Мозг как байесовская машина: от вычислительной когнитивной нейронауки к психотерапии
Читать Статъя 1: Мозг как «байесовская машина»: неопределённость, прогнозирование и иллюзия контроля
2. Экспозиция как байесовское научение: как новый опыт меняет предсказания мозга об опасности
2.1. На пересечении КПТ, нейронауки и байесовской когнитивной науки
Один из наиболее эффективных методов когнитивно-поведенческой терапии (КПТ) тревожных расстройств — экспозиция (Exposure Therapy): контролируемое и целенаправленное столкновение с объектами, ситуациями, телесными ощущениями, мыслями или воспоминаниями, вызывающими страх и тревогу.
На первый взгляд логика метода кажется достаточно простой: человек многократно сталкивается с ситуацией, которой боится, и со временем страх уменьшается. На протяжении десятилетий одним из важных объяснений терапевтического действия экспозиции была габитуация (Habituation) — постепенное ослабление реакции страха при повторном или длительном предъявлении вызывающего страх стимула. Исторически важную роль играла и идея десенсибилизации (Desensitization) — постепенного снижения реактивности по отношению к пугающему стимулу. Однако современная теория научения, когнитивная нейронаука и вычислительная психология предлагают более глубокое понимание экспозиции. Возможно, её основная ценность заключается не столько в том, чтобы человек в данный момент испытывал меньше страха, сколько в том, чтобы его мозг получил новые данные, позволяющие пересмотреть прежние предсказания. С этой точки зрения экспозицию можно рассматривать как особую форму байесовского научения.
У мозга есть предсказание, а события в окружающей среде развиваются определённым образом. Если реальность не соответствует предсказанию, возникает ошибка предсказания. Если новая информация принимается и интегрируется во внутреннюю модель, следующее предсказание меняется.
Иными словами:
Априорная вероятность (исходное убеждение) → предсказание → опыт / новые данные → ошибка предсказания → апостериорная вероятность (обновлённая оценка) → новая априорная вероятность (новое исходное убеждение)
Именно эта последовательность соединяет байесовскую когнитивную науку и КПТ.
2.2. Мы реагируем не только на реальность, но и на собственные предсказания
Представим человека с паническим расстройством, который при учащённом сердцебиении думает: «Если сердце бьётся так быстро, возможно, у меня случится инфаркт». Само телесное ощущение ещё не содержит значения «инфаркт». Мозг пытается понять причину этого ощущения. Прежний опыт, убеждения, медицинские знания или их недостаток, предыдущие панические атаки и внимание к телесным ощущениям вместе формируют определённое априорное убеждение.
Условно допустим:
P(опасность) = 80%.
Под влиянием этой априорной вероятности сердцебиение интерпретируется как возможное свидетельство опасности. Теперь представим, что во время терапии проводится интероцептивная экспозиция: человек с помощью физического упражнения повышает частоту сердечных сокращений и несколько минут остаётся в этом состоянии без привычных защитных действий.
Его предсказание было следующим: «Сердце будет биться быстро → произойдёт что-то опасное». Фактический результат: «Сердце билось быстро → было очень неприятно → но катастрофа не произошла».
Между ожидаемым и фактическим результатами возникает несоответствие.
Это ошибка предсказания угрозы, или опасности.
Новая информация позволяет пересмотреть прежнее убеждение. Возможно, в следующий раз оценка опасности составит уже не 80%, а 60%, затем 40%, а потом 20%. Разумеется, цифры условны. Важна логика механизма. Каждый новый опыт может стать новым свидетельством, меняющим следующее предсказание.
2.3. Байесовское научение непрерывно
Одна из важнейших особенностей байесовского вывода состоит в том, что научение — не завершённое разовое действие. Сегодняшнее апостериорное распределение становится завтрашним априорным. Иными словами, если сегодня мы пересматриваем какое-либо убеждение на основе новой информации, это пересмотренное убеждение становится исходным предсказанием для следующей ситуации.
Формально:
Априорное убеждение₁ + данные₁ → апостериорное убеждение₁
Затем:
Апостериорное убеждение₁ = априорное убеждение₂
И:
Априорное убеждение₂ + данные₂ → апостериорное убеждение₂
И так далее.
