检测缺失：听觉丘脑中专门的预测误差信号的出现
神经元与认知
2025-11-27 v1
摘要
大脑如何判断外部世界中有什么和没有什么？活体生物体不能仅依赖感觉信号进行感知，因为这些信号是噪声和模糊的。为了将感觉信号转化为稳定的感知，大脑会运用其先验知识或信念。当前的理论将感知信念描述为刺激特征概率分布，以均值和方差概括。信念通过特征预测误差来更新，即预期值与观察值之间的偏差。该框架解释了大脑如何编码刺激特征意外变化的检测（例如更高或更低的音调，更强或更弱的运动）。然而，大脑如何更新关于刺激存在或缺失的信念却不为人知。我们提出，缺失的检测依赖于一种专门用于降低刺激发生概率的预测误差形式。我们称其为缺失预测误差。以人类听觉系统为感官处理的模型，我们开发了旨存检验该假设的范例。fMRI结果显示，缺失预测误差在听觉丘脑和皮层中编码，表明缺失在亚皮层感官通路中被显式表示。此外，虽然特征预测误差已在听觉中脑中编码，但缺失预测误差却没有，这表明缺失相关的误差信号由不同的回路支持。这些结果识别了感官缺失检测的神经机制。此类机制可能在精神分裂症等疾病中受到破坏，因为关于缺失和存在的预测受到影响。
引用
@article{arxiv.2511.21605,
title = {Detecting absence: A dedicated prediction-error signal emerging in the auditory thalamus},
author = {Alejandro Tabas and Heike Sönnichsen and Sandeep Kaur and Marco Meixner and Katharina von Kriegstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.21605},
year = {2025}
}