Хөдөлгөөн бол амьдрал. Энэ хэллэгийг зүгээр л зогсохгүй, хүссэн зүйлдээ хүрэхийн тулд урагшлах сэдэл, бараг бүх амьд оршнолууд амьдралынхаа ихэнх хэсэг нь хөдөлгөөнд байдаг гэсэн үг гэж тайлбарлаж болно. Сансар огторгуй дахь бидний хөдөлгөөн, хөдөлгөөн духан дээр овойлт, хөлний жижиг хуруунууд хугарч тасрахгүй байхын тулд бидний тархи хөдөлгөөн хийх мөчид ухамсаргүйгээр гарч ирдэг хүрээлэн буй орчны хадгалагдсан "газрын зураг"-ыг ашигладаг. . Гэхдээ тархи эдгээр картуудыг хажуу талаас нь биш, өөрөөр хэлбэл, энэ картанд хүнийг байрлуулж, эхний хүнээс харахад мэдээлэл цуглуулдаг гэсэн үзэл бодол байдаг. Бостоны их сургуулийн эрдэмтэд лабораторийн хархнууд дээр хэд хэдэн практик туршилт хийж энэ онолыг батлахаар шийджээ. Тархи огторгуйд хэрхэн хөдөлдөг, ямар эсүүд оролцдог вэ, энэ судалгаа нь бие даасан машин, роботуудын ирээдүйд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Энэ талаар бид судалгааны багийн тайлангаас олж мэдсэн. Яв.
Судалгааны үндэс
Тиймээс олон жилийн өмнө тогтоогдсон баримт бол сансарт чиглүүлэх үүрэгтэй тархины гол хэсэг нь гиппокамп юм.
Гиппокамп нь янз бүрийн үйл явцад оролцдог: сэтгэл хөдлөлийг бий болгох, богино хугацааны санах ойг урт хугацааны санах ой болгон хувиргах, орон зайн санах ойг бий болгох. Энэ бол бидний тархи сансар огторгуйд илүү үр дүнтэй чиг баримжаа олгохын тулд зөв цагт дууддаг "газрын зураг"-ын эх сурвалж юм. Өөрөөр хэлбэл, хиппокамп нь тархины эзэн байрладаг орон зайн гурван хэмжээст мэдрэлийн загварыг хадгалдаг.
Хиппокамп
Бодит навигаци болон гиппокампусын газрын зураг хоёрын хооронд завсрын алхам байдаг - эдгээр газрын зургийг анхны хүнээр харах хэлбэр болгон хувиргах гэсэн онол байдаг. Өөрөөр хэлбэл, хүн ямар нэгэн зүйл хаана байгааг ойлгохыг хичээж байна (бидний бодит газрын зураг дээр харж байгаачлан), гэхдээ өөрт нь ямар нэгэн зүйл хаана байрлаж байгааг ойлгохыг хичээдэг (Google газрын зураг дээрх "гудамж харах" функц гэх мэт).
Бидний авч үзэх гэж буй ажлын зохиогчид дараахь зүйлийг онцлон тэмдэглэв: Хүрээлэн буй орчны танин мэдэхүйн газрын зураг нь аллоцентрик систем дэх гиппокамп формацид кодлогдсон боловч моторт ур чадвар (хөдөлгөөнүүд өөрсдөө) эгоцентрик системд илэрхийлэгддэг.
Нисдэг Үл Мэдэгдэх дайсан (аллоцентрик систем) ба DOOM (эгоцентрик систем).
Аллоцентрик ба эгоцентрик системүүдийн ялгаа нь гуравдагч этгээдийн тоглоомууд (эсвэл хажуугийн харагдах байдал, дээрээс харах гэх мэт) болон нэгдүгээр хүний тоглоомуудын хоорондох ялгаа юм. Эхний тохиолдолд хүрээлэн буй орчин өөрөө бидний хувьд чухал, хоёрдугаарт, энэ орчинтой холбоотой бидний байр суурь. Тиймээс аллоцентрик навигацийн төлөвлөгөөг бодит хэрэгжүүлэхийн тулд эгоцентрик систем болгон хувиргах ёстой. орон зай дахь хөдөлгөөн.
