Навигационная задача и пространство действия способствуют возникновению эгоцентрических и аллоцентрических пространственных представлений

Стратегии пространственной навигации (с помощью которых животное может найти себе еду, воду и партнёра, а потом вернуться домой) могут использовать одну из двух пространственных систем отсчёта: эгоцентрическую или аллоцентрическую (основанную на устойчивых ориентирах во внешней среде). Несмотря на интуитивные объяснения, остается неясным, при каких обстоятельствах одна стратегия предпочтительнее другой и как нейронные представления должны быть связаны с выбранной стратегией.

Чтобы исследовать, возникает ли конкретный тип навигационной стратегии спонтанно во время пространственного обучения, исследователи использовали модель глубокого обучения с подкреплением, ограждая её от любой предвзятости. Затем исследовались пространственные представления, которые появляются в сети для поддержки навигации. С этой целью были изучены две задачи, которые являются этологически допустимыми для млекопитающих: наведение, когда агент должен перемещаться к целевому местоположению, зафиксированному в аллоцентрическом пространстве, и прицеливание, когда агент перемещается к видимому сигналу.

Обнаружено, что, когда агенту доступны обе навигационные стратегии, решения, которые он вырабатывает для руководства и целеполагания, сильно смещены в сторону или аллоцентрической, или эгоцентрической стратегии, как и следовало ожидать. Тем не менее, агент может изучить обе задачи, используя любой тип стратегии.

Кроме того, обнаружено, что аллоцентрические репрезентации, подобные ячейкам места, возникают преимущественно при использовании аллоцентрической стратегии, тогда как эгоцентрические векторные репрезентации возникают при использовании эгоцентрической стратегии при прицеливании.

Таким образом, обнаруживается, что наряду с типом навигационной стратегии характер задачи играет ключевую роль в типе возникающих пространственных представлений.

Исследования показали, что отношения между задачей, навигационной стратегией и пространственными представлениями более сложны, чем считалось ранее. И задача, и стратегия сыграли решающую роль в формировании пространственных представлений в модели обучения с подкреплением, и эти представления определили способность модели обобщать новые ситуации.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал