A theory of cerebellar cortex and a

A theory of cerebellar cortex and adaptive motor control based on two types of universal function approximation capability.
Lesions of the cerebellum result in large errors in movements. The cerebellum adaptively controls the strength and timing of motor command signals depending on the internal and external environments of movements. The present theory describes how the cerebellar cortex can control signals for accurate and timed movements. A model network of the cerebellar Golgi and granule cells is shown to be equivalent to a multiple-input (from mossy fibers) hierarchical neural network with a single hidden layer of threshold units (granule cells) that receive a common recurrent inhibition (from a Golgi cell). The weighted sum of the hidden unit signals (Purkinje cell output) is theoretically analyzed regarding the capability of the network to perform two types of universal function approximation. The hidden units begin firing as the excitatory inputs exceed the recurrent inhibition. This simple threshold feature leads to the first approximation theory, and the network final output can be any continuous function of the multiple inputs. When the input is constant, this output becomes stationary. However, when the recurrent unit activity is triggered to decrease or the recurrent inhibition is triggered to increase through a certain mechanism (metabotropic modulation or extrasynaptic spillover), the network can generate any continuous signals for a prolonged period of change in the activity of recurrent signals, as the second approximation theory shows. By incorporating the cerebellar capability of two such types of approximations to a motor system, in which learning proceeds through repeated movement trials with accompanying corrections, accurate and timed responses for reaching the target can be adaptively acquired. Simple models of motor control can solve the motor error vs. sensory error problem, as well as the structural aspects of credit (or error) assignment problem. Two physiological experiments are proposed for examining the delay and trace conditioning of eyelid responses, as well as saccade adaptation, to investigate this novel idea of cerebellar processing.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ทฤษฎีของ cerebellar คอร์เทกซ์และควบคุมมอเตอร์ที่เหมาะสมตามความสามารถในการประมาณฟังก์ชันสากลสองชนิดได้ผลซีรีเบลลัมในข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ในการเคลื่อนไหว ซีรีเบลลัมจะควบคุมความแรงและระยะเวลาของสัญญาณคำสั่งมอเตอร์ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมภายใน และภายนอกของการเคลื่อนไหวอย่างเหมาะ มีทฤษฎีอธิบายว่า คอร์เทกซ์ cerebellar สามารถควบคุมสัญญาณการเคลื่อนไหวที่ถูกต้อง และเวลาที่กำหนด แสดงรูปแบบเครือข่ายของ cerebellar Golgi และเม็ดเซลล์ให้เท่ากับข้อมูลหลายแบบ (จากเส้นใยมอสซี) ลำดับชั้นประสาทเครือข่ายที่มีชั้นซ่อนเดียวของขีดจำกัดหน่วย (เม็ดเซลล์) ที่ได้รับการยับยั้งการเกิดซ้ำทั่วไป (จากเซลล์ Golgi) ตามหลักวิชามีวิเคราะห์ผลรวมถ่วงน้ำหนักของหน่วยซ่อนสัญญาณ (ผลผลิตเซลล์เปอร์กินเจ) เกี่ยวกับความสามารถของเครือข่ายการประมาณฟังก์ชันสากลสองชนิด ซ่อนหน่วยเริ่มต้นในการยิงเป็นอินพุต excitatory เกินยับยั้งการเกิดซ้ำ คุณลักษณะขีดจำกัดอย่างนี้นำไปสู่ทฤษฎีประมาณแรก และผลลัพธ์สุดท้ายของเครือข่ายเป็นฟังก์ชันต่อเนื่องใด ๆ ของอินพุตหลาย ๆ เมื่อป้อนข้อมูลเป็นค่าคง ผลลัพธ์นี้เป็นประจำ อย่างไรก็ตาม เมื่อกิจกรรมหน่วยที่เกิดซ้ำจะถูกทริกเกอร์เมื่อต้องการลด หรือยับยั้งการเกิดซ้ำจะถูกทริกเกอร์การเพิ่มผ่านบางกลไก (เอ็ม metabotropic หรือ extrasynaptic spillover), เครือข่ายสามารถสร้างสัญญาณใด ๆ อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานของการเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมที่เกิดซ้ำสัญญาณ เป็นแสดงทฤษฎีประมาณสอง โดยเพจสามารถ cerebellar สองชนิดดังกล่าวของเพียงระบบมอเตอร์ เรียนรู้ดำเนินผ่านทดลองเคลื่อนไหวซ้ำกับมาพร้อมกับการแก้ไข การประมาณคำตอบถูกต้อง และเวลาสำหรับการเข้าถึงเป้าหมายอย่างเหมาะมา ควบคุมมอเตอร์แบบง่ายสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดมอเตอร์เทียบกับปัญหาข้อผิดพลาดทางประสาทสัมผัส ตลอดจนปัญหาการกำหนดลักษณะโครงสร้างของสินเชื่อ (หรือข้อผิดพลาด) มีการนำเสนอการทดลองสรีรวิทยาสำหรับตรวจสอบการปรับหน่วงเวลาและการติดตามตอบสนองเปลือก ตลอดจนปรับ saccade การตรวจสอบความคิดนี้นวนิยายของ cerebellar ประมวลผล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ทฤษฎีของเยื่อหุ้มสมองสมองน้อยและการควบคุมมอเตอร์ปรับตัวขึ้นอยู่กับทั้งสองประเภทของฟังก์ชั่นความสามารถในการประมาณสากล.
