迈向无组织非神经系统中的侧抑制与集体感知
新兴技术
2015-11-19 v1
摘要
像多头绒泡菌这样的简单生物体能否在不依赖神经组织的情况下近似实现侧抑制 (LI)？我们描述了一个模型，其中 LI 可以在没有显式抑制性连接的情况下涌现，仅利用物质传输效应。我们使用多头绒泡菌的多智能体模型，通过基于吸引剂的刺激激发，再现了 LI 特有的边缘对比度放大效应。我们还利用模拟的光照辐射暴露，探索了一种对应行为，即侧激活（其中受刺激区域被抑制而边缘区域被激发）。在这两种情况下，当刺激被移除时，基线活动都会恢复。除了局部边缘对比度的增强外，种群密度分布的长期变化对应于对 2D 图像刺激全局亮度的集体响应，包括 Chevreul 阶梯的扇形强度分布，以及同时亮度对比度 (SBC) 效应中两个相同明亮斑块之间的感知差异。这个简单的模型在没有固定神经架构的集体无组织系统中近似了 LI 对比度增强现象和全局亮度感知。这可能会鼓励对简单生物体中神经过程的无组织类似物进行进一步研究，并提出了在分布式计算和机器人设备中产生对比度和亮度集体感知的新机制。
引用
@article{arxiv.1511.05779,
title = {Towards Lateral Inhibition and Collective Perception in Unorganised Non-Neural Systems},
author = {Jeff Jones},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.05779},
year = {2015}
}
备注
Computational Intelligence, Medicine and Biology, Eds. Pancerz, K., Zaitseva, E., p. 103-122