Visuomotor Coordination: Amphibians, Comparisons, Models, and Robots

مناطق مختلف مغز پستانداران را می توان از نظر فیلتیکی به ساختارهای همولوگ در دوزیستان ردیابی کرد. بنابراین، مغز دوزیستان را می توان به عنوان نوعی «جهان کوچک» از مغز پستانداران بسیار پیچیده، تا آنجا که ساختارهای همولوگ خاص، عملکردهای حسی، و فرآیندهای حرکتی و رفتاری بالستیک اختصاص داده شده (از پیش برنامه ریزی شده و از پیش برنامه ریزی شده) در نظر گرفت. نگران هستند. به نظر می‌رسد که انواع عملیات اساسی که زیربنای ادراک، شناخت، تبدیل حسی حرکتی و مدولاسیون آن هستند، در مغز نخستی‌سانان به گونه‌ای انجام می‌شوند که از نظر اصول اولیه قابل درک باشد که می‌توان آن‌ها را با آزمایش‌ها در دوزیستان به راحتی بررسی کرد. ما آموخته ایم که پیشرفت در توصیف و ارزیابی کمی این اصول را می توان با راهنمایی از تئوری به دست آورد. مدل سازی - که توسط شبیه سازی پشتیبانی می شود - فرآیند تبدیل نظریه انتزاعی مشتق شده از داده ها به ساختارهای قابل آزمایش است. در مواردی که داده‌های تجربی وجود ندارد یا به دلیل محدودیت‌های ساختاری به سختی به دست می‌آید، مدل‌ساز مفروضات و تقریبی‌هایی را مطرح می‌کند که به خودی خود منبع فرضیه‌ها هستند. اگر یک مدل عصبی به داده‌های تجربی گره بخورد، می‌توان از آن برای پیش‌بینی نتایج استفاده کرد و از این رو مجدداً در معرض آزمایش‌های آزمایشی قرار گرفت که داده‌های حاصل از آن به بهبودهای بیشتر مدل منجر می‌شود. با استفاده از مدل‌های کنونی هماهنگی دیداری حرکتی و مدولاسیون آن توسط ورودی‌های وابسته به حالت، ما تازه شروع به شبیه‌سازی و تحلیل نحوه نمایش اطلاعات خارجی در ساختارهای مختلف مغز کرده‌ایم و چگونه این ساختارها از این عملیات برای کنترل رفتار تطبیقی ​​استفاده می‌کنند.

Various brain areas of mammals can phyletically be traced back to homologous structures in amphibians. The amphibian brain may thus be regarded as a kind of "microcosm" of the highly complex primate brain, as far as certain homologous structures, sensory functions, and assigned ballistic (pre-planned and pre-pro­ grammed) motor and behavioral processes are concerned. A variety of fundamental operations that underlie perception, cognition, sensorimotor transformation and its modulation appear to proceed in primate's brain in a way understandable in terms of basic principles which can be investigated more easily by experiments in amphibians. We have learned that progress in the quantitative description and evaluation of these principles can be obtained with guidance from theory. Modeling - supported by simulation - is a process of transforming abstract theory derived from data into testable structures. Where empirical data are lacking or are difficult to obtain because of structural constraints, the modeler makes assumptions and approximations that, by themselves, are a source of hypotheses. If a neural model is then tied to empirical data, it can be used to predict results and hence again to become subject to experimental tests whose resulting data in tum will lead to further improvements of the model. By means of our present models of visuomotor coordination and its modulation by state-dependent inputs, we are just beginning to simulate and analyze how external information is represented within different brain structures and how these structures use these operations to control adaptive behavior.