รอยโรคของสมองผลในข้อผิดพลาดที่มีขนาดใหญ่ในการเคลื่อนไหว สมองควบคุมการปรับเปลี่ยนความแข็งแรงและระยะเวลาของการส่งสัญญาณคำสั่งมอเตอร์ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมทั้งภายในและภายนอกของการเคลื่อนไหว ทฤษฎีปัจจุบันอธิบายวิธีเยื่อหุ้มสมองสมองน้อยสามารถควบคุมสัญญาณสำหรับการเคลื่อนไหวที่ถูกต้องและเวลาที่กำหนด เครือข่ายรูปแบบของกอลไจสมองน้อยและเซลล์เม็ดแสดงให้เห็นว่าเทียบเท่ากับหลายอินพุท (จากเส้นใยมอสส์) เครือข่ายประสาทลำดับชั้นมีชั้นซ่อนเดียวของหน่วยเกณฑ์ (เซลล์เม็ด) ที่ได้รับการยับยั้งการเกิดขึ้นอีกที่พบบ่อย (จากกอลไจ มือถือ) ผลรวมถ่วงน้ำหนักของสัญญาณหน่วยที่ซ่อนอยู่ (เอาท์พุท Purkinje เซลล์) มีการวิเคราะห์ในทางทฤษฎีเกี่ยวกับความสามารถของเครือข่ายในการดำเนินการทั้งสองประเภทของการประมาณฟังก์ชั่นสากล หน่วยที่ซ่อนเริ่มต้นการยิงเป็นปัจจัยการผลิต excitatory เกินยับยั้งการกำเริบ คุณลักษณะเกณฑ์นี้ง่ายนำไปสู่ทฤษฎีการประมาณครั้งแรกและเครือข่ายผลสุดท้ายสามารถใด ๆ ฟังก์ชั่นอย่างต่อเนื่องของปัจจัยการผลิตหลาย ๆ เมื่อป้อนข้อมูลที่เป็นค่าคงที่การส่งออกนี้จะกลายเป็นนิ่ง อย่างไรก็ตามเมื่อกิจกรรมหน่วยที่เกิดขึ้นอีกจะถูกเรียกเพื่อลดหรือยับยั้งการเกิดขึ้นอีกจะถูกเรียกว่าจะเพิ่มขึ้นผ่านกลไกบางอย่าง (การปรับ metabotropic หรือล้น extrasynaptic) เครือข่ายสามารถสร้างสัญญาณใด ๆ อย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานของการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสัญญาณเกิดขึ้นอีก เป็นทฤษฎีการประมาณสองแสดงให้เห็นว่า โดยผสมผสานความสามารถในสมองน้อยของทั้งสองประเภทดังกล่าวใกล้เคียงกับระบบมอเตอร์ซึ่งในการเรียนรู้รายได้ผ่านการทดลองการเคลื่อนไหวซ้ำกับการแก้ไขที่มาพร้อมกับการตอบสนองที่ถูกต้องและเวลาที่กำหนดสำหรับการเข้าถึงเป้าหมายสามารถซื้อได้ปรับเปลี่ยน รูปแบบที่เรียบง่ายของการควบคุมมอเตอร์สามารถแก้ข้อผิดพลาดมอเตอร์กับปัญหาความผิดพลาดทางประสาทสัมผัสเช่นเดียวกับด้านโครงสร้างของเครดิต (หรือข้อผิดพลาด) ปัญหาที่ได้รับมอบหมาย สองการทดลองทางสรีรวิทยาจะเสนอให้ตรวจสอบความล่าช้าและเครื่องร่องรอยของการตอบสนองเปลือกตาเช่นเดียวกับการปรับตัว saccade เพื่อตรวจสอบเรื่องนี้คิดที่แปลกใหม่ของการประมวลผลสมองน้อย