The neural optimal control hierarchy for motor control
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Notice bibliographique
Résumé
Our empirical, neuroscientific understanding of biological motor systems has been rapidly growing in recent years. However, this understanding has not been systematically mapped to a quantitative characterization of motor control based in control theory. Here, we attempt to bridge this gap by describing the neural optimal control hierarchy (NOCH), which can serve as a foundation for biologically plausible models of neural motor control. The NOCH has been constructed by taking recent control theoretic models of motor control, analyzing the required processes, generating neurally plausible equivalent calculations and mapping them on to the neural structures that have been empirically identified to form the anatomical basis of motor control. We demonstrate the utility of the NOCH by constructing a simple model based on the identified principles and testing it in two ways. First, we perturb specific anatomical elements of the model and compare the resulting motor behavior with clinical data in which the corresponding area of the brain has been damaged. We show that damaging the assigned functions of the basal ganglia and cerebellum can cause the movement deficiencies seen in patients with Huntington's disease and cerebellar lesions. Second, we demonstrate that single spiking neuron data from our model's motor cortical areas explain major features of single-cell responses recorded from the same primate areas. We suggest that together these results show how NOCH-based models can be used to unify a broad range of data relevant to biological motor control in a quantitative, control theoretic framework.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 découle