How the nervous system represents the duration of ongoing actions remains an important unanswered question. This study used a previously published single-unit dataset recorded in corticostriatal circuits during spontaneous grooming in rats to examine whether, and how, the duration of grooming phases is reflected in neural activity. Grooming behaviour was annotated into distinct phase types, including P1A, P1B, P2, P3, and P4, and neural activity was recorded from primary motor cortex, rostral forelimb area, dorsomedial striatum, and dorsolateral striatum.

First, event-level spike accumulation was analysed relative to a rate-neutral null-hypothesis. Under this model, spike count should increase linearly with phase duration if a neuron maintains its mean event firing rate. Across all phases and recording regions pooled, 178 of 411 tested neurons showed significant count-duration deviation. Most of these neurons were infra-linear, indicating shallower-than-expected spike accumulation, whereas a smaller subset was supra-linear. These results suggest that grooming duration may be represented by non-proportional spike accumulation over elapsed time. Investigation of anatomical sub-divisions further showed that count-duration deviations were present across the recorded corticostriatal regions, but with regional differences in prevalence.

Second, within-phase temporal activity profiles were compared between scaled time and onset- and offset-aligned real time. A subset of high-ΔR neurons showed activity profiles that were more similarly organized in duration-normalized time than in real time, suggesting that some corticostriatal activity may follow relative phase progression. Finally, an exploration of population-level sequence motifs was performed using an unsupervised search algorithm (PPSeq). PPSeq did not reveal a robust canonical grooming-related sequence motif, although P3 showed some evidence of phase-relative organization in scaled time.

Together, these findings suggest that grooming phase duration is represented in corticostriatal activity in a distributed and heterogeneous manner, involving both event-level spike accumulation and within-phase temporal firing structure.

Hur nervsystemet representerar varaktigheten av pågående handlingar är en central fråga inom studier av motorisk kontroll. I denna studie användes ett tidigare publicerat dataset med kortikostriatala neuronsregistreringar från enskilda nervceller i råttor under spontant putsningsbeteende för att undersöka om, och hur, varaktigheten av olika putsningsfaser avspeglas i neural aktivitet. Beteendet indelades i olika distinkta faser, inklusive P1A, P1B, P2, P3 och P4, och neuronal aktivitet registrerats från primära motorcortex, ett sekundärt motorområde för framtassen, samt dorsomediala och dorsolaterala striatum.

Först analyserades spik-ackumulering på eventnivå i relation till en noll-hypotes om konstant fyrningsfrekvens oberoende av putsningsduration. Enligt denna modell skulle antalet aktionspotentialer öka linjärt med fasens varaktighet om en neuron bibehåller sin genomsnittliga avfyrningsfrekvens. När alla faser och registreringsområden analyserades tillsammans visade 178 av 411 testade neuron en signifikant avvikelse från noll-hypotesen. De flesta av dessa neuron uppvisade infra-linjär ackumulering, vilket innebär en långsammare ökning än väntat, medan en mindre grupp uppvisade supra-linjär ackumulering. Resultaten tyder på att putsningsfasernas varaktighet representeras genom en icke-proportionell ökning av spikantal över tid. Den anatomiska sammanställningen visade dessutom att avvikelser ifrån linjär ackumulation förekom i flera kortikostriatala registreringsområden, men med skillnader mellan regioner.

Därefter jämfördes temporala aktivitetsprofiler inom faserna mellan skalad tid och onset- respektive offset-justerad faktisk tid. En grupp av neuron uppvisade aktivitetsprofiler som var mer enhetligt organiserade i duration-normaliserad tid än i realtid, vilket antyder att viss kortikostriatal aktivitet följer den relativa fasprogressionen. Slutligen användes en oberoende sökalgoritm (PPSeq) för söka efter återkommande sekvensmotiv. PPSeq påvisade inga robust kanoniskt grooming-relaterade sekvensmotiv, även om P3 uppvisade vissa tecken på fasrelativ organisationen i skalad tid. 

Sammantaget tyder resultaten på att varaktigheten av putsningsfaser representeras i kortikostriatal aktivitet på ett distribuerat och heterogent sätt, genom både differentiell spik-ackumulering och genom skillnader i temporal aktivitetsstruktur inom faserna.