Phase-specific motor efference during a rhythmic motor pattern

• Autores: Alonso, Ignacio; Sanchez Merlinsky, Agustín; Szczupak, Lidia
• Año de publicación: 2020
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: mecanosensorial; descarga corolaria; osciladores; Hirudo
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Neuronal circuits that control motor behaviors orchestrate multiple tasks, including the inhibition of self-generated sensory signals. In the hermaphroditic leech, T and P mechanosensory neurons respond to light touch and pressure on the skin, respectively. We show that the low threshold T cells were also sensitive to topological changes of the animal surface, caused by contraction of the muscles that erect the skin annuli. P cells were unresponsive to this movement. Annuli erection is part of the contraction phase of crawling, a leech locomotive behavior. In isolated ganglia, T cells showed phase-dependent IPSPs during dopamine-induced fictive crawling, whereas P cells were unaffected. The timing and magnitude of the T-IPSPs were highly correlated with the activity of the motoneurons excited during the contraction phase. Together, the results suggest that the central network responsible for crawling sends a reafferent signal onto the T cells, concomitant with the signal to the motoneurons. This reafference is specifically targeted at the sensory neurons that are affected by the movements; and it is behaviorally relevant as excitation of T cells affected the rhythmic motor pattern, probably acting upon the rhythmogenic circuit. Corollary discharge is a highly conserved function of motor systems throughout evolution, and we provide clear evidence of the specificity of its targets and timing and of the benefit of counteracting self-generated sensory input.
Fil: Alonso, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina
Fil: Sanchez Merlinsky, Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina
Fil: Szczupak, Lidia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina