prädiktive Kodierung

Unter prädiktiver Kodierung versteht man die Reaktion des Gehirns, wenn es mit einem speziellen Reiz konfrontiert ist, um eine mentale Erwartung dafür zu schaffen, was als Nächstes passieren wird. Das bedeutet, dass das Gehirn Informationen aus der jüngsten Vergangenheit verwendet, um vorherzusagen, was in der Zukunft geschehen wird. Diese prädiktive Kodierung ist für Lebewesen wichtig, da sie einen Verhaltensvorteil verschafft. Prädiktive Kodierung ist ist nicht in erster Linie eine Datenreduktion, sondern eine Transformation der vorliegenden Werte in eine Form, die Prognosen ermöglicht bzw. Zusatzinformationen bereitstellt. Das prädiktive System im Gehirn beruht im wesentlichen auf drei neuronalen Systemen: Mediale temporale Gehirnareale einschließlich des Hippocampus und des parahippocampalem Cortex, kodieren und signalisieren statistische Merkmale der jüngsten Vergangenheit. In der Zwischenzeit erzeugen übergeordnete kortikale Regionen hierarchische Vorhersagen, während untergeordnete sensorische Cortizes sensorische Eingaben von unten nach oben verarbeiten und diese Eingaben mit Vorhersagen, die aus übergeordneten Regionen gesendet wurden, vergleichen. Es handelt sich dabei um einen grundlegenden Prozess im menschlichen Gehirn, damit Menschen nicht nur die jüngste Vergangenheit verarbeiten können, sondern diese Informationen zu einer Vorbereitung auf mögliche zukünftige Ereignisse verarbeiten.
Auch die menschliche Netzhaut beherrscht diese Form der prädiktiven Kodierung, das sich die Welt aus Objekten zusammensetzt, die oft eine relativ gleichmäßige Oberfläche besitzen, sodass sich visuelle Eindrücke sparsam abbilden lassen. Bestimmte Zellen in der Netzhaut vergleichen die Lichtintensität an einem bestimmten Punkt mit der, die aufgrund benachbarter Punkte zu erwarten wäre und nur, wenn der gemessene Wert von der Vorhersage abweicht, wird diese Differenz weitergeleitet. Solche Differenz-Signale haben eine geringere Schwankungsbreite als die Rohdaten für jeden bestimmten Punkt im Raum.  Forschungen erbrachten auch Hinweise, dass das Gehirn die prädiktive Kodierung auch für den Geruchssinn verwendet, sodass man etwa beim Anblick einer Rose eine Erwartung ihres Duftes entwickelt, bevor dieser die Nase erreicht. Auch im motorischen Bereich hat man festgestellt, dass auch eine sensomotorische Komponente, basierend auf den ausgeführten motorischen Kommandos, prädiktiven Einfluss ausübt, wenn etwa Hand und Auge miteinander interagieren, um Ziele im Raum zu fokussieren oder zu greifen.



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