Именно поэтому в КПТ так важны не только когнитивные, но и поведенческие техники: поведенческие эксперименты, экспозиция и домашние задания в реальной жизни.
Наши убеждения о себе или о мире формировались на основе сотен и тысяч пережитых ситуаций. Одного логического аргумента не всегда достаточно, чтобы их изменить. Для новой модели нужны новые свидетельства, то есть новые данные об окружающей среде, полученные при непосредственном взаимодействии с ней. Поэтому в вычислительной интерпретации КПТ поведенческий эксперимент можно рассматривать как целенаправленный сбор информации, а экспозицию — как научение на основе ошибки предсказания в условиях неопределённости.
2.4. Любая ли новая информация меняет предсказание?
Здесь необходимо важное уточнение. Согласно логике байесовского подхода, новые данные, конечно, могут изменять апостериорное предсказание, однако у человека не всякий новый опыт в одинаковой степени меняет убеждения.
Представим человека с социальным тревожным расстройством. Его предсказание: «Если я ошибусь во время выступления, люди сочтут меня глупым». Он выступает, несколько раз путается, но никто не смеётся и не проявляет отрицательной реакции. Казалось бы, идеальная ошибка предсказания. Однако это не всегда работает именно так. Человек может сказать: «В этот раз просто собрались вежливые люди», «Они наверняка всё заметили, просто не показали» или «Я настолько хорошо контролировал эмоции, что смог предотвратить плохой результат». Новая информация была, но модель угрозы почти не изменилась. Это явление особенно важно для понимания экспозиции.
Ошибка предсказания ≠ изменение предсказания
Ошибка предсказания не обязательно приводит к изменению предсказания. Неожиданный опыт сам по себе ещё не означает, что человек чему-то научился.
2.5. От ошибки предсказания к изменению предсказания
Клинические исследования последних лет показывают важность именно этого различия. В 2023 году Pittig и коллеги проанализировали 8 484 экспозиционных упражнения, выполненных 605 пациентами с тревожными расстройствами.
Они различали три процесса:
- Нарушение ожидания (Expectancy Violation): насколько фактический результат не соответствовал предсказанной опасности.
- Изменение ожидания (Expectancy Change): насколько после этого менялось следующее предсказание опасности.
- Скорость научения (Learning Rate): насколько эффективно и быстро ошибка предсказания преобразовывалась в новое предсказание.
Эффективность лечения предсказывает не столько само наличие ошибки предсказания, сколько то, насколько эта ошибка действительно меняет следующее предсказание.
В 2025 году Winkler и коллеги в экспериментальном исследовании, моделирующем экспозицию при социальной тревоге, также обнаружили, что изменение уровня тревоги было теснее связано с изменением предсказания и скоростью научения, чем с величиной ошибки предсказания.
В 2026 году Zbozinek, Rosenberg, Treanor и Craske опубликовали результаты исследования, в котором 84 участника с социальным тревожным или паническим расстройством прошли девять сессий экспозиционной терапии. Исследователи сравнивали две переменные во время экспозиции: снижение страха и пересмотр ожидания угрозы — обновление ожидания (Expectancy Updating). Изменение ожидания предсказывало уменьшение симптомов как к завершению терапии, так и спустя три месяца. Непосредственное снижение страха во время экспозиции не обладало такой прогностической ценностью. Это важное различие меняет клиническое понимание экспозиции. Успешная экспозиция не обязательно должна завершаться состоянием «Я больше не боюсь». Она может завершаться так: «Я всё ещё боюсь, но то, что я предсказывал, не произошло».
2.6. Габитуация или научение?
В рамках логики габитуации терапевт может отслеживать, насколько страх уменьшился во время экспозиции. Например, просить после каждой экспозиции оценивать страх по стобалльной шкале и затем сравнивать оценки.
Однако подход тормозного научения (Inhibitory Learning) предлагает другой вопрос: «Что вы предсказывали и что произошло в действительности?»
