Учёные считают, что наш мозг постоянно генерирует неявные предсказания, направляющие обработку информации. Согласно этой теории, когда мы читаем текст или слушаем речь, то постоянно пытаемся угадать следующее слово. Такие предсказания наблюдались при понимании языка, но уровень обработки мозгом этих предсказаний до сих пор оставался неясным. Теперь исследователи изучили этот вопрос и показали, что наш мозг действительно непрерывно предсказывает ближайшее будущее, сообщает new-science.ru.

Голландские исследователи из Института психолингвистики имени Макса Планка в результате проведённой ими работы заключили, наш мозг — это настоящая машина предсказаний, способная постоянно сравнивать получаемую сенсорную информацию (такую как изображения, звуки и речь) с внутренними предсказаниями.

«Эта теоретическая идея чрезвычайно популярна в нейронауке, но существующие доказательства в ее пользу часто косвенные и ограничены искусственными ситуациями», — объясняет Миха Хейлброн, главный автор исследования.

Хейлброн и его сотрудники проанализировали записи мозга участников, слушающих аудиокниги (рассказы о Хемингуэе или Шерлоке Холмсе); параллельно они использовали глубокую нейронную сеть (GPT-2, созданную OpenAI) для точной количественной оценки контекстных прогнозов. Конкретно это включало анализ прослушанных текстов, чтобы вычислить степень непредсказуемости каждого слова. Исследователи обнаружили, что реакции мозга постоянно модулируются лингвистическими предсказаниями на нескольких уровнях абстракции. «Мы наблюдаем предсказания на уровне смысла, грамматики, слов и звуков речи», — пишут они в своем исследовании. Они также отметили, что прогнозы высокого уровня (слова) могут информировать прогнозы низкого уровня (фонемы), что говорит о том, что мозг участвует в иерархической обработке прогнозов. Таким образом, для каждого слова или звука мозг делает подробные статистические прогнозы и чрезвычайно чувствителен к степени непредсказуемости: реакция мозга сильнее, когда слово неожиданно в контексте.

«Но мы показали, что это явление носит постоянный характер. Наш мозг постоянно угадывает слова; механизм прогнозирования постоянно находится в движении», — отмечают исследователи. Ларс Макли, профессор нейронауки в Центре когнитивной нейровизуализации в Глазго, также интересуется визуальными прогнозами мозга. В 2017 году, используя методы визуализации мозга, он и его команда обратили внимание на тот факт, что мозг постоянно предсказывает, что будут наблюдать наши глаза, и обновляет эти предсказания в зависимости от ситуации. «Мозг реагирует на каждую ситуацию не с чистого листа, а с множеством прогнозов. По сути, это машина предсказаний, которая оптимизирует свои собственные прогнозы относительно среды, в которой она ориентируется», — говорил он ранее, несколько лет назад. Но ученый утверждал, что мозг постоянно создает внутреннюю модель того, что произойдет дальше. Исследование Хейлброна раскрывает новый аспект прогностических способностей мозга, предполагая, что он делает это для всех типов внешней сенсорной информации, которую он воспринимает.