The predictive nature of spontaneous brain activity across scales and species.

2025 - Neuron

Team
Abstract

Ricerche emergenti suggeriscono che il cervello funzioni come una “macchina predittiva”, anticipando continuamente esiti sensoriali, motori e cognitivi. Al centro di questa capacità vi è l’attività spontanea del cervello, ovvero processi interni in corso indipendenti dagli stimoli esterni. Studi di neuroimaging e di modellizzazione computazionale indicano che tale attività è parte integrante del mantenimento e del perfezionamento dei modelli mentali del nostro ambiente, del corpo e dei comportamenti, in modo analogo ai modelli generativi in ambito computazionale. Durante il riposo, l’attività spontanea amplia la variabilità delle rappresentazioni possibili, migliorando la precisione e l’adattabilità di questi modelli. Durante l’esecuzione di compiti, invece, i modelli interni guidano le regioni cerebrali ad anticipare stati sensoriali e motori, ottimizzando la prestazione. Questa review sintetizza le evidenze provenienti da diverse specie, dal C. elegans all’uomo, mettendo in evidenza tre aspetti chiave del ruolo dell’attività cerebrale spontanea nella predizione: la somiglianza tra attività spontanea e attività legata ai compiti; la codifica di priori comportamentali e interocettivi; l’elevato costo metabolico di tale attività, che sottolinea la predizione come una funzione fondamentale dei cervelli attraverso le specie.