生物仿生神经形态模型用于热刺激诱导的 nociceptive Withdrawal 反射
机器人学
2025-05-26 v1 神经与进化计算
摘要
Nociceptive Withdrawal 反射 (NWR) 是一种机制，用于在潜在危险的环境中调节身体与外部刺激的相互作用并保护身体免受损伤。为了更有效地向义体肢臂用户或自主机器人传递警示信号并通过触发适当的 NWR 来保护它们，对于快速有效的处理温度信息具有重要作用。本文提出了一种仿 mimicking 反射弧结构和编码方案的神经形态脉冲网络，用于热刺激引发的 NWR。该网络采用生物学上可信的奖励调制脉冲时序依赖性可塑性学习算法进行训练。我们评估了该模型以及最近几项研究中用于触发 NWR 的三种其他方法，并在辐射热实验中进行了评估。我们发现，只有神经形态模型 exhibit 类似于人类的空间求和 (SS) 效应和时间求和 (TS) 效应，能够在线编码与刺激强度相匹配的反射强度的相对脉冲延迟。这种神经形态模型的 improved 生物可信度可能提高神经义体的感觉反馈。
引用
@article{arxiv.2505.17724,
title = {A Bio-mimetic Neuromorphic Model for Heat-evoked Nociceptive Withdrawal Reflex in Upper Limb},
author = {Fengyi Wang and J. Rogelio Guadarrama Olvera and Nitish Thako and Gordon Cheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17724},
year = {2025}
}