Современные модели угасания и тормозного научения предполагают, что старые воспоминания о страхе во время экспозиции не обязательно стираются. Вместо этого может формироваться новое, конкурирующее знание: «Этот стимул может быть безопасным». Поэтому даже после успешной терапии при определённых условиях возможно возвращение прежних реакций. Нейронаучные исследования угасания страха также показывают, что угасание часто лучше понимать как формирование новой памяти, а не стирание первоначальной памяти о страхе.
2.7. Две конкурирующие модели
Представим, что в мозге человека существуют две возможные модели одной и той же ситуации.
Модель А — опасность: «Собака приближается → она может меня укусить».
Модель Б — безопасность: «Собака может приблизиться, не нападая».
Во время экспозиции человек снова и снова получает свидетельства в пользу модели Б. Но модель А не обязательно исчезает.
Байесовские модели латентных причин (Bayesian Latent-Cause Models) даже предполагают, что при угасании условной реакции или страха организм может либо обновлять уже существующую модель угрозы, либо создавать новую «безопасную» латентную причину.
Это важное различие: если научение безопасности слишком тесно связано только с кабинетом терапевта, в другой ситуации старая модель угрозы может снова активироваться. Современные вычислительные модели КПТ рассматривают вывод о латентных причинах как возможную модель понимания возвращения страха после экспозиции (Berwian et al., 2025). Отсюда следует важность проведения экспозиции в разных условиях, использования различных стимулов и многократного повторения научения в реальной жизни.
2.8. Почему защитные действия могут мешать байесовскому обновлению?
Представим человека с паническим расстройством, убеждённого: «Если в метро начнётся паника и у меня не будет лекарства, я потеряю контроль». Он входит в метро, но только при условии, что в кармане есть лекарство, в руке — вода, а по телефону он постоянно поддерживает связь с близким человеком. Возникает паника. Катастрофа не происходит. Возможный байесовский вывод мог бы звучать так: «Возможно, моё предсказание было преувеличенным». Однако фактический вывод может быть другим: «Я не потерял контроль, потому что лекарство было со мной».
В этом случае защитное действие создаёт альтернативное объяснение. Безопасный исход приписывается не гипотезе «Ситуация была не настолько опасной, как я думал», а гипотезе «Меня спасло моё защитное действие». Таким образом, априорное убеждение об опасности может сохраняться.
2.9. Точность: почему некоторые убеждения так трудно изменить?
Байесовский подход предлагает ещё одно полезное понятие — точность (Precision). Упрощённо её можно понимать как уверенность, которую система приписывает определённому предсказанию или свидетельству.
Два человека могут иметь одно и то же убеждение: «Я могу потерять сознание». Но для одного это будет слабым предположением, а для другого — почти бесспорной уверенностью. Во втором случае априорное убеждение может обладать очень высокой субъективной точностью. Поэтому даже многократный противоречащий опыт может оказывать слабое влияние. Аналогично новым свидетельствам безопасности может приписываться низкая точность: они кажутся недостаточно убедительными. «Это был просто один удачный случай».
Таким образом, во время экспозиции важно не только то, насколько большую ошибку предсказания мы создали, но и то, какое значение человек придал новому опыту.
2.10. Экспозиция и неопределённость
Требование или ожидание тревожного человека часто даже не ограничивается мыслью «Это безопасно». Более полное требование может звучать так: «Я должен точно знать, что это безопасно». Однако в реальном мире подобных гарантий почти не существует. Собака может укусить. Самолёт теоретически может потерпеть крушение. Во время публичного выступления кто-то действительно может оценить нас негативно. Учащённое сердцебиение иногда действительно может иметь медицинскую причину.
Поэтому цель успешной КПТ — научить человека не тому, что «Опасность равна нулю», а следующему: «Я могу точнее оценивать вероятность опасности и действовать, даже если некоторая неопределённость сохраняется».
В последние годы в вычислительной психологии тревога всё чаще рассматривается не только как чрезмерно высокое ожидание опасности, но и как возможное проявление нарушений научения в отношении неопределённости или трудностей развития толерантности к ней. В ряде вычислительных исследований более высокий уровень тревоги был связан с трудностями научения безопасности и адаптации к меняющимся условиям среды (Brown et al., 2023).
В этом смысле экспозиция имеет двойную цель: научиться тому, что предсказанная катастрофа часто не происходит, и тому, что отсутствие полной уверенности само по себе не является опасностью.
