Международный журнал роевого интеллекта и эволюционных вычислений

Абстрактный

Функциональная модель выбора действия, направляемого эмоциональными стимулами

Доминик Беруль, Паскаль Жиске Верье

Ключевые сети мозга, лежащие в основе познания и эмоций, модулируются основными нейротрансмиттерными системами через схемы вознаграждения/наказания. В частности, считается, что базальные ганглии направляют эмоциональную информацию к двигательным результатам. Однако механизмы, которые позволили бы эмоциональным стимулам направлять выбор действия, еще не идентифицированы. Вычислительные модели могут способствовать достижению этой цели. Здесь, используя компьютерное моделирование детерминированной модели направленного распространения, мы показываем, что эмоциональные каналы могут быстро и избирательно модулировать каналы, ориентированные на действие, мгновенно извлекая все эмоциональные стимулы, сопряженные в прошлом с текущим сигналом. В соответствии с данными, полученными на животных, сигналы транзиентной модуляции, которые реализуют эмоциональное ожидание, по-видимому, более полезны при нацеливании либо на вновь сформированные, либо на отдаленные следы памяти. Время и эволюция этих сигналов предполагают новую интерпретацию активности дофаминергических нейронов в базальных ганглиях во время обусловливания, обычно рассматриваемого как кодирование «ошибки прогнозирования вознаграждения» в рамках обучения с подкреплением. После дополнительных компьютерных тренировок с использованием «эмоций» экстремальных значений разнообразие действий, выбранных под влиянием условного сигнала, снижается либо за счет компульсивного, либо за счет избегающего поведения. Действительно, в предлагаемой функциональной модели аналогичные механизмы модуляции объясняют развитие либо наркомании, либо посттравматического стрессового расстройства. Более того, спонтанный рецидив этих дисфункций здесь приписывается локальным модуляционным дефицитам. Последнее можно частично преодолеть, избирательно сдвигая один из немногих контрольных параметров модели, родственных нейромодуляторам.