编辑推荐:
为解决 PC 模型相关争议问题,研究人员开展基于局部 - 全局异常球范式的研究。结果发现与 PC 相悖的证据,提出 PR 框架。这为大脑预测机制研究及自闭症、精神分裂症研究提供新思路,推荐科研读者阅读。
亮点
- 预测编码(PC)模型提出,预测由高级脑区生成,并反馈到低级脑区,在低级脑区与感觉输入进行比较。两者之间的不匹配会产生预测误差。
- 局部 - 全局异常球范式用于研究预测编码。局部异常球由基于重复的预测形成,不一定意味着存在预测编码。全局异常球将刺激重复与可预测性分离开来。
- 神经成像和皮质内尖峰数据已被用于研究局部 - 全局范式。在神经成像中发现了感觉皮层处理全局异常球的特征,但在尖峰数据中未发现。
- 这为反驳预测编码理论提供了证据。我们提供了一个概念框架来指导未来的研究工作,我们称之为预测路由(PR)。
- 我们将预测路由应用于自闭症谱系障碍和精神分裂症的研究。
摘要
在预测编码(PC)中,大脑高级区域生成预测并发送到低级感觉区域。自上而下的预测与自下而上的感觉数据进行比较,两者之间的不匹配会引发预测误差。在预测编码中,预测误差由感觉皮层第 2/3 层的锥体神经元进行前馈编码。预测编码模型已通过全局 - 局部异常球范式,使用多种记录方式进行了测试。与预测编码理论一致的是,神经成像研究报告了感觉区域和高级区域存在预测误差反应。然而,最近对神经元放电的研究表明,真正的预测误差出现在前额叶皮层(PFC)。这意味着预测处理是一种更具认知性而非基于感觉的机制,这一观察结果对预测编码理论提出了挑战,并且与我们称为预测路由(PR)的框架更为契合。