Судлаачид үүнийг dorsomedial гэж үздэг судал (DMS)* дээрх үйл явцад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хүний тархины судал.
Striatum* - суурь зангилаанд хамаарах тархины хэсэг; striatum нь булчингийн ая, дотоод эрхтнүүд, зан үйлийн хариу урвалыг зохицуулахад оролцдог; Саарал ба цагаан материалын ээлжлэн туузан дамждаг бүтэцтэй тул стриатумыг мөн "стриатум" гэж нэрлэдэг.
DMS нь орон зайн навигацитай холбоотой шийдвэр гаргах, үйлдэл хийхтэй холбоотой мэдрэлийн хариу урвалыг харуулдаг тул тархины энэ бүсийг илүү нарийвчлан судлах хэрэгтэй.
Судалгааны үр дүн
Striatum (DMS) -д эгоцентрик орон зайн мэдээлэл байгаа эсэхийг тодорхойлохын тулд 4 эрэгтэй харханд DMS-ийг чиглэсэн 16 хүртэлх тетрод (тархины хүссэн хэсэгт холбогдсон тусгай электродууд) суулгасан.1).
Зураг №1: Эгоцентрик лавлагааны хүрээнд хүрээлэн буй орчны хил хязгаарт судалтай эсийн хариу үйлдэл.
№1 зургийн тайлбар:а - тетродын байршлын цэгүүд;
b - хилийн эгоцентрик зураг;
с Аллоцентрик орон зайн зураг (зүүн талд 4 квадрат), биеийн байрлалтай харьцуулахад эсийн хариу урвалын оргил цэгүүдийн байршлын өнгөөр кодлогдсон траекторийн графикууд, янз бүрийн чиг баримжаа дахь EBC эсийн хариу үйлдэл дээр суурилсан эгоцентрик зураг (баруун талд 4 квадрат). харх ба хананы хоорондох зай;
d - хүү 1c, гэхдээ амьтнаас хол зайд илүүд үздэг EBC-ийн хувьд;
e - хүү 1c, гэхдээ хоёр урвуу EBC-ийн хувьд;
f - ажиглагдсан эсийн дундаж уртын хуваарилалт;
g - хөдөлгөөний чиглэл, толгойн чиглэлийг ашиглан EBC-ийн дундаж үр дүнгийн уртыг хуваарилах;
h - эсийн дундаж хариу урвалын тархалт (нийт ба EBC).
Хархнууд санамсаргүй байдлаар тараагдсан хоолыг өөрт танил орон зайд (төөрдөг байшинд биш, задгай) цуглуулах үед 44 туршилт хийсэн. Үүний үр дүнд 939 эс бүртгэгдсэн байна. Цуглуулсан мэдээллээс харахад 31 толгойн чиглэлийн эсүүд (HDCs) байгаа нь тогтоогдсон боловч эсийн зөвхөн багахан хэсэг, бүр тодруулбал 19 нь орон зайн аллоцентрик хамааралтай байв. Үүний зэрэгцээ хүрээлэн буй орчны периметрээр хязгаарлагддаг эдгээр эсийн үйл ажиллагаа нь зөвхөн хархыг туршилтын тасалгааны хана дагуу хөдөлгөх үед ажиглагдсан бөгөөд энэ нь орон зайн хил хязгаарыг кодлох эгоцентрик схемийг санал болгож байна.
Ийм эгоцентрик дүрслэлийн боломжийг үнэлэхийн тулд эсийн идэвхжилийн оргил үзүүлэлтүүд дээр үндэслэн эгоцентрик хилийн зураглалыг бий болгосон (1b), энэ нь хархны хөдөлгөөний чиглэлтэй харьцуулахад хилийн чиг баримжаа, зайг харуулсан бөгөөд түүний толгойн байрлалыг харуулдаггүй (харьцуулбал). 1g).
Баригдсан эсийн 18% (171-ийн 939) нь камерын хил нь тухайн сэдэвтэй харьцуулахад тодорхой байрлал, чиг баримжаатай байх үед мэдэгдэхүйц хариу үйлдэл үзүүлсэн.1f). Эрдэмтэд тэднийг эгоцентрик хилийн эсүүд (EBCs) гэж нэрлэдэг. эгоцентрик хилийн эсүүд). Туршилтанд хамрагдсан хүмүүсийн ийм эсийн тоо 15-70 хооронд хэлбэлзэж, дунджаар 42.75 (1c, 1d).
