One of the greatest research challenges of this century is to understand the neural basis for how behavior emerges in brain-body-environment systems. To this end, research has flourished along several directions but have predominantly focused on the brain. While there is in an increasing acceptance and focus on including the body and environment in studying the neural basis of behavior, animal researchers are often limited by technology or tools. Computational models provide an alternative framework within which one can study model systems where ground-truth can be measured and interfered with. These models act as a hypothesis generation framework that would in turn guide experimentation. Furthermore, the ability to intervene as we please, allows us to conduct in-depth analysis of these models in a way that cannot be performed in natural systems. For this purpose, information theory is emerging as a powerful tool that can provide insights into the operation of these brain-body-environment models. In this work, I provide an introduction, a review and discussion to make a case for how information theoretic analysis of computational models is a potent research methodology to help us better understand the neural basis of behavior.


翻译:本世纪最大的研究挑战之一是了解行为如何在大脑-身体-环境系统中出现的神经基础。为此,研究在几个方向上蓬勃发展,但主要集中在大脑上。虽然人们越来越接受和重视将身体和环境纳入对行为神经基础的研究之中,但动物研究人员往往受到技术或工具的限制。计算模型提供了一个替代框架,在这个框架内,人们可以研究模型系统,从而可以测量和干扰地面-事实。这些模型可以作为假设生成框架,反过来指导实验。此外,我们想怎样干预的能力使我们能够以无法在自然系统中进行的方式对这些模型进行深入的分析。为此,信息理论正在成为一种强有力的工具,能够提供对这些大脑-身体-环境模型的操作的洞察力。在这项工作中,我提供了一种介绍、审查和讨论,以说明计算模型的理论分析如何是一种强大的研究方法,有助于我们更好地了解行为的神经基础。

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