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COLUMN

脳は誤差だけを見ている

神経伝達物質の章で、「予測との差」という言葉が何度も顔を出した。ここでは寄り道をして、その考え方そのものを正面から見ておく。本編の一本道から外れた話なので、読み飛ばしても先の章にはつながる。

この章の要点

知能とは何か、と問われると、つい知識の量を思い浮かべる。だが脳のやっていることを見ると、そうではないらしい。世界の構造を学習してモデルを作り、そのモデルで次を予測し、予測にもとづいて行動し、外れた分でモデルを更新する。この世界モデルのループこそが、知能の本体に近い。

脳はカメラのように外の世界を写し取っている——直感的にはそう思いたくなる。実際の仕組みは、ほとんど逆だった。

脳はつねに「次に何が起こるか」「何が見えるはずか」を過去の経験から予測し、自前でシミュレーションを走らせている。目や耳から入ってくる情報は、その予測を丸ごと置き換えるのではない。予測と現実のズレだけが上へ報告され、予測の修正に使われる。予測が当たっているかぎり、感覚からの信号はほとんど上がってこない。この考え方は予測符号化、より大きな枠組みでは自由エネルギー原理と呼ばれている。

予測と誤差のループ 世界 感覚器 目・耳・皮膚 脳 予測「こう見えるはずだ」 ズレた分だけが返る
太い流れは上から下へ向かう予測のほう。感覚器から脳へ上がるのは、予測が外れた分だけ。

この仕組みがあるから、私たちは雑踏の中でも知人の声を聞き分けられるし、半分隠れた物体を全体として認識できる。足りない部分は、予測が埋めている。処理すべき情報量も劇的に減る。すべてを毎回ゼロから見ていたら、脳は追いつかない。

同時にこれは、思い込みや偏見がなぜ生じるかの説明にもなっている。予測が強すぎると、感覚入力よりも予測のほうが優先されてしまう。錯視はその極端な例で、目に届いている光は同じなのに、文脈が変われば見え方が変わる。私たちは、自分が見たいように世界を見ている——その科学的な裏づけがここにある。

どの情報をどれだけ信頼するか、という重みづけのバランスが崩れた状態として、いくつかの精神疾患を説明しようとする研究もある。逆に言えば、予測は書き換えられる余地があるということでもある。思い込みを検証して更新していく認知行動療法のアプローチは、この層に働きかけている。

残る問い

  • 「意識」や「私」という感覚も、予測誤差を最小化するための仕組みが生んだ副産物なのだろうか。
  • 自分の脳が立てている予測に、どこまで自分で気づき、意図的に書き換えられるのか。