2.11. Что происходит в мозге?
Нейробиология экспозиции чрезвычайно сложна, и упрощения вроде «Экспозиция активирует тот или иной центр» требуют научной осторожности. Тем не менее в исследованиях научения угрозе и угасания регулярно выявляется участие ряда взаимосвязанных систем.
Миндалевидное тело, или амигдала (Amygdala), участвует в научении угрозе, оценке значимости и выражении страха.
Гиппокамп (Hippocampus) важен для контекста и памяти: он помогает различать, какая ассоциация актуальна в какой обстановке.
Системы медиальной и вентромедиальной префронтальной коры (Medial Prefrontal Cortex; Ventromedial Prefrontal Cortex) участвуют в научении угасанию, оценке ценности и регуляции реакций на угрозу.
Полосатое тело, или стриатум (Striatum), связано с научением с подкреплением и научением на основе ошибки предсказания.
Дофаминергические системы также изучаются в контексте ошибки предсказания и научения угасанию (Papalini et al., 2020).
Исследования в этой области поддерживают идею, что угасание страха у человека опирается не на один мозговой центр, а на взаимодействие миндалевидного тела, гиппокампа, префронтальной коры и других сетей. При этом результаты нейровизуализационных исследований более вариативны, чем это иногда представляют в научно-популярной литературе (Chen et al., 2025).
Поэтому корректнее говорить, что экспозиция создаёт условия для научения, вовлекающие нейронные системы, связанные с угрозой, памятью, контекстом и предсказанием.
2.12. Как всё это может изменить практику экспозиции?
Если рассматривать экспозицию не только как пребывание в пугающей ситуации, но и как процесс проверки и обновления предсказаний, её связь с поведенческим экспериментом становится значительно очевиднее.
В книге «Տագնապամարիչ» (Бегойан, 2020) мы представили поведенческий эксперимент как метод когнитивно-поведенческой терапии, с помощью которого клиент может проверять свои предположения, убеждения и предсказания в реальных условиях. С байесовской точки зрения тот же процесс можно описать точнее: у человека есть определённые априорные убеждения о мире, на их основе он делает предсказания, затем сравнивает полученный опыт с этими предсказаниями и, если новые данные достаточно убедительны, обновляет свои убеждения.
В этом смысле поведенческий эксперимент можно рассматривать как клинический инструмент байесовского обновления.
При тревожных расстройствах человек может иметь связанное с угрозой априорное убеждение с высокой уверенностью или, в байесовской терминологии, высокой точностью: «Если я останусь в закрытом пространстве и моя тревога усилится, я потеряю контроль». Из этого убеждения следует конкретное предсказание. Если человек постоянно избегает закрытых пространств или остаётся в них только с помощью защитного поведения, это предсказание не подвергается полноценной проверке. Следовательно, у системы мало оснований для пересмотра априорного убеждения.
Именно здесь экспозицию можно проводить в форме поведенческого эксперимента.
1. Уточнить априорное убеждение и предсказание
Перед экспозицией желательно спросить не только «Насколько сильна тревога?», но и «Что конкретно, по вашему предсказанию, произойдёт?». Например: «Если я останусь в закрытом пространстве на пять минут, с вероятностью 70% я задохнусь или потеряю контроль». Так общий страх превращается в проверяемую гипотезу. Одновременно можно оценить не только вероятность предполагаемого события, но и уверенность клиента в этом предсказании. На байесовском языке мы пытаемся выяснить, какое априорное убеждение действует в этой ситуации и какую точность человек ему приписывает.
2. Провести поведенческий эксперимент — экспозицию
Затем клиент входит в ситуацию, где его предсказание можно проверить. На этом этапе цель заключается не только в том, чтобы вызвать тревогу или дождаться её снижения. Цель — получить новые данные из реальности. Например, человек пять минут остаётся в закрытом пространстве, создавая возможность проверить предсказание «Я задохнусь или потеряю контроль». Таким образом, экспозиция становится не просто попыткой «оставаться с тревогой», а проверкой предсказания в реальности.
