Мозг живёт в будущем: как он предсказывает реальность ещё до того, как она случилась

Мозг не просто отражает мир — он конструирует его заново каждую секунду. Исследователи из Эдинбургского университета обнаружили, что наш внутренний опыт складывается из множества конкурирующих предсказаний, которые мозг объединяет в единую картину. Эта работа, опубликованная в Nature Communications, показывает, как отдельные области мозга создают контекст, оценивают действия людей и выстраивают причинные связи, формируя поток сознания.

Три модели, из которых рождается реальность

Согласно исследованию, восприятие мира строится не напрямую из сигналов органов чувств, а из внутренних гипотез о том, что происходит вокруг. Учёные предложили концепцию трёх ключевых моделей: "Состояния", "Агенты" и "Действия". Первая описывает общий контекст — место и ситуацию; вторая отвечает за интерпретацию поведения других людей, их намерений и убеждений; третья прогнозирует возможные ходы событий и реакций.

Когда человек смотрит фильм или слушает рассказ, мозг постоянно обновляет эти модели. Например, при смене сцены активируется модель "Состояния", при раскрытии мотива героя — "Агенты", а при неожиданном повороте сюжета — "Действия". Все три работают параллельно, создавая мозаику восприятия, которая воспринимается как единая история. Этот принцип предсказательного кодирования уже применяют в нейронауке для объяснения того, как формируются иллюзии и когнитивные искажения.

Почему мозг разбивает реальность на части? Чтобы уменьшить вычислительные затраты. Вместо анализа каждой сенсорной детали он использует заранее обученные модели, которые обновляются лишь при несоответствии ожиданий и фактов.

Прекунеус как центр сборки сознания

Главным открытием исследования стала роль прекунеуса — участка в задней части мозга, который выступает интеграционным центром между различными модулями. Именно здесь происходит объединение информации из всех трёх доменов в единую линию восприятия. Прекунеус входит в состав сети пассивного режима работы мозга (default mode network), активной во время размышлений, сновидений и воспоминаний.

По данным учёных, когда зритель воспринимает сюжет фильма, прекунеус получает обновления от вентромедиальной, антеромедиальной и дорсомедиальной префронтальных областей, каждая из которых отвечает за определённый тип изменений — контекста, персонажей и событий соответственно.

"В любой момент времени множество предсказаний могут конкурировать или сосуществовать, и наш опыт зависит от того, какие из них оказываются наиболее согласованными с реальностью", — объяснил соавтор работы нейробиолог Фад Язин.

Эта динамическая интеграция объясняет, почему два человека, наблюдая одно и то же событие, могут описывать его по-разному. Их мозг выбирает разные наборы предсказаний, которые кажутся наиболее правдоподобными.

Эксперимент Хичкока: кино как тест сознания

В ходе эксперимента 111 участников смотрели восьмиминутный фрагмент из фильма Альфреда Хичкока, пока функциональный МРТ фиксировал активность их мозга. Параллельно другая группа испытуемых отмечала моменты, когда изменялось их понимание происходящего — контекста, мотивов героев или развития событий. Совмещение этих данных показало, какие области коры активируются в зависимости от типа когнитивного сдвига.

Учёные наблюдали чёткое распределение функций: вентромедиальная часть префронтальной коры реагировала на изменение обстановки, антеромедиальная — на переоценку персонажей, дорсомедиальная — на неожиданные повороты сюжета. Прекунеус связывал все три уровня восприятия, обеспечивая "склейку" событий в единый поток сознания.

Когда аналогичный анализ провели на другом наборе данных, где участники слушали юмористический рассказ, картина повторилась — тот же механизм действовал при аудиовосприятии. Это подтвердило универсальность процесса, не зависящего от типа сенсорной информации.

Можно ли назвать прекунеус "редактором реальности"? В определённом смысле — да: он решает, какие из предсказаний останутся в кадре, а какие будут вырезаны как несовпадающие с общей логикой опыта.

Когда интеграция даёт сбой

Исследование также проливает свет на нейробиологические причины психических нарушений. Сбой в работе сети пассивного режима связан с расстройствами восприятия и когнитивной несогласованностью. Нарушения в интеграции предсказаний наблюдаются при депрессии, шизофрении и болезни Альцгеймера. В этих состояниях мозг теряет способность выстраивать согласованную модель мира — обрывки восприятия больше не соединяются в связный поток.

Что происходит, когда мозг не синхронизирует предсказания? Человек начинает воспринимать отдельные стимулы как несвязанные, что приводит к дезориентации и искажённому чувству реальности.

Некоторые участки мозга становятся гиперактивными, другие — "замолкают", что вызывает внутренний конфликт между восприятием и интерпретацией. Отсюда — галлюцинации, навязчивые мысли и чувство, будто "мир разваливается на части".

Учёные сравнивают этот процесс с ошибкой кодека в цифровом видео: данные приходят, но система не может их правильно собрать в последовательность кадров. В нормальном состоянии прекунеус выполняет функцию декодера, сглаживая несоответствия и возвращая цельность восприятию.

Предсказательная машина внутри нас

Современная когнитивная нейронаука всё чаще описывает мозг как систему прогнозирования. Он не ждёт стимулов, а предугадывает их. Когда предсказание совпадает с сигналом, опыт ощущается как привычный и надёжный. Когда не совпадает — возникает удивление, а мозг корректирует модель. Этот механизм лежит в основе обучения, эмпатии и даже юмора.

Сравнивая современные данные с более ранними теориями сознания, можно заметить сдвиг: раньше считалось, что восприятие — это линейная обработка сенсорной информации, сегодня же его понимают как активное моделирование реальности. Работа Эдинбургского университета демонстрирует, что "единство сознания" не врождённое свойство, а результат постоянной синхронизации множества параллельных процессов.

Чтобы представить этот процесс, можно мысленно провести мини-инструкцию:

1. Заметь неожиданное событие — например, кто-то внезапно смеётся.

2. Предположи контекст — шутка, воспоминание, социальный сигнал.

3. Оцени намерение — дружелюбие или сарказм.

4. Прогнозируй действие — стоит ли ответить или промолчать.
   Так мозг делает тысячи таких шагов ежесекундно, создавая иллюзию непрерывного осознания.

А что если мозг перестанет прогнозировать? Тогда человек окажется в состоянии чистого восприятия без интерпретаций — феномен, к которому стремятся некоторые практики медитации. Но полная утрата предсказательной функции невозможна: она встроена в саму архитектуру нейронных сетей.

Понимание других как отражение себя

Интересно, что модели "Агенты" и "Состояния" тесно связаны с эмпатией и самопознанием. Когда человек пытается понять мотивы другого, он активирует те же области, что и при размышлении о собственных целях. Это объясняет феномен зеркальных эмоций — способность "чувствовать" чужое состояние через внутреннее моделирование.

Можно ли тренировать интеграцию предсказаний? Да, косвенно. Исследования показывают, что когнитивные практики, работа с вниманием и развитие осознанности повышают согласованность сигналов внутри сети пассивного режима. Мозг становится лучше в "сборке" опыта, что снижает тревожность и усиливает чувство контроля над происходящим.

Ошибкой считается попытка "отключить мысли" — это приводит лишь к усилению внутреннего шума. Альтернатива — наблюдать за процессом предсказаний, замечать, как ум строит версии событий и отпускает несоответствующие. Такой подход ближе к тому, как мозг на самом деле функционирует.