Предвосхищение событий с временной структурой в мозге

Изучение временной структуры событий адаптивно, поскольку позволяет формировать ожидания. Мы исследовали, как мозг использует опыт пребывания в структурированной среде для предвосхищения последующих событий. Во время функциональной магнитно-резонансной томографии участники шесть раз смотрели 90-секундный фрагмент фильма. С помощью скрытой марковской модели, применённой в рамках анализа методом поисковых сфер по всему мозгу, мы выявили временные сдвиги между паттернами активности, возникавшими при первом и повторных просмотрах фрагмента. Во многих областях коры паттерны нейронной активности при повторных просмотрах опережали соответствующие паттерны при первом просмотре — максимум на 15 с. Это предвосхищение формировалось иерархически: от меньшего в задних отделах мозга к большему в передних. Мы также выявили отдельные области, в которых время возникновения границ событий в мозге было связано со временем границ событий, размеченных людьми; при повторных просмотрах временная характеристика этой связи смещалась. При повторном просмотре границы событий в мозге в среднем опережали границы, размеченные людьми, на 1–4 с. В совокупности эти результаты демонстрируют наличие в мозге человека иерархии сигналов предвосхищения и связывают их с субъективным восприятием событий.