Эгоцентрик хилийн эсүүдийн дунд танхимын хил хязгаартай холбоотойгоор үйл ажиллагаа нь буурсан хүмүүс байв. Нийт 49 байсан бөгөөд тэдгээрийг урвуу EBCs (iEBCs) гэж нэрлэдэг. EBC болон iEBC дахь эсийн хариу урвалын дундаж индекс (тэдгээрийн үйл ажиллагааны потенциал) нэлээд бага байсан - 1,26 ± 0,09 Гц (1h).
EBC популяци нь объекттой харьцуулахад камерын хилийн бүх чиг баримжаа, байрлалд хариу үйлдэл үзүүлдэг боловч илүүд үздэг чиглэлийн тархалт нь хоёр модаль бөгөөд оргилууд нь амьтны хоёр талд (-180 ° ба 68 °) бие биенийхээ эсрэг талд байрладаг. амьтны урт тэнхлэгт перпендикуляраас 112 ° -аар бага зэрэг хазайсан (2d).
Зураг №2: Эгоцентрик хилийн эсийн (EBC) хариултын хувьд илүүд үзсэн чиг баримжаа ба зай.
№2 зургийн тайлбар:a - График бүрийн дээр заасан өөр өөр чиг баримжаа бүхий нэгэн зэрэг судлагдсан дөрвөн EBC-ийн эгоцентрик хилийн зураг;
b -аас авсан эсийн дагуу тетродын байрлал 2 (тоонууд нь тетродын дугаарыг заана);
с - нэг хархны бүх EBC-ийн давуу чиг баримжаа олгох магадлалын тархалт;
d - бүх хархны EBC-ийн илүүд үздэг чиглэлийн магадлалын хуваарилалт;
е - үзүүлсэн эсийн тетродын байрлал 2f;
f - талбай бүрийн дээр заасан өөр өөр зайтай, нэгэн зэрэг бүртгэгдсэн зургаан EBC-ийн эгоцентрик хилийн зураг;
g нь нэг хархны бүх EBC-ийн хувьд илүүд үздэг зайны магадлалын тархалт;
h нь бүх хархны EBC-д илүүд үздэг зайны магадлалын тархалт;
i - өнгө болон цэгийн диаметрээр илэрхийлсэн зайны хэмжээ бүхий бүх EBC-ийн хувьд илүүд үзсэн зай, сонгосон чиглэлийн туйлын график.
Хил хүртэлх хамгийн тохиромжтой зайны хуваарилалт нь 6.4, 13.5 ба 25.6 см гэсэн гурван оргилыг агуулж байгаа нь EBC-ийн хооронд гурван өөр тохиромжтой зай байгааг харуулж байна (2f-2h) шаталсан навигацийн хайлтын стратегид чухал байж болох юм. EBC хүлээн авах талбаруудын хэмжээ нь сонгосон зайны хэмжээгээр нэмэгдсэн (2i), хана ба объектын хоорондох зай багасах тусам хил хязгаарын эгоцентрик дүрслэлийн нарийвчлал нэмэгдэж байгааг харуулж байна.
Нэг тетрод дээр хананаас өөр өөр чиг баримжаа, зайтай субьектийн идэвхтэй EBC-үүд гарч ирсэн тул сонгосон чиг баримжаа болон зайны аль алинд нь тодорхой топографи байхгүй байв (2a, 2b, 2e и 2f).
Түүнчлэн EBC нь туршилтын аль ч камер дахь орон зайн (танхимын хана) хил хязгаарт тогтвортой хариу үйлдэл үзүүлдэг болохыг тогтоожээ. Эрдэмтэд камерын байрлалыг 45°-аар эргүүлж, хэд хэдэн ханыг хар болгосноор EBC нь камерын алслагдсан шинж чанараас илүүтэйгээр түүний орон нутгийн хил хязгаарт хариу үйлдэл үзүүлдэг болохыг батлахын тулд өмнөх туршилтуудад ашигласанаас ялгаатай болгожээ.
