自我配置的感觉运动控制反馈环路
摘要：哺乳动物神经系统区域之间的动态相互作用如何在线控制运动仍然是一个未解决的问题。在本文中，我们展示了反馈控制是理解感觉运动控制的神经动力学的一种简单而强大的方法。我们使用一个由脊髓、感觉皮层和运动皮层组成的最小模型来支持我们的观点，通过可塑的长连接相互耦合。该模型成功地学会了从零开始在平面上用6个肌肉进行多个方向的伸手运动。该模型满足生物合理性约束，如神经实施、传输延迟、局部突触学习和连续在线学习。使用差动赫比恩可塑性，该模型可以在不到10分钟的模拟时间内从运动咿呀转变为到达任意目标。此外，不考虑学习机制，适当配置的反馈控制具有许多新兴的属性：运动皮层中的神经群体显示出方向调谐和振荡动力学，脊髓创建了线性叠加的汇合力场，并且运动是共济失调的（如一个没有小脑的运动系统）。
作者：Sergio Verduzco-Flores, Erik De Schutter
论文ID：2109.07778
分类：Neurons and Cognition
分类简称：q-bio.NC
提交时间：2022-10-24