要了解大脑,我们必须了解它的独特功能——产生第一人称内部感知、记忆和思维过程的感觉。两种刺激之间的联想学习预计会产生某些变化(在几毫秒内(请参阅常见问题解答)),从而使其中一个联想学习刺激(提示刺激)产生第二个刺激的内部记忆感觉(同样在几毫秒内)。要实现这一点,联想学习过程中的变化预计会发生在大脑内感觉刺激汇聚的位置。这里,我们需要问以下问题:“是否存在一个可能的细胞位置,通过联想学习的感觉输入信号到达的神经元过程可以在此汇聚并在学习过程中发生某些特征变化?”“如果联想学习可以在这个位置产生某些变化(在几毫秒内),那么它能否被其中一个刺激(提示刺激)用于产生对第二个刺激的记忆的内部感觉(在几毫秒内)?”“提示刺激在什么结构位置、通过什么机制激发作为第一人称属性的内部感觉?”“激发内部感觉的必要条件是什么?”“内部感觉的感觉特征或感质的基础是什么?”“是什么将系统保持在一起,以便从不同感觉刺激汇聚位置产生的内部感觉可以让提示刺激产生对第二个刺激的第一人称内部感觉?” “将系统结合在一起的机制与学习和记忆检索发生的细胞外电位振荡频率范围很窄(由脑电图结果证明)有什么关系?”“换句话说,是否存在一种机制,可以将在不同汇聚点诱发的内部感觉整合起来,以提供记忆?”“内部感觉产生的机制与行为运动活动有什么关系?”“衍生的机制是否可以扩展,以相互关联的方式解释不同的大脑功能?”如果我们仔细研究,我们有望找到一种机制,可以解释感觉输入信号汇聚位置的所有上述特征。当人们试图解决这个难题时,就有可能得出一个答案。这个可检验的假设被称为“相似假设”。
人类和其他动物具有将自己的位置从一个空间参考框架转换到另一个空间参考框架的非凡能力。在自上而下和第一人称视角之间无缝移动的能力对于导航、记忆形成和其他认知任务非常重要。有证据表明内侧颞叶和其他皮质区域有助于实现此功能。为了了解神经系统如何执行这些计算,我们使用变分自动编码器 (VAE) 从机器人模拟的自上而下视图重建第一人称视图,反之亦然。VAE 中的许多潜在变量具有与神经元记录中看到的类似的响应,包括位置特定活动、头部方向调整和与本地物体距离的编码。从自上而下的视图重建第一人称视图时,位置特定响应很突出,但从第一人称视图重建自上而下的视图时,头部方向特定响应很突出。在这两种情况下,模型都可以从扰动中恢复,而无需重新训练,而是通过重新映射。这些结果可以促进我们对大脑区域如何支持视点联系和转换的理解。