Hermann von Helmholtz schlug im Handbuch der physiologischen Optik (1867) vor, dass Wahrnehmung unbewusste Schlussfolgerung sei: Das Gehirn erschließt aus seinen Sinneseingaben die wahrscheinlichste Ursache, gegeben seine vorherigen Erwartungen. Der Gedanke war radikal und geriet im folgenden Jahrhundert weitgehend in Vergessenheit, als Behaviorismus und informationsverarbeitende Kognitionswissenschaft die Psychologie um Reiz-Reaktions-Schemata herum organisierten. Karl Friston am UCL fügte ihn ab etwa 2005 zu einem kohärenten neurowissenschaftlichen Programm zusammen. Das Gehirn ist demnach nicht in erster Linie eine Reiz-Reaktions-Vorrichtung, sondern eine Vorhersagemaschine, die von oben herab Erwartungen über die Sinneseingaben erzeugt, sie mit den tatsächlichen Daten vergleicht und dann entweder ihr Modell anpasst (Wahrnehmung) oder die Welt verändert (Handlung), um die Diskrepanz zu verringern.
Das Predictive Processing ist die empirisch greifbare Ebene. Kortikale Hierarchien erzeugen Vorhersagen über die Aktivität der jeweils darunterliegenden Schichten; Vorhersagefehler pflanzen sich nach oben fort; das System passt die Vorhersagen an, um den Fehler zu minimieren. Das Rao-Ballard-Modell von 1999 lieferte die kanonische Umsetzung. Es erfasst eine erstaunliche Bandbreite von Phänomenen: das End-Stopping, die bistabile Wahrnehmung (der Necker-Würfel, der zwischen konkurrierenden Hypothesen kippt), Adelsons Schachbrettschatten-Illusion, das Kanizsa-Dreieck mit seinen Scheinkonturen. Anil Seths Bild der kontrollierten Halluzination — Wahrnehmung als bester Schätzwert des Gehirns über das, was da draußen ist, wobei die Sinneseingabe das Erleben korrigiert statt es zu konstruieren — ist die zugängliche Form dieser Sicht. Handlung ist in diesem Rahmen aktive Inferenz: Der Akteur wirkt auf die Welt ein, damit die Sinnesdaten seinen Vorhersagen entsprechen, wobei Motoneuronen feuern, weil sie den Vorhersagefehler über die erwartete Propriozeption korrigieren. Der Rahmen löst die Trennung von Wahrnehmung und Handlung auf. Das Prinzip der freien Energie verallgemeinert das Bild: Jedes System, das seine Grenzen gegen die entropische Auflösung aufrechterhält, tut etwas, das der Minimierung freier Energie gleichkommt. Die Mathematik — variationelle freie Energie, Markov-Decken, aktive Inferenz unter generativen Modellen — ist keineswegs trivial. Zu den empirischen Vorhersagen gehören bestimmte Muster kortikaler Aktivität, die Präzisionsgewichtung in der Aufmerksamkeit und psychiatrische Störungen (Autismus als überpräziser Vorhersagefehler; Schizophrenie als fehljustierte Präzision, die aus inneren Vorhersagen Halluzinationen erzeugt). Ob der Rahmen eine gehaltvolle Theorie oder eine Tautologie ist, die auf alles passt, ist umstritten.
Das Predictive Processing ist der voreingestellte zeitgenössische Rahmen für die systemneurowissenschaftliche Modellierung von Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, motorischer Kontrolle und Lernen. Die computationale Psychiatrie läuft darauf. Autismus wird als überpräzise Gewichtung der Vorannahmen neu gefasst; die positiven Symptome der Schizophrenie als fehljustierte Präzision, die es Vorhersagen von oben erlaubt, die Evidenz zu übergehen. Die psychedelisch begleitete Therapie wird als Lockerung übergeordneter Vorannahmen erklärt, die eine Reorganisation eingefahrener Modelle hinter Depression und PTBS erlaubt (REBUS-Hypothese, Carhart-Harris 2019). Der Rahmen ist in die KI übergegangen: Transformer-Architekturen sind in einem präzisen Sinn vorhersagefehler-minimierend, und die Konvergenz von Gehirn und Sprachmodell ist der strukturelle Zug, auf den Forscher am häufigsten verweisen, die Intelligenz für grundlegend prädiktiv halten. Anil Seths Being You (2021) ist die populäre Synthese.