PsyBrain 脑心前沿 | 公众号 PSY-Brain_Frontier

一键关注,点亮星标 ⭐️

不错过每日前沿资讯

认知神经科学前沿文献分享

打开网易新闻 查看精彩图片

基本信息:

Title:Cerebellar-cortical beta oscillations emerge as a predictive signal facilitating the stability of behavioral performance

发表时间:2025.12.16

Journal:Current Biology

影响因子:7.5

获取原文:

  1. 添加小助手:PSY-Brain-Frontier即可获取PDF版本

打开网易新闻 查看精彩图片
打开网易新闻 查看精彩图片

研究背景

当我们置身于一个新的环境中(例如驾驶一辆刹车灵敏度未知的汽车),最初的操作往往充满试探与误差。但很快,我们的大脑就能捕捉环境规律,让行为变得稳定而精准。这背后,大脑究竟是如何从“不确定”的试探过渡到“确定”的稳定状态?

过往研究多聚焦于大脑如何处理“误差”(Prediction Errors),却往往忽视了大脑如何在动作发生前就构建“预测”(Predictions)以维持稳定性 。特别是作为神经通讯重要载体的 Beta 振荡 (13-30 Hz),其在动作准备阶段的时空动态及其在环境适应中的具体预测机制,一直未被完全揭示 。

打开网易新闻 查看精彩图片

核心发现与启示

近日,巴黎脑研究所(Paris Brain Institute)的 Martina Bracco 团队在 Current Biology 发表题为 Cerebellar-cortical beta oscillations emerge as a predictive signal facilitating the stability of behavioral performance 的研究,利用脑磁图(MEG)技术,揭示了小脑-皮层网络中的 Beta 振荡作为一种内源性预测信号,在行为稳定化过程中的关键作用 。

  1. Beta 振荡随稳定性增强:研究发现,随着环境特征被习得、行为表现趋于稳定,动作开始前约 2 秒的 Beta 振荡功率会显著增强 。这表明 Beta 振荡不仅仅是运动指令的反映,更代表了一种基于过往经验的“预测置信度” 。
  2. 小脑与前额叶的动态“对话”:通过有效连接分析,研究者发现了一个包含小脑后部、顶叶前额叶(PFC)的网络 。有趣的是,在动作准备的早期,小脑主导了对前额叶的驱动(提供基于感官后果的预测);而临近动作发生时,信息流发生反转,转由前额叶对小脑进行自上而下的微调 。
  3. 单次试验的预测价值:利用单试次分析(Single-trial analysis),研究证实动作前的 Beta 爆发(Beta bursts) 能够根据过去的误差,有效预测下一个试次的表现提升幅度 。

该研究不仅阐明了 Beta 振荡在动作准备阶段的“预测性”本质,更打破了小脑仅作为“误差修正器”的传统刻板印象,凸显了小脑在认知预测和行为稳定化中的前馈控制作用 。这为我们理解大脑如何通过神经振荡整合过往经验、适应动态环境提供了全新的视角。

打开网易新闻 查看精彩图片

核心图片

打开网易新闻 查看精彩图片

Figure 1. Behavioral results

打开网易新闻 查看精彩图片

Figure 2. Averaged pre-movement beta synchronization results

打开网易新闻 查看精彩图片

Figure 3. Effective connectivity results

打开网易新闻 查看精彩图片

Figure 4. Predictive model results

前沿交流|欢迎加入认知神经科学前沿交流群!

打开网易新闻 查看精彩图片

核心图表、方法细节、统计结果与讨论见原文及其拓展数据。

分享人:天天

审核:PsyBrain 脑心前沿编辑部