Curr Biol | 预判你的预判！小脑Beta振荡如何帮大脑“未卜先知”？

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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

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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 。

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、顶叶和前额叶（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。

核心图片

Figure 1. Behavioral results

Figure 2. Averaged pre-movement beta synchronization results

Figure 3. Effective connectivity results

Figure 4. Predictive model results

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分享人：天天

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部