预测编码和随机共振是听觉幻觉性感知的基本原理

摘要

这篇综述提出，听觉幻觉性感知（耳鸣）可以通过两个相互关联的计算原理来理解：一是预测编码，即大脑不断比较预期的和实际的感觉输入；二是随机共振，即微弱或缺失的信号被内在的神经噪声放大到可以被察觉，而一旦校准失当，就可能被感知为并不存在的声音。研究者认为，外周输入减少会改变这种平衡，使适应性的随机共振过度放大，而自上而下的预测机制又把由此产生的噪声解读为真实信号。

主要发现

• 把耳鸣描述为自下而上的随机共振（噪声放大）与自上而下的预测编码（预期）之间的相互作用。
• 从计算角度解释了为什么并不是每个外周输入减少（隐性听力损失）的人都会出现耳鸣：这取决于这两个过程是如何校准的。
• 把耳鸣在机制上与更广泛的贝叶斯/预测性大脑框架联系起来，这一框架也被用来解释其他感知和精神现象。