具象化大脑:通过神经机电数字双胞胎桥接大脑、身体与行为
神经元与认知
2026-04-14 v2 机器人学
摘要
动物行为反映了神经系统、身体与环境之间的相互作用。因此,必须考虑生物力学和环境背景才能理解行为控制的算法。神经机电数字双胞胎——即将人工神经控制器嵌入真实身体模型并在仿真环境中运行的计算模型——是实现这一目标的强大工具。本文综述了神经机电数字双胞胎的最新进展,同时也概述了将来可能的机遇。我们首先展示了这些模型如何推断难以在实验中测量的生物力学变量。通过系统性扰动,这些模型可生成新的可实验检验的假设。随后,我们考察了神经机电双胞胎如何促进神经科学、机器人学与机器学习之间的交流,并展示了其在医疗保健领域的应用。我们设想,与实验研究相结合,主动探索其神经机电双胞胎将显著加速神经科学的进展。
引用
@article{arxiv.2601.08056,
title = {The embodied brain: Bridging the brain, body, and behavior with neuromechanical digital twins},
author = {Sibo Wang-Chen and Pavan Ramdya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.08056},
year = {2026}
}
备注
18 pages, 4 figures (including 1 graphical abstract), 1 table