研究人员发现了大脑皮层和丘脑这两个区域如何协同工作，检测动物对环境的期望与实际事件之间的差异。这些预测误差是通过选择性增强意外感官信息来实现的。这些发现增强了我们对大脑预测处理的理解，并可能为自闭症谱系障碍 (ASD) 和精神分裂症谱系障碍 (SSD) 中大脑回路如何改变提供见解。

这项研究发表在《自然》杂志上，概述了伦敦大学学院塞恩斯伯里威康中心的科学家如何在虚拟现实环境中研究老鼠，使我们更进一步了解大脑中预测误差信号的性质及其产生的机制。

“我们的大脑不断预测周围世界会发生什么以及我们的行为会带来什么后果。当这些预测出错时，就会导致大脑不同区域的强烈激活，这种预测误差信号对于帮助我们从错误中吸取教训并更新我们的预测非常重要。但尽管它们很重要，但令人惊讶的是，人们对负责在大脑中实现它们的神经回路机制知之甚少，”SWC 组长兼论文通讯作者 Sonja Hofer 教授解释说。

为了研究大脑如何处理预期和意外事件，研究人员将老鼠放在虚拟现实环境中，让它们沿着熟悉的走廊找到奖励。虚拟环境使团队能够精确控制视觉输入并在墙壁上引入意想不到的图像。通过使用双光子钙成像技术，研究人员能够记录初级视觉皮层中许多单个神经元的神经活动，初级视觉皮层是我们大脑皮层中第一个从眼睛接收视觉信息的区域。