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郑州大学学报(理学版)2025年第01期:基于非负稀疏编码的位置细胞反馈环路学习模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:任梦辉;王东署;

单位:郑州大学电气与信息工程学院;龙门实验室智能系统科创中心;

摘要:为了探究大脑导航编码的神经机制,聚焦内嗅皮层与海马体之间的神经连接进行模型研究。生理学证据显示,内嗅皮层与海马体之间存在显著的反馈回路连接,两者的空间编码细胞在导航行为中表现出高度关联性。基于这一基础,建立了反馈循环网络模型,将内嗅皮层的栅格细胞与弱空间细胞作为网络输入,连接到海马体的位置细胞与颗粒细胞,并采用非负稀疏编码进行学习。实验结果表明:该反馈学习模型可以快速捕获细胞的空间调谐特性,仅使用弱空间细胞作为输入,也可以通过反馈环路学习到海马位置细胞对空间的单峰选择性,说明反馈编码机制在优化空间表示中发挥着关键作用。总之,该模型可能是大脑导航系统生成精确空间编码的重要细胞机制之一。

关键词:内嗅皮层;;海马体;;栅格细胞;;位置细胞;;反馈循环;;非负稀疏编码

基金资助:国家自然科学基金项目(62173309);; 河南省重点研发专项(231111211600)