如何通过强化学习来训练大脑,以实现间歇性控制策略,以稳定静静的姿势
Tomoki Takazawa1, Yasuyuki Suzuki1, Akihiro Nakamura1
1Graduate School of Engineering Science, Osaka University, 1-3 Machikaneyama, Toyonaka, Osaka, 5608531, Japan.
Biological cybernetics
|July 12, 2024
概括
人类的平衡依赖于使用间歇反控制的脚肌肉. 这项研究表明,强化学习可以教导大脑优化这种平衡控制策略.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物力学 生物力学
- 控制理论 控制理论
背景情况:
- 人类静静的姿势稳定涉及内在肌肉特性和积极的脚肌肉控制.
- 活动稳定使用摇摆角度和角速度的延迟反,类似于延迟比例导数 (PD) 控制器.
- 这种主动控制可能会间歇性地运行,根据相平面区域 (危险/安全) 切换.
研究的目的:
- 研究一种强化运动学习范式,用于在间歇性姿势控制中获得依赖状态的切换策略.
- 探索大脑如何学习调整比例 (P) 和衍生 (D) 参数以实现最佳平衡控制.
主要方法:
- 使用了强化学习运动学习框架.
- 建立在已有的证据基础干参与强化学习和姿势稳定.
主要成果:
- 演示了大脑可行的学习过程,以识别和调整间歇性姿势控制政策.
- 展示了强化学习如何能够使国家依赖于平衡控制的切换策略获得.
结论:
- 强化运动学习为大脑学习复杂的,间歇性的姿势控制策略提供了一个可行的机制.
- 这种方法支持间歇性控制的生物学可信性,并提供了关于运动学习和平衡中基底腺功能的见解.


