Предиктивное кодирование — это теория, согласно которой мозг не просто реагирует на входящую информацию, а предсказывает её заранее, опираясь на внутренние модели мира. Он сравнивает своё предсказание с текущими фактами (сенсорные данные), и обновляет модели в случае ошибки. Эта фундаментальная для современной нейронауки теория была разработана Карлом Фристоном — одним из самых влиятельных современных нейробиологов.
Итак, мозг строит гипотезу о том, что должно произойти, и затем сверяет её с сенсорными входами (информации от рецепторов). Боль — это результат проверки гипотезы мозга об угрозе. В этом контексте хроническая боль возникает, когда мозг предсказывает угрозу на основании старых паттернов при отсутствии новых ноцицептивных сигналов. Почему так происходит? Мозг экономит энергию для более важного.
Лиза Фельдман Баррет в подкасте
«The Diary of a CEO// (Major Discovery) No.1 Neuroscientist: Anxiety Is Just A Predictive Error In The Brain!» говорит: ««Хроническая боль возникает, если в период восстановления после острой боли у организма не было достаточно ресурса для обучения». По Барретт отсутствие адаптации к новой ситуации означает отсутствие обновления предсказания, и тогда мозг продолжает запускать старый нейротег боли. Это один из ключевых механизмов, объясняющих, почему острая боль может перейти в хроническую не из-за повреждения, а из-за невозможности переобучиться на фоне того или иного стресса.
Современная теория предиктивного кодирования ассоциируется с именем Карла Фристона. Но идея о том, что мозг не просто реагирует, а строит гипотезы о будущем, появилась буквально сто лет назад, хотя тогда ещё не было таких возможностей для исследования мозга.
Пётр Кузьмич Анохин предложил теорию функциональных систем, в которой ключевое место занимает акцептор результата действия. Это внутренняя модель того, что должно получиться в результате поведения. Мозг формирует её заранее, на основе мотивации, памяти, контекста. Затем запускается действие, и результат сверяется с предсказанным. Если совпадает — модель усиливается. Если нет — она либо обновляется, либо искажает восприятие, чтобы сохранить согласование, потому что любая система стремится к согласованности. Анохин называл это обратной афферентацией: петля сверки между планом и фактом. Это не просто контроль — это адаптивный механизм.
Формально это не predictive coding, но по сути его теория физиологическим языком описывает архитектуру предсказания, сверки и адаптации:
- внутренние модели (акцепторы результата действия);
- сенсорные входы (обратная афферентация);
- сравнение ожидания и сенсорных данных (prediction error);
- обновление модели или поведения.
Тут также можно вспомнить Ухтомского («Доминанта») и Бернштейна («Физиология движения»), хотя они опираются на другие принципы.
Бернштейн отверг идею движения как цепочки рефлексов. Вместо этого — иерархия уровней управления, от поддержания тонуса до символических действий. Главный принцип — коррекция ошибок. Движение — это не выполнение, а
решение задачи. А обратная афферентация — это то, что позволяет сверять намерение движения с результатом и корректировать действие. Иными словами: мозг не просто реагирует, а минимизирует ошибку между желаемым и фактическим. «Роль обратной связи в движении… состоит не только в контроле, но и в коррекции выполнения при отклонении от цели». Это близко к теории предсказания: несоответствие между моторной гипотезой и фактическим результатом должно вести к корректировке.
Ухтомский описывает, что может мешать обновлению моделей мира. Доминанта — это устойчивый интертный очаг возбуждения в ЦНС, который искажает общее восприятие и усиливает реактивность организма. Это динамическое состояние всей системы, влияющее на то, какие сигналы будут замечены, какие проигнорированы, и как они будут интерпретированы. Это не просто «фокус внимания». Это
состояние системы, при котором мозг делает ставку и затем перестраивает восприятие так, чтобы оно подтверждало выбранную цель: усиливает релевантные сигналы, игнорирует противоречивые и снижает чувствительность к альтернативам. В условиях стресса, например, такой очаг может «застрять» на боли — и система будет игнорировать сигналы безопасности. Не потому что боль есть, а потому что не хватает ресурса на переобучение. Это почти фристоновская модель: искажение мира ради энергосбережения и поддержания согласования. Это поведение при ограниченном ресурсе.