Time cell encoding in deep reinforcement learning agents depends on mnemonic demands
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The representation of “what happened when” is central to encoding episodic and working memories. Recently discovered hippocampal time cells are theorized to provide the neural substrate for such representations by forming distinct sequences that both encode time elapsed and sensory content. However, little work has directly addressed to what extent cognitive demands and temporal structure of experimental tasks affect the emergence and informativeness of these temporal representations. Here, we trained deep reinforcement learning (DRL) agents on a simulated trial-unique nonmatch-to-location (TUNL) task, and analyzed the activities of artificial recurrent units using neuroscience-based methods. We show that, after training, representations resembling both time cells and ramping cells (whose activity increases or decreases monotonically over time) simultaneously emerged in the same population of recurrent units. Furthermore, with simulated variations of the TUNL task that controlled for (1) memory demands during the delay period and (2) the temporal structure of the episodes, we show that memory demands are necessary for the time cells to encode information about the sensory stimuli, while the temporal structure of the task only affected the encoding of “what” and “when” by time cells minimally. Our findings help to reconcile current discrepancies regarding the involvement of time cells in memory-encoding by providing a normative framework. Our modelling results also provide concrete experimental predictions for future studies.
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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 | 0,001 | 0,003 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».