A Salamander's Flexible Spinal Network for Locomotion, Modeled at Two Levels of Abstraction
Notice bibliographique
Résumé
Animals have to coordinate a large number of muscles in different ways to efficiently move at various speeds and in different and complex environments. This coordination is in large part based on central pattern generators (CPGs). These neural networks are capable of producing complex rhythmic patterns when activated and modulated by relatively simple control signals. Although the generation of particular gaits by CPGs has been successfully modeled at many levels of abstraction, the principles underlying the generation and selection of a diversity of patterns of coordination in a single neural network are still not well understood. The present work specifically addresses the flexibility of the spinal locomotor networks in salamanders. We compare an abstract oscillator model and a CPG network composed of integrate-and-fire neurons, according to their ability to account for different axial patterns of coordination, and in particular the transition in gait between swimming and stepping modes. The topology of the network is inspired by models of the lamprey CPG, complemented by additions based on experimental data from isolated spinal cords of salamanders. Oscillatory centers of the limbs are included in a way that preserves the flexibility of the axial network. Similarly to the selection of forward and backward swimming in lamprey models via different excitation to the first axial segment, we can account for the modification of the axial coordination pattern between swimming and forward stepping on land in the salamander model, via different uncoupled frequencies in limb versus axial oscillators (for the same level of excitation). These results transfer partially to a more realistic model based on formal spiking neurons, and we discuss the difference between the abstract oscillator model and the model built with formal spiking neurons.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».