Closed-loop control and recalibration of place cells by optic flow
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Understanding the interplay between sensory input, endogenous neural dynamics, and behavioral output is key toward understanding the principles of neural computation. Hippocampal place cells are an ideal system to investigate this closed-loop interaction, as they are influenced by both self-motion (idiothetic) signals and by external sensory landmarks as an animal navigates its environment 1–9 . To continuously update a position signal on an internal “cognitive map”, the hippocampal system integrates self-motion signals over time 10,11 . In the absence of stable, external landmarks, however, these spatial correlates of neuronal activity can quickly accumulate error and cause the internal representation of position or direction to drift relative to the external environment 1,5 . We have previously demonstrated that, in addition to their known roles in preventing and/or correcting path-integration error, external landmarks can be used as a putative teaching signal to recalibrate the gain of the path integration system 6 . However, it remains unclear whether idiothetic cues, such as optic flow, exert sufficient influence on the cognitive map to enable recalibration of path integration, or if instead an unambiguous allocentric frame of reference, anchored by polarizing landmark information, is essential for path integration recalibration. Here, we use principles of control theory 12,13 to demonstrate systematic control of place fields by pure optic flow information in freely moving animals by using a neurally closed-loop virtual reality system that adjusts optic flow speed as a function of real-time decoding of the hippocampal spatial map. Using this “cognitive clamp”, we show that we can not only bring the updating of the map under control of the optic flow cues but we can also elicit recalibration of path integration. This finding demonstrates that the brain continuously rebalances the influence of conflicting idiothetic cues to fine-tune the neural dynamics of path integration, and that this recalibration process does not require a top-down, unambiguous position signal from landmarks.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».