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自然环境在时空上具有结构性，大脑利用这种规律性来预测并为即将到来的感觉刺激做好准备。这种预测性加工被认为能够通过降低代谢消耗并改变对新近遭遇刺激进行编码的保真度来提高神经效率。相互竞争的理论框架提出，这一过程要么通过锐化来实现，即对预期事件进行更精确的编码；要么通过减弱来实现，即对预期事件加以抑制并以较低精度进行编码。尽管这两种观点提出了明确且相互对立的预测，但由于方法学和分析上的不一致性，支持各自观点的人类研究证据仍然不一致。在此，我们采用概率性视觉范式，并结合功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG），来解决这些问题。我们利用fMRI数据的群体感受野（pRF）映射以及EEG数据的逆向编码，比较了视觉区域对预期、非预期和随机刺激反应的活动保真度及其时间进程。两种方法均产生了一致的结果模式。对EEG数据的事后分析表明，表面上的预期效应用局部时空刺激属性来解释要优于整体预期操纵。尽管这种模式类似于感觉适应，但它更符合一种时间稳定性的预期与减弱机制相结合的解释；在这种机制中，对预期特征的总体反应及其表征保真度都会受到抑制。综合而言，我们的研究结果表明，预测性加工可能通过减弱机制发挥作用，并在对非预期感觉事件进行高保真编码方面具有生态学优势。
锐化与抑制两种理论对“期望在塑造早期视觉表征神经保真度中的作用”的比较 | bioRxiv
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锐化与抑制两种理论对“期望在塑造早期视觉表征神经保真度中的作用”的比较
Reuben Rideaux，Ziyue Hu，Kali Chidley，Martijn Cloos，D. Sam Schwarzkopf，Jason B Mattingley
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.05.736624
Reuben Rideaux 1 悉尼大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者 Reuben Rideaux 的 ORCID 记录
通讯作者： reuben.rideaux{at}sydney.edu.au
Ziyue Hu 1 悉尼大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Kali Chidley 2 昆士兰大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Martijn Cloos 3 拉德堡德大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
D. Sam Schwarzkopf 4 奥克兰大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
Jason B Mattingley 5 澳大利亚布里斯班昆士兰大学以及昆士兰大学心理学院 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在本站搜索该作者
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摘要
自然环境在时空上具有结构性，而大脑会利用这种规律性来预测并为即将到来的感觉刺激做好准备。此类预测加工被认为可通过减少代谢消耗并改变对新近遭遇刺激的编码保真度来提高神经效率。相互竞争的理论框架提出，这一过程要么通过“锐化”实现，即对预期事件进行更精确的编码；要么通过“抑制”实现，即对预期事件加以压制并以较低精度进行编码。尽管两种理论提出了清晰而对立的预测，但由于方法学和分析上的不一致，针对这两种理论的人类研究证据仍然相互混杂。在本研究中，我们结合概率性视觉范式、功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG）来解决这些问题。我们采用 fMRI 数据的人群感受野（pRF）映射以及 EEG 数据的反向编码，以比较视觉区域对预期、非预期和随机刺激反应时的表征保真度和活动时间进程。两种方法都产生了一致的结果模式。对 EEG 数据的事后分析表明，表面上的期望效应更适合由局部时空刺激属性而非全局期望操纵来解释。尽管这种模式类似于感觉适应，但它更符合“时间稳定性期望”与“抑制”相结合的解释，即对预期特征的总体反应及其表征保真度均受到压制。综上所述，我们的研究结果表明，预测加工可能通过抑制机制发挥作用，并在高保真编码非预期感觉事件方面具有生态学优势。
利益冲突声明
已声明的资助信息
澳大利亚国家卫生与医学研究委员会 2026318 2010141
版权
本预印本的。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开提供。
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发表于 2026 年 7 月 6 日。
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Reuben Rideaux，Ziyue Hu，Kali Chidley，Martijn Cloos，D. Sam Schwarzkopf，Jason B Mattingley
bioRxiv 2026.07.05.736624； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.05.736624
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锐化与抑制两种理论对“期望在塑造早期视觉表征神经保真度中的作用”的比较
Reuben Rideaux，Ziyue Hu，Kali Chidley，Martijn Cloos，D. Sam Schwarzkopf，Jason B Mattingley
bioRxiv 2026.07.05.736624； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.05.736624
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.05.736624v1?rss=1
🏷️ 预测性加工 早期视觉表征 神经保真度 fMRI EEG 感觉抑制