艾伯特·鲍尔斯在康涅狄格州精神健康中心的精神病诊所里，每天都会见到经历幻觉的人。这种情况通常是精神病的标志，估计发生在 60% 到 70% 的精神分裂症患者以及一部分被诊断患有双相情感障碍、痴呆症和重度抑郁症的人身上。听觉幻觉是最常见的类型。一些患者报告听到声音；另一些人听到虚幻的旋律。但过去二十年的越来越多的证据表明，听到想象中的声音并不总是精神疾病的征兆。
健康人也会经历幻觉。药物、睡眠剥夺和偏头痛通常会引发不存在的声音或视觉的幻觉。即使在没有这些诱发因素的情况下，根据世界卫生组织进行的精神健康调查，大约每 20 人中就有 1 人在一生中至少听到过一次声音或看到过视觉幻觉。大多数研究人员都专注于患有这种谱系极端疾病的人的大脑异常，而鲍尔斯和他的同事们在一项新的研究中将注意力转向了较轻微的病例。“我们想了解在出现幻觉但不需要心理干预的人身上，什么是常见的，以及是什么在保护他们，”他说。
通常，当大脑接收到感官信息（例如声音）时，它会积极地填充信息，以理解它听到的内容——它的位置、音量和其他细节。“大脑是一台预测机器，”石溪大学医学院的精神病学家安妮莎·阿比-达尔加姆解释说，她没有参与这项新工作。“它不断扫描环境，并依靠先前的知识来填补我们感知到的 [内容] 中的空白。” 因为我们的期望通常是准确的，所以系统通常运行良好。例如，我们能够听到流水的声音或朋友在房间对面说话的低语，然后立即做出反应，阿比-达尔加姆说。
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一种理论认为，当大脑过于依赖这些期望时，就会产生幻觉，即使在没有实际听觉输入的情况下也会填充细节。文化和宗教也可能在解释个人感知到的内容，以及他们听到的声音是有益的还是破坏性的方面发挥作用。为了检验幻觉是过度期望的大脑的结果这一想法，鲍尔斯和耶鲁大学心理学家菲利普·科莱特决定研究一组定期报告听到声音的不同人群——包括那些被诊断患有精神病的人，以及那些没有被诊断出任何精神疾病的自称通灵者的人。
该团队拜访了康涅狄格州当地的一个通灵者组织，并开始采访人们。他们使用法医精神病学技术对个人进行审查，以确保人们不是简单地假装经历听觉幻觉。两人几乎立即注意到，通灵者对听到声音的描述与他们被诊断患有精神病患者的经历非常相似。“他们在听到的声音的响度、发生频率、在空间中听到声音的位置（头部内部或外部）以及声音所说内容的长度和复杂性方面听起来都相同，”鲍尔斯说。
接下来，研究人员设计了一系列实验，以引入关于感官信息的新信念。该团队以巴甫洛夫学习任务的形式，将这种新信息引入通灵者、被诊断患有精神病的患者以及其他以前没有听到过声音的对照组。后一组包括被诊断患有精神病的人和健康成年人。他们将计算机屏幕上的棋盘格视觉刺激与短暂的 1 千赫兹音调配对，反复呈现光和声音，直到参与者学会将两者联系起来。然后，他们测量了当在没有声音的情况下显示视觉刺激时，人们在多大程度上依赖这种先前的感官知识。
起初，至少所有组的一些成员都听到了声音，即使声音不存在。但研究人员发现，通灵者和易患精神病的人比那些没有听到声音的人更可能在没有声音呈现时听到音调。听到声音的两组人也更加确信他们的断言，即声音已经发生。鲍尔斯和科莱特认为这些报告意味着这些组已经形成了非常强烈的信念，即视觉线索与音调相关联。他们先前认为音调总是伴随着声音的信念正在驱动听觉幻觉。
然而，当研究人员进行额外的无音调试验时，通灵者和没有听到声音的健康成年人组能够修正他们关于棋盘格和音调之间关联（或缺乏关联）的信念。但是，研究中那些被诊断患有精神疾病的人——无论是听到声音的人还是不听到声音的人——都无法检测到音调已不再存在。“结果与我们每天在 [康涅狄格州精神健康] 中心观察到的临床情况非常吻合，”科莱特说。“患有精神疾病的人发现他们的感知真的很难放弃，即使周围的每个人都同意他们听到的实际上并没有发生。” 功能性磁共振成像显示，那些在更新认知信念方面有困难的人，其海马旁回和小脑（与记忆形成和对自身身体做出预测相关的区域）的神经活动较少。
今天发表在科学杂志上的研究结果，为了解驱动听觉幻觉的常见神经机制，以及是什么使这些经历在某些人身上更具衰弱性提供了见解。“这项研究支持了这样一种观点，即从精神疾病到健康存在某种连续统，”阿比-达尔加姆说。研究人员或许能够利用这些见解来指导新疗法的开发——无论是药物还是脑刺激（例如经颅磁刺激），这些疗法都针对精神分裂症和其他疾病患者中受影响最严重的区域，她说。
尽管这些疗法可能还需要一段时间才能准备好用于临床，但鲍尔斯和科莱特仍然谨慎地抱有希望，他们仍然可以通过观察精神病患者和通灵者之间最大的差异来了解很多关于大脑如何运作的知识：具体而言，信念的改变如何影响感知。他们将这种现象比作安慰剂效应，即相信药丸会起作用的人会看到他们的症状自动减轻。“思想对自身的力量是惊人的，”鲍尔斯说。“我们才刚刚开始了解这背后的生物学原理。”