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Feed-Forwardness of Spinal Networks in Posture and Locomotion.
The Neuroscientist ( IF 3.5 ) Pub Date : 2017-04-14 , DOI: 10.1177/1073858416683681
Yury Gerasimenko 1, 2, 3, 4 , Dimitry Sayenko 1 , Parag Gad 1 , Chao-Tuan Liu 1 , Niranjala J K Tillakaratne 1, 5 , Roland R Roy 1, 5 , Inessa Kozlovskaya 2 , V Reggie Edgerton 1, 5, 6, 7, 8
Affiliation  

We present a new perspective on the concept of feed-forward compared to feedback mechanisms for motor control. We propose that conceptually all sensory information in real time provided to the brain and spinal cord can be viewed as a feed-forward phenomenon. We also propose that the spinal cord continually adapts to a broad array of ongoing sensory information that is used to adjust the probability of making timely and predictable decisions of selected networks that will execute a given response. One interpretation of the term feedback historically entails responses with short delays. We propose that feed-forward mechanisms, however, range in timeframes of milliseconds to an evolutionary perspective, that is, "evolutionary learning." Continuously adapting events enable a high level of automaticity within the sensorimotor networks that mediate "planned" motor tasks. We emphasize that either a very small or a very large proportion of motor responses can be under some level of conscious vs automatic control. Furthermore, we make a case that a major component of automaticity of the neural control of movement in vertebrates is located within spinal cord networks. Even without brain input, the spinal cord routinely uses feed-forward processing of sensory information, particularly proprioceptive and cutaneous, to continuously make fundamental decisions that define motor responses. In effect, these spinal networks may be largely responsible for executing coordinated sensorimotor tasks, even those under normal "conscious" control.

中文翻译:

姿势和运动中脊髓网络的前馈。

与电机控制的反馈机制相比,我们对前馈的概念提出了新的看法。我们建议,从概念上讲,实时提供给大脑和脊髓的所有感觉信息都可以视为前馈现象。我们还建议脊髓不断适应广泛的正在进行的感官信息,这些信息可用于调整对将执行给定响应的选定网络做出及时且可预测的决策的可能性。历史上,对“反馈”一词的一种解释是响应时间短。但是,我们提出前馈机制的范围是毫秒级到演化的角度,即“进化学习”。连续适应事件可以在介导“计划的”运动任务的感觉运动网络内实现高度的自动化。我们强调,很小或很大比例的运动反应可以处于有意识或自动控制的某种水平。此外,我们提出了一个案例,脊椎动物的运动神经控制的自动化的主要组成部分位于脊髓网络内。即使没有大脑输入,脊髓也通常使用前馈处理感觉信息,特别是本体感受和皮肤感觉信息,以连续做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。运动任务。我们强调,很小或很大比例的运动反应可以处于有意识或自动控制的某种水平。此外,我们提出了一个案例,认为脊椎动物运动神经控制的自动化的主要组成部分位于脊髓网络内。即使没有大脑输入,脊髓也通常使用前馈处理感觉信息,特别是本体感受和皮肤感觉信息,以连续做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。运动任务。我们强调,很小或很大比例的运动反应可以处于有意识或自动控制的某种水平。此外,我们提出了一个案例,认为脊椎动物运动神经控制的自动化的主要组成部分位于脊髓网络内。即使没有大脑输入,脊髓也通常使用前馈处理感觉信息,特别是本体感受和皮肤感觉信息,以连续做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。我们提出了一个例子,脊椎动物运动神经控制的自动化的主要组成部分位于脊髓网络内。即使没有大脑输入,脊髓也通常使用前馈处理感觉信息,特别是本体感受和皮肤感觉信息,以连续做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。我们提出了一个例子,脊椎动物运动神经控制的自动化的主要组成部分位于脊髓网络内。即使没有大脑输入,脊髓也通常使用前馈处理感觉信息,特别是本体感受和皮肤感觉信息,以连续做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。不断做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。不断做出定义运动反应的基本决策。实际上,这些脊柱网络可能主要负责执行协调的感觉运动任务,即使是在正常的“意识”控制下。
更新日期:2019-11-01
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