Connecting Biological Detail With Neural Computation: Application to the Cerebellar Granule–Golgi Microcircuit
Notice bibliographique
Résumé
Neurophysiology and neuroanatomy constrain the set of possible computations that can be performed in a brain circuit. While detailed data on brain microcircuits is sometimes available, cognitive modelers are seldom in a position to take these constraints into account. One reason for this is the intrinsic complexity of accounting for biological mechanisms when describing cognitive function. In this paper, we present multiple extensions to the neural engineering framework (NEF), which simplify the integration of low-level constraints such as Dale's principle and spatially constrained connectivity into high-level, functional models. We focus on a model of eyeblink conditioning in the cerebellum, and, in particular, on systematically constructing temporal representations in the recurrent granule-Golgi microcircuit. We analyze how biological constraints impact these representations and demonstrate that our overall model is capable of reproducing key properties of eyeblink conditioning. Furthermore, since our techniques facilitate variation of neurophysiological parameters, we gain insights into why certain neurophysiological parameters may be as observed in nature. While eyeblink conditioning is a somewhat primitive form of learning, we argue that the same methods apply for more cognitive models as well. We implemented our extensions to the NEF in an open-source software library named "NengoBio" and hope that this work inspires similar attempts to bridge low-level biological detail and high-level function.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».