自然听觉音调序列的时间前向预测的神经机制

《Nature Communications》：Neural mechanisms of time-forward predictions for naturalistic auditory tone sequences

　　

摘要

在动态环境中，预测未来事件对于采取有效行动至关重要。以往关于时间向前预测的神经机制研究通常使用具有相对简单统计规律的刺激。在此，我们研究了具有与自然听觉刺激类似统计规律的刺激所引发的时间向前预测现象。通过针对神经外科患者的颅内脑电图记录，我们发现预测信号主要由广泛分布于感觉皮层、顶叶皮层和额叶皮层等区域的低频活动传递。而预测误差信号则存在于低频和高频活动中，其中高频成分主要集中于感觉区域。与先前的假设不同，预测信号和预测误差信号并未表现出明显的空间或频谱分离特征。随着可预测性的增加，除源自顶叶皮层的通路外，大脑各区域之间的定向连接性会降低。这些结果揭示了整合性与分布式相结合的预测处理机制，并强调了背侧听觉通路在时间向前预测中的作用。