摘要 我们的大脑不断对感官输入做出预测，并将其与实际输入进行比较，通过大脑区域的层次结构传播预测误差，随后更新对世界的内部预测。然而，预测编码的基本特征、层次深度的概念及其神经机制仍未得到充分探索。在这里，我们结合功能性磁共振成像 (fMRI) 和高密度全脑皮层电图 (ECoG)，在听觉局部-全局范式中研究了狨猴的预测听觉处理的层次深度，其中刺激的时间规律被设计为两个层次。预测误差和预测更新被视为对听觉不匹配和遗漏的神经反应。使用 fMRI，我们确定了听觉通路上的层级梯度：中脑和感觉区域代表局部、较短时间尺度的预测处理，随后是联想听觉区域，而前颞叶和前额叶区域代表整体、较长时间尺度的序列处理。互补的 ECoG 记录证实了皮质表面区域的激活，并进一步区分了预测误差和更新信号，它们分别通过假定的自下而上的 γ 和自上而下的 β 振荡传输。此外，由于输入缺失而引起的遗漏反应仅反映了层级预测编码框架所特有的两个预测信号水平，证明了听觉、颞叶和前额叶区域自上而下的层级预测过程。因此，我们的研究结果支持分层预测编码框架，并概述了如何使用神经网络和时空动态来表示和安排狨猴大脑中听觉序列的分层结构。