大腦嘅「預測功能」:點解我哋係一部預測機器

Predictive Coding 理論

Predictive Coding(預測編碼理論) 係現代神經科學其中一個重要框架。核心概念係:

  • 大腦並唔係被動接收外界訊號,而係 主動創建對世界嘅假設 (Hypothesis)

  • 大腦會根據 過去經驗 (Past Experience) 建立「預測模型」。

  • 當感官輸入 (Sensory Input) 同預測唔一致時,就會產生 Prediction Error(預測誤差),逼使大腦修正模型。

例子:接波場景

當你見到有人拋個波過嚟,你嘅眼睛仲未完全捕捉到波嘅落點,大腦已經用 過去拋波嘅經驗 去推測波會落喺邊度。你就可以提前伸手接住,否則根本來唔切反應。


Neuroscience 支持

1. 前額葉皮質 (Prefrontal Cortex)

功能影像研究 (fMRI) 顯示,前額葉皮質 (Prefrontal Cortex) 特別活躍,負責 模式推測 (Pattern Prediction)計劃下一步 (Planning Ahead) [1]。

2. 海馬體 (Hippocampus)

海馬體除咗負責記憶鞏固 (Memory Consolidation),仲會同前額葉合作,進行 Prospection(未來模擬)。即係話,大腦可以「借用」記憶系統去模擬潛在未來場景,好似腦內嘅「虛擬模擬器」。

3. 生存價值

呢種預測能力,對生存有極大好處:

  • 幫助我哋 預測危險(例如見到草叢搖動 → 大腦即刻推斷可能有掠食者)。

  • 提升 決策速度,唔需要等所有感官訊號處理完成先反應。


大腦預測功能與日常生活

  1. 運動表現

    • 運動員往往喺對手出手一瞬間,就已經「預測」到球嘅方向。

    • 研究表明,專業網球手嘅大腦活動提前於球實際接觸球拍 [2]。

  2. 語言理解

    • 大腦會自動預測下句對話內容。

    • 例如聽到「天氣好熱,所以我去買咗——」,大腦已經推測下一個字可能係「雪糕」或「凍飲」。

  3. 社交互動

    • 人類溝通時,會根據對方表情、語氣「預測」佢下一步反應。


總結

雖然大腦冇「超自然預知能力」,但作為一部 Prediction Machine,佢會根據過去經驗與模式,主動模擬未來情境。前額葉皮質 (Prefrontal Cortex) 負責推測,海馬體 (Hippocampus) 負責提供記憶支援,形成一個強大嘅「內在模擬系統」。正因如此,人類能夠快速反應、預判危險,並作出更高效嘅決策。


參考文獻 / References

[1] Friston, K. (2010). The free-energy principle: a unified brain theory? Nature Reviews Neuroscience, 11(2), 127–138. https://doi.org/10.1038/nrn2787

[2] Schacter, D. L., Addis, D. R., & Buckner, R. L. (2007). Remembering the past to imagine the future: the prospective brain. Nature Reviews Neuroscience, 8(9), 657–661. https://doi.org/10.1038/nrn2213

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