3. Не делать снижение тревоги главным критерием успеха
Если к концу экспозиции клиент всё ещё испытывает тревогу интенсивностью, например, 70/100, это само по себе не означает, что эксперимент не удался. Важно спросить: «Несмотря на тревогу, что произошло в действительности?» Человек может испытывать сильную тревогу, но не потерять контроль, не упасть в обморок, не задохнуться и суметь остаться в ситуации. Именно это несоответствие между предсказанием и фактическим результатом может вызвать ошибку предсказания. Если предсказание было «Я не выдержу», а реальный опыт — «Я испытывал очень сильную тревогу, но остался и выдержал», полученные данные противоречат априорному убеждению.
4. Сравнить предсказание с фактическим результатом
После эксперимента важно явно сопоставить две вещи: предсказание «Я потеряю контроль» и фактический результат «Моя тревога достигла 80/100, но я не потерял контроль и остался в ситуации». С байесовской точки зрения новые данные сопоставляются с априорным убеждением. Когда фактический результат отличается от предсказанного, возникает ошибка предсказания, которая может стать основанием для обновления убеждения. Однако наличие ошибки предсказания ещё не гарантирует изменения убеждения.
5. Исследовать атрибуцию и интерпретацию результата
После поведенческого эксперимента особенно важно спросить: «Как вы думаете, почему то, что вы предсказывали, не произошло?» Представим, что клиент отвечает: «Потому что я всё время смотрел на дверь и знал, что при необходимости могу немедленно выйти». Объективно катастрофы не произошло, но внутренняя модель человека может почти не измениться. Он может заключить не «Закрытое пространство не настолько опасно, как я думал», а «Опасность была реальной, просто мне удалось её предотвратить». То есть новые данные были приписаны защитным действиям, а априорное убеждение об угрозе сохранилось.
С байесовской точки зрения человек может приписывать своему прежнему убеждению большую точность, то есть большую достоверность, чем новым данным, которые ему противоречат. В результате ошибка предсказания слабо повлияет на обновление убеждения. Поэтому исследование защитных действий и интерпретации результата — не просто дополнительное обсуждение: оно может определять, произойдёт ли реальное обновление убеждения.
6. Оценить новое апостериорное убеждение
После эксперимента можно снова спросить: «Насколько вероятной вы считаете потерю контроля в следующий раз в такой же ситуации?» Если первоначальная оценка составляла 70%, а после эксперимента стала, например, 30%, у нас уже есть измеримый показатель изменения убеждения.
В байесовской терминологии априорное убеждение под влиянием нового опыта и данных преобразовалось в апостериорное. Упрощённо:
Априорное убеждение → предсказание → поведенческий эксперимент / экспозиция → фактический результат → ошибка предсказания → интерпретация результата → апостериорное убеждение
7. Сделать апостериорное убеждение априорным для следующего эксперимента
Один успешный эксперимент ещё не означает, что модель угрозы человека полностью изменилась. Он может думать: «В этой комнате получилось, но в лифте я точно не смогу» или «В этот раз ничего не случилось, потому что терапевт был рядом». Поэтому поведенческие эксперименты и экспозиции целесообразно повторять в разных ситуациях и условиях, чтобы новое научение не связывалось только с одним конкретным контекстом. Сформировавшееся в каждом эксперименте апостериорное убеждение в следующем становится новым априорным:
Априорное убеждение₁ → новые данные₁ → апостериорное убеждение₁ = априорное убеждение₂ → новые данные₂ → апостериорное убеждение₂ → …
Таким образом, терапию можно представить не как разовое «опровержение» ошибочного убеждения, а как постепенное обновление вероятностной модели мира. С этой точки зрения граница между поведенческим экспериментом и экспозицией в определённой степени условна. Оба метода могут строиться вокруг одного основного принципа:
Предсказание → эксперимент → результат → обновление
В поведенческом эксперименте обычно явно формулируется и проверяется определённое убеждение или предсказание, тогда как при экспозиции человек систематически сталкивается с вызывающими страх ситуациями, стимулами или внутренними ощущениями. Но когда экспозиция организована как целенаправленная проверка предсказаний, она одновременно становится поведенческим экспериментом.
Этот подход также помогает избежать распространённого упрощения экспозиции: «Нужно оставаться в ситуации до тех пор, пока страх не уменьшится».
