## Визначення **Top-down** і **bottom-up processing** — це два **взаємопов’язані напрямки обробки інформації в мозку**, які описують, як формуються сприйняття, мислення і поведінка. - **Bottom-up processing** (висхідна обробка) — це передавання сигналів _знизу вгору_, від сенсорних систем до асоціативних і лобових ділянок. Мозок спершу сприймає “сирі” дані з органів чуття, а потім узагальнює їх у складніші образи та поняття. - **Top-down processing** (низхідна обробка) — це передавання інформації згори вниз: від очікувань, знань, пам’яті й контексту до сенсорних рівнів. Мозок передбачає, що він має побачити чи почути, і порівнює це з реальними даними. --- **Predictive coding** — це **нейрокогнітивна теорія**, згідно з якою мозок функціонує як _система прогнозів_. - Він постійно **створює передбачення (top-down)** щодо сенсорних сигналів і **порівнює їх із реальною інформацією (bottom-up)**, що надходить з органів чуття. Різниця між очікуваним і отриманим називається **помилкою передбачення** (_prediction error_). - Мозок прагне **мінімізувати ці помилки** двома шляхами: 1. **Оновлюючи внутрішні моделі світу** (навчання, адаптація). 2. **Змінюючи власні дії або увагу**, щоб зробити реальність ближчою до очікувань. - Predictive coding описує, як взаємодіють _top-down_ і _bottom-up_ процеси, і вважається універсальним принципом нейронної обробки — від сприйняття до мислення, емоцій і соціальної поведінки. --- **Active inference** — це **розширення моделі predictive coding**, запропоноване Карлом Фрістоном. - Згідно з нею, мозок не лише передбачає сенсорні сигнали, а й **активно змінює світ або власний стан**, щоб ці передбачення підтвердилися. - Інакше кажучи, поведінка — це не просто реакція, а **спосіб зменшення невизначеності (prediction error)**. Мозок і тіло взаємодіють так, щоб мінімізувати різницю між очікуваним і сприйнятим станом світу. - Active inference пояснює: - як формується **мотивація і дія** (через прагнення до передбачуваності), - як регулюється **стан тіла** (homeostasis і allostasis), - і чому **порушення цієї системи** може лежати в основі психічних розладів, зокрема аутизму, РДУГ, депресії чи тривоги. - Модель **active inference** стала базовою мовою "computational psychiatry", бо дозволяє пояснювати різні психічні розлади не через “дефіцити”, а через **порушення балансу передбачень, помилок і дій**. --- ## Коротко про норму У здоровому мозку обидва процеси (Top-down і bottom-up) працюють **у балансі**, утворюючи динамічну систему перевірки прогнозів і корекції помилок. Сучасні моделі, зокрема **predictive coding** і **active inference**, розглядають цю взаємодію як основу всієї когнітивної діяльності — від сприйняття до прийняття рішень: - **top-down очікування** формують припущення про те, що відбувається; - **bottom-up сенсорні сигнали** уточнюють ці припущення; - мозок мінімізує **prediction error** (розбіжність між очікуванням і реальністю): - або оновлюючи свої моделі (навчання), - або змінюючи дії/увагу (поведінка, регуляція). Це постійний **цикл уточнення світу** — і сенсорного, і внутрішнього (емоційного, соціального). --- ## Дослідження і джерела 1. Pezzulo G., Parr T., Friston K. (2024). _Active inference as a theory of sentient behavior._ _Biological Psychology_, 186, 108741. [DOI: 10.1016/j.biopsycho.2023.108741](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301051123002612) 2. Thomas Parr, Giovanni Pezzulo, Karl Friston, MIT Press, 2022 [[Active Inference. The Free Energy Principle in Mind, Brain, and Behavior.pdf]] 3. Lawson, R.P., Rees, G., Friston, K. [[An aberrant precision account of autism.pdf]] 4. Mauro Ursino, Michele Serra, Luca Tarasi, Giulia Ricci, Elisa Magosso and Vincenzo Romei [[Bottom-up vs. top-down connectivity imbalance in individuals with high-autistic traits.pdf]] 5. Karl J. Friston, Thomas Parr, and Bert de Vries, 2017 [[The graphical brain - Belief propagation and active inference.pdf]]