НЕЙРОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АДАПТИВНОГО ПОИСКОВОГО ПОВЕДЕНИЯ
PDF

Ключевые слова

адаптивное поведение
нейрональное моделирование
память
биоподобные роботы
искусственный интеллект

Как цитировать

[1]
С. В. Альбертин, «НЕЙРОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АДАПТИВНОГО ПОИСКОВОГО ПОВЕДЕНИЯ», Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова, т. 104, вып. 10, с. 1121—1135, окт. 2018.

Аннотация

В статье рассматриваются возможности разработки и использования различных нейрональных моделей целенаправленного поведения животных при создании систем искусственного интеллекта. Представлена нейрональная модель адаптивного поведения, основанная на использовании радиального лабиринта с дифференцированным пищевым подкреплением. Обсуждаются ее преимущества по сравнению с нейрональными моделями целенаправленного избегательного поведения животных в водных лабиринтах.
PDF

Литература

Альбертин С. В. Способ диагностики синдрома дефицита внимания в эксперименте на животных. Бюл. изобретений. 4(3): 331. 2006.

Альбертин С. В. Автоматизированное устройство для тестирования внимания. Бюл. изобретений. 33: 920. 2009.

Альбертин С. В. Диагностика синдрома дефицита внимания с гиперактивностью с использованием условнорефлекторного метода. Журн. неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 110(12): 56--60. 2010.

Альбертин С. В. Модельные исследования центральной нервной системы. СПб. Дорн. 2011.

Альбертин С. В. Участие гиппокампа и стриатума в формировании поискового поведения у ювенильных крыс: нейрофармакологический анализ. Междунар. научн. журн. «Инновационная наука». 8: 18--20. 2015.

Альбертин С. В. Влияние стимуляции ДАергической системы мозга на пищевое предпочтение у крыс. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 102(10): 1137--1145. 2016.

Альбертин С. В. Влияние режима условнорефлекторного переобучения крыс на поисковое поведение в радиальном лабиринте. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 102(11): 1302--1311. 2016.

Альбертин С. В. Влияние сенсорных свойств подкрепления на формирование пищевого предпочтения у крыс. Сенсорные системы. 31(1): 3--8. 2017.

Альбертин С. В. Влияние фрагментации зрительных навигационных сигналов на ориентацию крыс в радиальном лабиринте. Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 103(8): 854--865. 2017.

Альбертин С. В. Способ тестирования сенсомоторных реакций животных в условиях зрительного слежения. Сенсорные системы. 31(4): 290--296. 2017.

Непомнящих В. А., Редько В. Г. Метод формирования поискового поведения. Искусств. интеллект и принятие решений. 1: 49--54. 2011.

Редько В. Г. Модели адаптивного поведения -- биологически инспирированный подход к искусственному интеллекту. Искусств. интеллект и принятие решений. 2: 11--23. 2008.

Aguilar-Valles A., Sanchez E., de Gortari P., Balderas I., Ramirez-Amaya V., Bermudes-Rattoni F., Joseph-Bravo P. Analysis of stress response in rats trained in the water maze: differential expression of corticotropine-releasing hormone, glucocorticoid receptors and brain -- derived neurotrophic factor in limbic regions. Neuroendocrinology. 82: 306--319. 2005.

Albertin S. V., Mulder A. B., Tabuchi E., Zugaro M., Wiener S. I. Accumbens medial lesions impair performance in rats performing in a differently rewarded plus maze. Soc. Neurosci. Abstr. California. 24: 1909. 1998.

Albertin S. V., Mulder A. B., Tabuchi E., Zugaro M., Wiener S. I. Lesions of the medial shell of the n. accumbens impair rats in finding larger rewards but spare reward-seeking behavior. Behav. Brain Res. 117: 173--183. 2000.

Albertin S. V., Wiener S. I. Neuronal activity in the nucleus accumbns and hippocampus in rats during formation of seeking behavior in a radial maze. Bull. Exp. Biol. Med. 158: 405--409. 2015.

Albertin S. V. Diagnosis of attention deficit hyperactivity disorder using a conditioned reflex approach. Neurosci. Behav. Physiol. 41(9): 906--910. 2011.

Anderson M. C., Green C. Supressing unwanted memories by executive control. Nature. 10(6826): 366--369. 2001.

Arbib M., Metta G., van der Smagt P. Handbook of Robotics, chapter Neurorobotics: From vision to action. Berlin. Springer-Verlag. 1453--1480. 2008.

Benchenane K., Peyrache A., Khamassi M., Tierney P. L., Gioanni Y., Battaglia F. P., Wiener S. I. Coherent theta oscillations and reorganization of spike timing in the hippocampal-prefrontal network upon learning. Neuron. 66: 921--936. 2010.

Daw N. D., Niv Y., Dayan P. Uncertainty-based competition between prefrontal and dorsolateral striatal systems for behavioral control. Nat. Neurosci. 8: 1704--1711. 2005.

