Sequence reproduction, single trial learning, and mimicry based on a mammalian-like distributed code for time

动物学习需要在时间上执行一系列动作的任务。在行动前等待给定时间是一个简单的例子。模仿是一个复杂的例子，例如人类哼唱刚刚听到的一段简短曲调。在心理上重新体验感官模式必然涉及随时间重现一系列神经活动。在哺乳动物中，前额叶皮层的神经元具有随时间变化的放电率，这些放电率以刻板的方式平滑而缓慢地变化。我们通过建模表明，Many are Equal (MAE) 计算可以利用这种缓慢变化的活动，通过时间点的群体活动模式来识别序列中的每个时间点。此处实现的 MAE 操作由 theta 节律引起的共同抑制电导所促进。离散事件的模拟值序列（例如具有不同持续时间和强度的音符组成的简短曲调）可以通过 STDP 在单次试验中学习。通过调节产生缓慢变化刻板活动的系统，可以加速、减速或反向播放动作序列。突触适应和细胞超极化后反弹有助于鲁棒性。仅在观察后几秒内模仿序列的能力要求 STDP 在几秒内有效。