期望违背的神经效应在不同感觉模态中具有普遍性

《Communications Biology》：Neural effects of expectation violation generalise across sensory modalities

　　

摘要

大脑接收到的感官信息量远远超过其用于控制行为的实际需求。通过利用环境中的规律性来预测未来事件，可以减轻这种感官过载现象。以往关于预测在感知中作用的研究大多集中在单一感官模态内的事件上。在这里，我们探讨了某一感官模态（听觉）中的预期违背是否会影响另一模态（视觉）中刺激的神经表征。受试者观看了快速变化的随机方向视觉光栅序列，同时还会听到与任务无关的高低音调交替声。我们通过脑电图技术测量大脑的功能活动，发现与先前研究一致，大脑会对意外声音产生强烈的神经反应。关键的是，通过机器学习方法分析大脑对视觉光栅的定向调节情况，我们发现意外声音出现后，这种定向调节更为强烈，这表明单模态的预期违背会引发跨模态的更新。这些研究结果表明，感知的预测编码理论应当将感官环境内部模型所受的跨模态影响纳入考量。