Edelman G. M. Learning in and from Brain-Based Devices. Science. 318: 1103--1105. 2007.

Fischer S., Diekelmann S., Born J. Sleep's role in the processing of unwanted memory. J. Sleep Res. 20(2): 267--270. 2011.

Gentry R. N., Lee B., Roesch M. R. Phasic dopamine release in the rat n. accumbens predicts approach and avoidance performance. Nat. Commun. 7: 3154. 2016. doi: 10.1038/ ncomms13154.

Gluth S., Sommer T., Rieskamp J., Buchel C. Effective connectivity between hippocampus and ventromedial prefrontal cortex controls preferential choices from memory. Neuron. 86: 1078--1090. 2015.

Harrison F. E., Hosseini A. H., McDonald M. P. Endogenous stress responses in water maze and Barnes maze spatial memory tasks. Behav. Brain Res. 198(1): 247--251. 2009.

Holscher C. Stress impairs performance in spatial water maze learning tasks. Behav. Brain Res. 100: 225--235. 1999.

Khamassi M., Lacheze L., Girard B., Berthoz A., Guillot A. Actor-critic models of reinforcement learning in the basal ganglia: From natural to artificial rats. Adaptive Behav. 13(2): 131--148. 2005.

Koene A., Prescott T. J. Hippocampus, amygdala and basal ganglia based navigation control. Lectures notes in computer science. 5768LNCS. PART 1: 264--276. 2009.

Kortenkamp D., Simmons R. Robotic systems architectures and programming. In: B. Sicilliano, О. Khatib (eds). Handbook of Robotics. Springer-Verlag. 187--206. 2008.

Krichmar J. L., Nitz D. A., Gally J. A., Edelman G. M. Characterizing functional hippocampal pathway in a brain-based device as it solves a spatial memory task. PNAS. 102(6): 2111--2116. 2005.

Krichmar J. L., Seth A. K., Nitz D. A., Fleischer J. C., Edelman G. M. Spatial navigation and causal analysis in a brain-based device modeling cortical-hippocampal interaction. Neuroinformatics. 3: 197--221. 2005.

Lisman J. E., Grace A. A. The hippocampal -- VTA Loop: Controlling the entry of information into long-term memory. Neuron. 46: 703--713. 2005.

Liu Z. W. Faraguna U., Cirelli C., Tononi G., Gao X.-B. Direct evidence for wake-related increases and sleep related decreases in synaptic strength in rodent cortex. J. Neurosci. 23: 8671--8675. 2010.

Meyer J.-A., Guillot A., Girard B., Khamassi M., Pirim P., Berthoz A. The Psikharpax project: towards building an artificial rat. Robotics Autonomous Syst. 50: 211--223. 2005.

Morris R. Development of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rats. Neurosci. Meth. 11: 47--60. 1984.

Nicola S. M. The flexible approach hypothesis: Unification of effort and cue responding hypotheses for the role of nucl. accumbens dopamine in the activation of reward-seeking behavior. J. Neurosci. 30(3): 16 585--16 600. 2010.

Pennartz C. M., Lee E., Verheul J., Lipa P., Barnes C. A., McNaughton B. L. The ventral striatum in off-line processing: ensemble reactivation during sleep and modulation by hippocampal ripples. J. Neurosci. 24: 6446--6456. 2004.

Prescott T. J., Lepora N., Verschure P. F. M. A future of living machines? International trends and prospects in biomimetic and biohybrid systems. Proc. of SPIE -- Internat. Soc. Optical Engineering. 2014. DOI: 10.1117/12.2046.305.

Ribeiro S. Sleep and plasticity. Pflьgers Arch. 463(1): 111--120. 2012.

Rosenfeld C. S., Ferguson S. A. Barnes Maze Testing strategies with small and large rodent models. J. Vis. Exp. 84: 51194. 2014. DOI: 10.3791/51194.

Tabuchi E., Mulder A. B., Wiener S. I. Position and behavioral modulation of synchronization of hippocampal and accumbens neurons discharges in freely moving rats. Hippocampus. 10: 718--728. 2000.

Tseng K. Y., O'Donnell P. DA/Glu interactions controlling prefrontal cortical pyramidal cell excitability involves multiple signaling mechanisms. J. Neurosci. 24: 5131--5139. 2004.

Wiener S. I., Shibata R., Tabuchi E., Trullier O., Albertin S. V., Mulder A. B. Spatial and behavioral correlates in nucleus accumbens neurons receiving hippocampal or prefrontal cortical inputs. Int. Congr. Ser. Elsevier. 1250: 275--292. 2003.

Yarmohamadi M., Javadi H. H. C., Erfani H. Improvement of robot path planning using particle swarm optimization in dynamic environments with mobile obstacle and targets. Advanced Studies in Advanced Studies in Biology. 3(1): 43--53. 2011.