Мэдээллийг ердийн туршилтын камер болон эргүүлэх камерт цуглуулсан. Туршилтын танхимд өөрчлөлт орсон хэдий ч EBC тестийн субъектуудын ханатай харьцуулахад бүх сонгосон чиг баримжаа, зай ижил хэвээр байна.
Өнцгийн ач холбогдлыг харгалзан EBC нь эдгээр орон нутгийн байгаль орчны шинж чанаруудыг өвөрмөц байдлаар кодлох боломжийг бас авч үзсэн. Булангийн ойролцоох хариу үйлдэл ба хананы дунд хэсгийн ойролцоох хариу урвалын хоорондох ялгааг тусгаарласнаар буланд үзүүлэх хариу урвал нэмэгдэж байгааг харуулсан EBC эсийн дэд хэсгийг (n = 16; 9,4%) тодорхойлсон.
Тиймээс бид EBC эсүүд нь камерын периметр, өөрөөр хэлбэл туршилтын тасалгааны хана, түүний булангуудад төгс хариу үйлдэл үзүүлдэг гэсэн завсрын дүгнэлт хийж болно.
Дараа нь эрдэмтэд задгай орон зайд (төөрдөг байшингүй туршилтын талбай, өөрөөр хэлбэл ердөө 4 хана) EBC эсийн хариу үйлдэл нь янз бүрийн туршилтын өрөөний хэмжээтэй ижил эсэхийг туршиж үзсэн. Гурван удаагийн айлчлал хийсэн бөгөөд тус бүрдээ хананы урт нь өмнөхөөсөө 3 см-ээр ялгаатай байв.
Туршилтын камерын хэмжээнээс үл хамааран EBC нь туршилтын объекттой харьцуулахад ижил зай, чиг баримжаагаар хил хязгаартаа хариу үйлдэл үзүүлсэн. Энэ нь хариу үйлдэл нь хүрээлэн буй орчны хэмжээтэй нийцэхгүй байгааг харуулж байна.
Зураг №3: EBC эсийн орон зайн хязгаарт тогтвортой хариу үйлдэл үзүүлэх.
№3 зургийн тайлбар:а - хэвийн нөхцөлд (зүүн талд) болон туршилтын камерыг 45 ° эргүүлэх үед (баруун талд) egocentric EBC газрын зураг;
b - 1.25 х 1.25 м (зүүн талд), 1.75 х 1.75 м (баруун) хэмжээтэй томруулсан камерт зориулсан egocentric EBC газрын зураг;
с - энгийн хар танхимтай хана (зүүн) болон хээтэй хана (баруун) бүхий egocentric EBC газрын зураг;
d-f - сонгосон зайны график (дээд) ба үндсэн шугамтай (доод) илүүд үзсэн чиглэлийн өөрчлөлт.
Striatum нь харааны бор гадаргын хэд хэдэн хэсгээс хүрээлэн буй орчны талаарх мэдээллийг хүлээн авдаг тул эрдэмтэд хананы харагдах байдалд нөлөөлж байгаа эсэхийг туршиж үзсэн (3c) EBC эсийн урвалын тасалгаанууд.
Орон зайн хил хязгаарын харагдах байдлыг өөрчлөх нь EBC эсийн урвал, тухайн сэдэвтэй харьцуулахад урвалд шаардагдах зай, чиг баримжаа зэрэгт ямар ч нөлөө үзүүлээгүй.
Зураг №4: Байгаль орчноос үл хамааран EBC эсийн хариу урвалын тогтвортой байдал.
№4 зургийн тайлбар:а - танил (зүүн) болон шинэ (баруун) орчинд EBC-д зориулсан эгоцентрик газрын зураг;
b - ижил орчинд олж авсан EBC-ийн эгоцентрик газрын зураг, гэхдээ цаг хугацааны интервалтай;
с - Шинэ (танихгүй) орчны суурь (доод)-той харьцуулахад илүүд үзсэн зай (дээд) болон сонгосон чиглэлийн өөрчлөлтийн графикууд;
d - Өмнө нь судалсан (танил) орчны суурь (доод)-той харьцуулахад илүүд үзсэн зай (дээд хэсэг) ба сонгосон чиглэлийн өөрчлөлтийн графикууд.