Тревога действительно может снизиться, однако с точки зрения научения ключевой вопрос другой: «Что я предсказывал, что произошло на самом деле и как после этого опыта изменилось моё представление об опасности?» Тогда экспозиция перестаёт быть просто упражнением в перенесении тревоги. Она становится структурированным поведенческим экспериментом, в ходе которого человек получает возможность сравнивать свои предсказания с данными реальности, пересматривать априорные убеждения на основе возникшей ошибки предсказания и постепенно формировать новую, более точную внутреннюю модель.
Резюме
Человеческий мозг вынужден жить с неполной информацией о будущем. Поэтому он постоянно создаёт предсказания и сопоставляет их с новыми данными, полученными из реальности.
При тревожных расстройствах некоторые предсказания опасности могут становиться чрезмерно широкими, жёсткими или сопровождаться избыточной уверенностью. Избегание и защитное поведение часто мешают получать или правильно интерпретировать противоречащую этим предсказаниям информацию. Экспозиция меняет эти условия. Человек остаётся в ситуации достаточно долго, чтобы реальность получила возможность ответить на его предсказание.
Однако ошибка предсказания — пока лишь возможность. Настоящее терапевтическое научение происходит тогда, когда человек может сказать: «То, что я предсказывал, не подтвердилось или подтвердилось не так, как я ожидал. Значит, моё следующее предсказание должно немного отличаться». Именно накопление таких небольших изменений со временем может преобразовать модель угрозы. Поэтому байесовский подход предлагает особенно ценный взгляд на экспозицию: цель психотерапии — не научить человека никогда не бояться. Она помогает мозгу точнее учиться на собственном опыте.
Литература
Բեգոյան Ա.Ն. Տագնապամարիչ. տագնապային խանգարումների հաղթահարման ուղեցույց / Ա.Ն. Բեգոյան. – Եր.: Հիլֆմանն Պրեսս, 2020. – 368 էջ։
Chen, J., Fang, Z., Zhang, X., Zheng, Y., & Chen, Z. (2025). How fear memory is updated: From reconsolidation to extinction? Neuroscience Bulletin, 41, 1054–1084.
Craske, M. G., Treanor, M., Conway, C. C., Zbozinek, T., & Vervliet, B. (2014). Maximizing exposure therapy: An inhibitory learning approach. Behaviour Research and Therapy, 58, 10–23.
Berwian, I. M., Hitchock, P., Pisupati, S., Schoen, G., & Niv, Y. (2025). Using computational models of learning to advance cognitive behavioral therapy. Communications Psychology, 3(1), Article 72.
Blakey, S. M., & Abramowitz, J. S. (2016). The effects of safety behaviors during exposure therapy for anxiety: Critical analysis from an inhibitory learning perspective. Clinical Psychology Review, 49, 1–15.
Brown, V. M., Price, R., & Dombrovski, A. Y. (2023). Anxiety as a disorder of uncertainty: Implications for understanding maladaptive anxiety, anxious avoidance, and exposure therapy. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 23(3), 844–868.
Papalini, S., Beckers, T., & Vervliet, B. (2020). Dopamine: From prediction error to psychotherapy. Translational Psychiatry, 10(1), Article 164.
Pittig, A., et al. (2023). Change of Threat Expectancy as Mechanism of Exposure-Based Psychotherapy for Anxiety Disorders: Evidence From 8,484 Exposure Exercises of 605 Patients. Clinical Psychological Science, 11(2).
Brown, V. M., et al. (2023). Anxiety as a disorder of uncertainty: Implications for understanding maladaptive anxiety, anxious avoidance, and exposure therapy.
Winkler, C. D., Pittig, A., Phillips, L. J., & Felmingham, K. L. (2025). Associations among threat prediction error, prediction change, and anxiety during an exposure therapy analogue in adults with healthy to clinical social anxiety. Behaviour Research and Therapy, 187, 104709.
Zbozinek, T. D., Rosenberg, B. M., Treanor, M., & Craske, M. G. (2026). Expectancy updating predicts anxiety symptom reduction from exposure therapy: Predictive analyses from a randomized clinical trial. Behaviour Research and Therapy, 202, 105040.