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Locomotion and dynamic posture: neuro-evolutionary basis of bipedal gait - 21/11/20

Doi : 10.1016/j.neucli.2020.10.012 
Etienne Guillaud 1, Philippe Seyres 1, Gregory Barrière, Vincent Jecko, Sandrine S. Bertrand, Jean-René Cazalets
 Université de Bordeaux, CNRS UMR 5287, INCIA, Zone nord, Bat 2, 2e étage, 146 rue Léo Saignat, 33076 Bordeaux cedex, France 

Corresponding author at: Université de Bordeaux, CNRS UMR 5287, INCIA, Zone nord, Bat 2, 2e étage, 146, rue Leo Saignat, 33076 Bordeaux cedex, France.Université de BordeauxCNRS UMR 5287, INCIA, Zone nord, Bat 2, 2e étage, 146, rue Leo SaignatBordeaux cedex33076France

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Abstract

Body displacement during locomotion is a major challenge for motor control, requiring complex synergistic postural regulation and the integrated functioning of all body musculature, including that of the four limbs, trunk and neck. Despite the obvious pivotal role played by the trunk during locomotion, most studies devoted to understanding the neural basis of locomotor control have only addressed the operation of the neural circuits driving leg movements, and relatively little is known of the networks that control trunk muscles in limbed vertebrates. This review addresses this issue, both in animals and humans. We first review studies addressing the central role played by central pattern generator (CPG) circuit interactions within the spinal cord in coordinating trunk and hind limb muscle activities in a variety of vertebrates, and present evidence that vestibulo-spinal reflexes are differentially involved in trunk and hind limb control. We finally highlight the role of the various components that participate in maintaining dynamic equilibrium during stepping, including connective tissues. We propose that many aspects of the organization of the motor systems involved in trunk-hind limb movement control in vertebrates have been highly conserved throughout evolution.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : CPG, EMG, Equilibrium, Gait, Kinematics, Limbs, Locomotion, Neural network, Spinal cord, Trunk


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Vol 50 - N° 6

P. 467-477 - novembre 2020 Retour au numéro
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