从大脑突触到学习和记忆系统：物体识别、空间导航、定时调节和运动控制

From brain synapses to systems for learning and memory: Object recognition, spatial navigation, timed conditioning, and movement control

Stephen Grossberg

Center for Adaptive Systems, Graduate Program in Cognitive and Neural Systems, Center for Computational Neuroscience and Neural Technology, Department of Mathematics, Boston University, Boston, MA 02215, United States

Accepted: 6 November 2014 by Brain research

(translated by zang jie)

摘要：本文概述了突触学习和记忆的神经模型，其在适应性行为中的表达严重依赖于嵌入突触的电路和系统。它回顾了自适应共振理论或 ART，这些模型使用兴奋性匹配和基于匹配的学习来实现快速类别学习，其学习记忆通过自上而下的期望、注意力集中和记忆搜索动态稳定。ART 阐明了意识、学习、期望、注意力、共鸣和同步之间的机械关系。ART 模型嵌入在 ARTSCAN 架构中，这些架构统一了不变对象类别学习、识别、空间和对象注意、预测性重新映射和眼动搜索的过程，并阐明了有意识的对象视觉和识别在知觉拥挤和顶叶忽视期间如何失败。学习类别的普遍性取决于乙酰胆碱通过基底核调节的警觉过程。警惕性可能会停留在过高或过低的值上，从而导致自闭症和内侧颞叶遗忘症的学习问题。类似的突触学习规律支持性质不同的行为：下颞叶皮层中的不变对象类别学习；在空间导航过程中学习内嗅和海马皮质中的网格细胞和位置细胞；以及在适应性定时条件反射期间学习内嗅 - 海马系统中的时间细胞，包括跟踪条件反射。通过内侧和外侧内嗅 - 海马系统的空间和时间过程似乎是通过同源回路设计进行的。共享层流新皮层电路设计的变体模拟了3D 视觉、语音感知、认知工作记忆和学习。一种互补的抑制匹配和错配学习控制运动。

翻译原件：From brain synapses to systems for learning and memory: Object recognition, spatial navigation, timed conditioning, and movement control

翻译稿件：从大脑突触到学习和记忆系统：物体识别、空间导航、定时调节和运动控制