Prädiktive Verarbeitung

Kurzüberblick

  • Idee: Das Gehirn sagt fortlaufend voraus, was als Nächstes kommt – Wahrnehmung entsteht aus Vorhersagen + Fehlern gegenüber dem Eingehenden.
  • Nützlichkeit: Erklärt Effekte wie Erwartungs-Erleichterung, Repetition Suppression und „weniger Aktivität, präzisere Repräsentation“.
  • Von Zelle bis Verhalten: Arbeiten reichen von Mikro-Schaltkreisen bis bewusster Wahrnehmung & Entscheidung.
  • Grenzen: Nicht jeder Effekt = „Prädiktion“. Aufmerksamkeit, Adaptation und Effizienz müssen sauber getrennt werden.

Kerndokumente

  1. Rao & Ballard (1999) – Predictive coding in the visual cortex. Nature Neuroscience 2(1), 79–87. DOI: 10.1038/4580

    Abstract (kurz): Klassisches Modell: Höhere Areale senden Vorhersagen nach unten, niedrigere senden Vorhersagefehler nach oben. Simuliert extra-klassische Rezeptivfeld-Effekte im Kortex.

    Kommentar: Grundstein für kortikale Implementationen – zeigt, dass „Top-down erklärt, Bottom-up korrigiert“ viele Phänomene trägt.

  2. Friston (2005) – A theory of cortical responses. Phil. Trans. R. Soc. B 360, 815–836. DOI: 10.1098/rstb.2005.1622

    Abstract (kurz): Formuliert kortikale Antworten als Inferenz unter Minimierung von Fehlern (Freie-Energie-Rahmen). Verbindet Hierarchie, Rückkopplung, synaptische Plastizität.

    Kommentar: Mathematische Fundierung; wichtig für Brücken zu Lernen, Handlung und Störungen.

  3. Friston (2010) – The free-energy principle: a unified brain theory? Nature Reviews Neuroscience 11, 127–138. DOI: 10.1038/nrn2787

    Abstract (kurz): Weitet Inferenz auf lebende Systeme aus: Erklärt Wahrnehmung, Handlung, Lernen als Freie-Energie-Minimierung.

    Kommentar: Breiter Rahmen; für Praxis nutzbar, wenn man ihn auf konkrete Vorhersage-/Fehler-Mechanismen herunterbricht.

  4. Clark (2013) – Whatever next? Predictive brains… Behavioral and Brain Sciences 36(3), 181–204. DOI: 10.1017/S0140525X12000477

    Abstract (kurz): Übersicht & Argumentation, warum prädiktive Gehirne die Kognition vereinheitlichen – von Wahrnehmung bis Handlung; inklusive Einwände/Antworten.

    Kommentar: Exzellenter Einstieg für Leser*innen jenseits der Neuro-Details.

  5. Summerfield et al. (2008) – Neural repetition suppression reflects fulfilled expectations. Nature Neuroscience 11(9), 1004–1006. DOI: 10.1038/nn.2163

    Abstract (kurz): Wiederholte Reize lösen weniger Aktivität aus, wenn Wiederholung erwartet wird – konsistent mit „erfüllte Erwartung = kleinerer Fehler“.

    Kommentar: Belegt Erwartungs-Modulation jenseits rein peripherer Adaptation.

  6. Kok, Jehee & de Lange (2012) – Less is more: expectation sharpens representations in V1. Neuron 75(2), 265–270. DOI: 10.1016/j.neuron.2012.04.034

    Abstract (kurz): Erwartete Reize senken Amplitude in V1, verbessern aber die dekodierbare Informationsqualität (MVPA) – „weniger Signal, schärfere Repräsentation“.

    Kommentar: Schlüsselergebnis für Effizienz-These (Präzision ↑, Energie ↓).

  7. Bastos et al. (2012) – Canonical microcircuits for predictive coding. Neuron 76(4), 695–711. DOI: 10.1016/j.neuron.2012.10.038

    Abstract (kurz): Ordnet Vorhersage/Fehler in eine Schaltplan-Hypothese: Schicht- und Frequenz-spezifische Wege (Rückkopplung vs. Feedforward).

    Kommentar: Brücke zwischen Theorie und Messtechnik (Laminar-fMRI/MEG, Oszillationen).

  8. Keller & Mrsic-Flogel (2018) – Predictive Processing: A Canonical Cortical Computation. Neuron 100(2), 424–435. DOI: 10.1016/j.neuron.2018.10.003

    Abstract (kurz): Review zur Evidenz, wo und wie Vorhersagen/Fehler in Kortex implementiert sind; Vorschläge für Falsifikations-Tests.

    Kommentar: Aktueller Überblick, klar zu lesen; ideal als „Klammer“ fürs Dossier.

Weiterlesen

  • de Lange, Heilbron & Kok (2018) – How Do Expectations Shape Perception? Trends in Cognitive Sciences. DOI: 10.1016/j.tics.2018.06.002
  • Hohwy (2013) – The Predictive Mind (OUP). Verlag

Hinweise zur Einordnung

  • Trennen: Erwartungseffekte sind nicht automatisch Bewusstseins-Effekte; oft wirken sie auch ohne Bericht.
  • Abgrenzen: Effizienz/Adaptation ≠ Prädiktion. Design & Analysen müssen Alternativen ausschließen.
  • Praxis: Für Trainings (z. B. Wahrnehmung, Atmung/Kohärenz) ist der Gedanke nützlich, vor dem Reiz eine stimmige Erwartung zu kultivieren – aber ohne Dogma.

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