来源：环球网

【环球网报道 记者 李青云】面对可预测与不可预测的为啥情境时，大脑内部究竟经历了怎样的意外研究运转神经活动？近日，悉尼大学（University of Sydney）的发生发现研究团队成功破解了这一长期困扰神经科学界的谜题。研究发现，事大脑当意外事件发生时，更牢大脑会重新“调配”能量，两套从环境中摄取更多感官信息，模式并据此更新内部记忆模型。为啥这种机制解释了为何我们对出乎意料的意外研究运转事件拥有更生动、更精准的发生发现记忆。

相比之下，事大脑对于熟悉或可预测的更牢事件，大脑能够在事件发生前启动反应机制。两套这种快速预判虽然节省了宝贵的模式毫秒级时间，但大脑随后并不会将其完整编码进长期记忆。为啥

这项研究成果已发表于《神经科学杂志》（The Journal of Neuroscience），解决了关于“适应性效率”（Adaptive Efficiency）的长期争论，即大脑如何分配神经能量以应对环境压力。

“我们的研究揭示了大脑如何利用预测机制帮助我们更好地感知世界并与之互动。”该研究资深作者、悉尼大学心理学院鲁本·里多（Reuben Rideaux）博士表示。

实验设计：脑电波与瞳孔反应的追踪

在研究过程中，研究人员招募了40名参与者，让他们观看在圆形轨迹上出现的简单视觉闪光。同时，团队利用脑电图（EEG）监测脑部活动，并追踪瞳孔反应。为了测试大脑对意外情况的处理机制，研究人员在实验中人为操纵并刻意改变了闪光出现的模式。

核心发现：毫秒间的“预测”与“更新”

通过记录参与者的反应时间和准确率，研究团队得出了以下关键结论：

1. 快速反应机制：无论是预期事件还是意外事件，大脑均在看到闪光后的 100毫秒内作出反应。
2. 效率与记忆的权衡：参与者对预期事件的反应更快、更准确。然而，当被要求回忆闪光的精确位置时，其对预期事件的记忆清晰度远低于意外事件。
3. 神经信号差异：意外事件在脑电波中产生的信号比预期事件更为强烈和清晰。

研究人员指出，大脑对熟悉事件的反应分为两个阶段：
* 第一阶段（预测与准备）：大脑预测即将发生什么，激活身体以准备快速反应。
* 第二阶段（节能模式）：大脑确认事件符合预期，通过减少对环境信息的深入处理来节省能量。

能量守恒：大脑的“软件更新”逻辑

里多博士解释道，大脑时刻面临决策压力，接收海量感官信息，因此必须尽可能节省能量。

• 面对可预测情境：大脑会判断“已知晓内容”，从而停止费力处理细节。
• 面对意外情境：这相当于一次“软件更新”或“打补丁”。大脑为了更新对世界的内在记忆模型，确保为未来做好准备，会将能量专门用于从环境中收集尽可能多的信息。

现实案例：职业运动员的“预测红利”

职业体育是这一原理的最佳注脚。高水平运动员凭借经验，能够极快地预测对手动作。

以网球选手为例，当选手预判对手发球落点时，大脑会在球被击出前就调动肌肉准备回击。这种预测争取了宝贵的毫秒，但代价是：选手往往不会精确编码球的实际落点，因为那只是对其预测的验证。因此，若让选手逐帧回忆发球区的具体落点，记忆往往是模糊的。

相反，那些落在中路、违背常规预期的“意外发球”，会让运动员记得一清二楚，其空间位置记忆精准得令人惊叹。

未来展望：从生物大脑到人工智能

在下一阶段的研究中，里多博士团队计划深入探究这些神经机制随时间发展的规律，以及生态因素对神经通路的影响。此外，团队还希望探索将这些机制应用于人工大脑（神经网络和人工智能），以提升其运行效率或表现。

论文第一作者、悉尼大学心理学院博士生胡紫月（Ziyue Hu）总结道：

“此前学界争论的焦点在于大脑优先处理预期信息还是意外信息。我们的发现是：两者皆有。大脑实现了‘鱼和熊掌兼得’。更令人惊叹的是，这一过程仅在毫秒间完成。这项研究推动我们更深入地理解大脑如何在速度与准确性之间取得平衡，以及预测与注意力如何共同塑造我们对世界的感知。”