Attractor dynamics in perceptual decision making
De tant en tant, els humans i els animals en general hem de respondre a certs estímuls, que poden ser ambigus. Fa uns anys, abans que s'introduís el videoarbitratge (VAR; video assistant referee), els àrbitres de futbol no ho tenien fàcil. Una de les jugades més populars de la història del futb...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:240789 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/240789 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Decisió perceptuals Models matemàtics Neurociència computacional Decisión perceptuales Perceptual decision making Modelos matemáticos Mathematical modelling Neurociencia computacional Comptacional neuroscience Ciències Experimentals |
| Sumario: | De tant en tant, els humans i els animals en general hem de respondre a certs estímuls, que poden ser ambigus. Fa uns anys, abans que s'introduís el videoarbitratge (VAR; video assistant referee), els àrbitres de futbol no ho tenien fàcil. Una de les jugades més populars de la història del futbol és "La Mano de Dios", en referència al gol que Maradona va marcar amb la mà als quarts de final de la Copa del Món de Futbol del 1986. Basant-se en el que va veure, l'àrbitre va decidir incorrectament que Maradona no havia tocat la pilota amb la mà i, gràcies a això, Argentina va acabar guanyant la Copa del Món. Les decisions basades en estímuls externs (en aquest cas visuals) és el que anomenem presa de decisions perceptual. En aquesta tesi hem estudiat com el cervell pren decisions perceptuals en condicions experimentals controlades. En aquests experiments els participants han de prendre una decisió categòrica sobre una característica específica dels estímuls presentats. Concretament hem estudiat el cas en què la durada de l'estímul està controlada per l'investigador. Durant l'exposició de l'estímul, els participants han d'acumular evidència i quan aquest acaba han de prendre una decisió entre dues possibles alternatives. Aquests experiments s'anomenen 2-alternative forced choice task (2AFC). Des d'un punt vista computacional l'acumulació d'evidència dels estímuls en experiments tipus 2AFC s'ha estudiat profundament en les últimes dècades. Els models estàndards que descriuen aquesta funció cognitiva estan basats en processos de difusió, que assumeix que la integració de l'evidència de l'estímul és perfecte. Tanmateix, la relació d'aquests models amb els mecanismes subjacents no està ben estudiada. En aquesta tesi hem estudiat el procés d'acumulació en models biofísics amb dinàmiques d'atractors. De fet, aquests models es poden reduir a un procés de difusió no lineal, que en el cas de categoritzacions binàries es pot descriure per un potencial amb dos punts fixos. Tot i que els models estàndards i biofisics utilitzen mecanismes diferents, els dos tipus de models poden explicar diversos resultats experimentals. El primer objectiu d'aquesta tesi és realitzar prediccions teòriques que ens ajudin a diferenciar les dinàmiques d'atractors dels models estàndars i que puguin ser provades experimentalment. Hem trobat diverses d'aquestes prediccions teòriques: 1) els models d'atractors tenen diversos règims d'integració, des de règims que donen més pes a l'evidència del principi de l'estímul, fins a règims que donen més pes a l'evidència del final de l'estímul i 2) els models d'atractors tenen una relació no monotònica de la seva precisió amb la magnitud de les fluctuacions de l'estímul. El segon objectiu d'aquesta tesi és poder analitzar l'existència de la dinàmica d'atractors qualitativament i quantitativament. Per aconseguir-ho hem dissenyat un experiment a través del qual podem modificar sistemàticament la magnitud de les fluctuacions dels estímuls. L'anàlisi qualitatiu del resultats experimentals no és definitiu pel que fa a l'existència o la inexistència de la dinàmica d'atractors. Estem desenvolupant una eina que ens permetrà analitzar quantitativament diversos mecanismes, com per exemple la dinàmica d'atractors. Els resultat preliminars mostren que la diàmica d'atractors, entre altres mecanismes neuronals, podria ajudar a explicar els resultat experiementals de com a mínim una fracció important de participants. |
|---|