基于并发皮层与皮层下基底节环路的扫视学习

基底节是参与多个皮层和皮层下环路的核心结构。其中一些环路被认为负责扫视目标选择。本文研究这些扫视环路非常特异的结构关系如何影响学习空间任务和基于特征任务的能力。我们基于先前的基底节和上丘模型，提出了一种具有强化学习能力的扫视生成模型。该模型围绕两个并行的皮层 - 基底节环路和一个顶盖 - 基底节环路的相互作用构建。两个皮层环路分别处理空间和非空间信息，以并发方式选择目标。皮层下环路用于进行最终的目标选择，从而产生扫视。关于奖励最大化，这些不同的环路可能协同工作，也可能相互干扰。我们在不同的扫视任务中测试了这些环路之间的相互作用及其学习能力。结果表明，该模型能够根据不同的标准（空间或非空间）正确学习基本的目标选择。此外，该模型重现并解释了基于空间标准、依赖于训练的极速扫视（express saccades）现象。最后，模型预测在缺乏前额叶控制的情况下，空间环路应占主导地位。