Мөн EBC эсийн хариу үйлдэл, түүнчлэн тухайн сэдэвтэй холбоотой шаардлагатай чиг баримжаа, зай нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөггүй нь тогтоогдсон.
Гэсэн хэдий ч энэ "түр" туршилтыг нэг туршилтын танхимд хийсэн. Мэдэгдэж буй нөхцөл байдал болон шинэ нөхцөл байдалд EBC-ийн урвалын хооронд ямар ялгаа байгааг шалгах шаардлагатай байв. Үүнийг хийхийн тулд хархнууд өмнөх туршилтуудаас аль хэдийн мэддэг байсан танхим, дараа нь задгай орон зайтай шинэ танхимуудыг судалж байх үед хэд хэдэн айлчлал хийсэн.
Таны таамаглаж байсанчлан EBC эсийн хариу үйлдэл + хүссэн чиг баримжаа/зай шинэ танхимд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна (4a, 4c).
Тиймээс, EBC урвал нь хананы харагдах байдал, туршилтын камерын талбай, түүний хөдөлгөөн, хөдөлгөөн зэргээс үл хамааран энэ орчны бүх төрлийн туршилтын объекттой харьцуулахад хүрээлэн буй орчны хил хязгаарын тогтвортой дүрслэлийг өгдөг. туршилтын субъектын танхимд өнгөрүүлсэн хугацаа.
Судалгааны нарийн ширийн зүйлстэй илүү дэлгэрэнгүй танилцахын тулд би үзэхийг зөвлөж байна и түүнд.
Эпилог
Энэхүү ажилд эрдэмтэд сансар огторгуйд чиг баримжаа олгоход маш чухал ач холбогдолтой хүрээлэн буй орчны эгоцентрик дүрслэлийн онолыг практикт баталж чадсан юм. Аллоцентрик орон зайн дүрслэл ба бодит үйл ажиллагааны хооронд завсрын үйл явц байдгийг тэд нотолсон бөгөөд үүнд эгоцентрик хилийн эсүүд (EBCs) гэж нэрлэгддэг судлын тодорхой эсүүд оролцдог. Түүнчлэн EBC нь зөвхөн субьектүүдийн толгойг төдийгүй бүх биеийн хөдөлгөөнийг хянахтай илүү холбоотой болохыг тогтоожээ.
Энэхүү судалгаа нь орон зайд чиг баримжаа олгох бүрэн механизм, түүний бүх бүрэлдэхүүн хэсэг, хувьсагчдыг тодорхойлоход чиглэв. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар энэхүү ажил нь автомат жолоодлоготой автомашин болон бидний адил эргэн тойрон дахь орон зайг ойлгох чадвартай роботуудын навигацийн технологийг сайжруулахад туслах болно. Судлаачид ажлынхаа үр дүнд туйлын их баяртай байгаа нь тархины тодорхой хэсгүүдийн хоорондын хамаарал, орон зайг хэрхэн жолооддогийг үргэлжлүүлэн судлах үндэслэл болж байна.
Анхаарал тавьсанд баярлалаа. Сонирхолтой байгаарай, бүгдээрээ долоо хоногийг сайхан өнгөрүүлээрэй! 🙂
Бидэнтэй хамт байсанд баярлалаа. Манай нийтлэл танд таалагдаж байна уу? Илүү сонирхолтой контент үзэхийг хүсч байна уу? Захиалга өгөх эсвэл найзууддаа санал болгох замаар биднийг дэмжээрэй, Хабр хэрэглэгчдэд зориулсан 30% хямдралтай, анхан шатны түвшний серверүүдийн өвөрмөц аналогийг бид танд зориулан зохион бүтээжээ. (RAID1 болон RAID10, 24 хүртэлх цөм, 40 ГБ хүртэл DDR4-тэй байх боломжтой).
Dell R730xd 2 дахин хямд байна уу? Зөвхөн энд Нидерландад! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99 доллараас! тухай уншина уу
Эх сурвалж: www.habr.com