Con người dựa vào các giác quan để nhận thức thế giới, bản thân và lẫn nhau. Mặc dù các giác quan là cửa sổ duy nhất để nhìn ra thế giới bên ngoài, con người hiếm khi đặt câu hỏi rằng chúng thể hiện trung thực như thế nào đối với thực tại vật chất bên ngoài. Trong 20 năm qua, nghiên cứu khoa học thần kinh đã tiết lộ rằng vỏ não liên tục tạo ra các dự đoán về những gì sẽ xảy ra tiếp theo và các tế bào thần kinh chịu trách nhiệm xử lý cảm giác chỉ mã hóa sự khác biệt giữa dự đoán của chúng ta và thực tế.

Một nhóm các nhà khoa học thần kinh của TU Dresden do Giáo sư Tiến sĩ Katharina von Kriegstein đứng đầu đã trình bày những phát hiện mới cho thấy không chỉ vỏ não, mà toàn bộ đường thính giác, biểu thị âm thanh theo những mong đợi trước đó.

Đối với nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu đã sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) để đo phản ứng của não bộ của 19 người tham gia khi họ đang nghe chuỗi âm thanh. Những người tham gia được hướng dẫn để tìm ra âm thanh nào trong chuỗi lệch với âm thanh khác. Sau đó, kỳ vọng của những người tham gia được điều chỉnh để họ mong đợi âm thanh lệch lạc ở một số vị trí nhất định của trình tự.

Các nhà khoa học thần kinh đã kiểm tra các phản ứng được tạo ra bởi âm thanh lệch lạc trong hai hạt nhân chính của con đường dưới vỏ chịu trách nhiệm xử lý thính giác: colliculus thấp hơn và cơ thể trung gian. Mặc dù những người tham gia nhận ra độ lệch nhanh hơn khi nó được đặt ở những vị trí mà họ mong đợi, nhưng các hạt nhân dưới vỏ chỉ mã hóa âm thanh khi chúng được đặt ở những vị trí không mong muốn.

Những kết quả này có thể được giải thích tốt nhất trong bối cảnh của mã hóa dự đoán, một lý thuyết chung về xử lý cảm giác mô tả nhận thức như một quá trình kiểm tra giả thuyết. Mã hóa dự đoán giả định rằng bộ não liên tục tạo ra các dự đoán về cách thế giới vật chất sẽ trông như thế nào, âm thanh, cảm giác và mùi như thế nào trong giây phút tiếp theo và các tế bào thần kinh phụ trách xử lý các giác quan của chúng ta tiết kiệm tài nguyên bằng cách chỉ biểu thị sự khác biệt giữa những dự đoán này và thế giới vật chất thực tế.

Tiến sĩ Alejandro Tabas, tác giả đầu tiên của ấn phẩm, tuyên bố về kết quả nghiên cứu: “Niềm tin chủ quan của chúng ta về thế giới vật chất có vai trò quyết định đối với cách chúng ta nhận thức thực tế. Nhiều thập kỷ nghiên cứu trong khoa học thần kinh đã chỉ ra rằng vỏ não, phần não phát triển nhất ở người và vượn, quét thế giới cảm giác bằng cách thử nghiệm những niềm tin này với thông tin cảm giác thực tế. Bây giờ chúng tôi đã chỉ ra rằng quá trình này cũng chi phối các phần nguyên thủy nhất và được bảo tồn tiến hóa nhất của não. Tất cả những gì chúng ta nhận thức có thể bị ô nhiễm sâu sắc bởi niềm tin chủ quan của chúng ta vào thế giới vật chất. “

Những kết quả mới này đã mở ra những cách thức mới cho các nhà khoa học thần kinh nghiên cứu quá trình xử lý cảm giác ở người theo các con đường dưới vỏ. Có lẽ do niềm tin tiên đề rằng tính chủ quan vốn là của con người, và thực tế là vỏ não là điểm phân biệt chính giữa não người và các loài động vật có vú khác, trước đây người ta ít chú ý đến vai trò mà niềm tin chủ quan có thể có đối với giác quan dưới vỏ não

Do tầm quan trọng của các dự đoán đối với cuộc sống hàng ngày, sự suy yếu về cách thức truyền kỳ vọng đến con đường dưới vỏ não có thể gây ra tác động sâu sắc đến nhận thức. Chứng khó đọc phát triển, chứng rối loạn học tập lan rộng nhất, có liên quan đến những phản ứng bị thay đổi trong lộ trình thính giác dưới vỏ não và những khó khăn trong việc khai thác các quy luật kích thích trong nhận thức thính giác.

Kết quả mới có thể đưa ra lời giải thích thống nhất về lý do tại sao những người mắc chứng khó đọc gặp khó khăn trong nhận thức lời nói, đồng thời cung cấp cho các nhà thần kinh học lâm sàng một loạt giả thuyết mới về nguồn gốc của các rối loạn thần kinh khác liên quan đến xử lý cảm giác.