Internationale Zeitschrift für Schwarmintelligenz und Evolutionsberechnung

Abstrakt

Ein funktionales Modell der Handlungsauswahl unter Berücksichtigung emotionaler Reize

Dominique G Beroule, Pascale Gisquet Verrier

Wichtige Gehirnnetzwerke, die der Wahrnehmung und Emotion zugrunde liegen, werden durch wichtige Neurotransmittersysteme über Belohnungs-/Bestrafungskreisläufe moduliert. Insbesondere die Basalganglien sollen emotionale Informationen in Richtung motorischer Ergebnisse leiten. Die Mechanismen, die es emotionalen Reizen ermöglichen würden, die Handlungsauswahl zu steuern, müssen jedoch noch identifiziert werden. Computermodelle können zu diesem Ziel beitragen. Hier zeigen wir mithilfe einer Computersimulation des deterministischen Modells der geführten Ausbreitung, dass emotionale Kanäle handlungsorientierte Kanäle schnell und selektiv modulieren können, indem sie sofort alle emotionalen Reize abrufen, die in der Vergangenheit mit einem aktuellen Hinweis gepaart waren. In Übereinstimmung mit tierbasierten Daten scheinen die vorübergehenden Modulationssignale, die emotionale Vorwegnahme implementieren, nützlicher zu sein, wenn sie entweder auf neu gebildete oder entfernte Gedächtnisspuren abzielen. Sowohl das Timing als auch die Entwicklung dieser Signale legen eine neue Interpretation der dopaminergen Neuronenaktivität in den Basalganglien während der Konditionierung nahe, die normalerweise als Kodierung für einen „Belohnungsvorhersagefehler“ im Rahmen des bestärkenden Lernens angesehen wird. Nach zusätzlichen Computertrainings mit „Emotionen“ von extremen Werten zeigt sich, dass die Vielfalt der unter dem Einfluss eines konditionierten Reizes ausgewählten Aktionen entweder durch zwanghaftes oder vermeidendes Verhalten abnimmt. Tatsächlich sind im vorgeschlagenen Funktionsmodell ähnliche Modulationsmechanismen für die Entwicklung von entweder Drogenabhängigkeit oder posttraumatischer Belastungsstörung verantwortlich. Darüber hinaus wird hier ein spontaner Rückfall in diese Funktionsstörungen auf lokale Modulationsdefizite zurückgeführt. Letztere können teilweise überwunden werden, indem man einen der wenigen Kontrollparameter des Modells selektiv verschiebt, ähnlich wie Neuromodulatoren.