妄想を引き起こす「予測エラー」の蓄積が幻覚につながる
精神疾患の患者は、現実とのつながりが薄れ、妄想や幻覚を見ることが多い。一般的には、初期段階で妄想的な思考を引き起こすと考えられてきた。妄想とは、明らかに矛盾する証拠があるにもかかわらず生じる異様な思い込みを指し、幻覚は実際には存在しないものを知覚することを意味する。
しかし、『生物精神医学（Biological Psychiatry）』に発表された研究によると、精神病の初期段階では幻覚より妄想が先行して現れる傾向があるという。
米イェール大学の研究チームは、3つの大規模コホートから得られたデータを分析した。そのうち2つのデータセットは、精神病発症リスクが高いと判断された個人を対象としたプロジェクト「北米前駆症状縦断研究（North American Prodrome Longitudinal Study）」から抽出。3つ目のデータセットはカナダ・モントリオールにある精神病予防プログラムの参加者を対象とし、初めて精神病を発症した参加者たちの情報が含まれている。研究チームは参加者の症状の重症度、発症時期、発生頻度などを評価した。
研究の結果、3つのデータセットすべてにおいて、参加者の多くが初期段階で妄想と幻覚の両方を経験していたが、いずれか一方の症状だけを示す人々の中では、妄想の方が多かった。また、両方の症状を経験した人においても、幻覚より先に妄想が出現するケースが多数を占めた。
研究チームは「この結果は、計算論的神経科学に基づく新しい精神医学理論と一致している」と述べ、「人々が世界について学習するプロセスの混乱が妄想の発生につながる」と説明している。
このプロセスは「予測処理（predictive processing）」として知られており、個人が世界に対して抱く期待と現実の経験が一致しない場合、脳が期待を修正しながら学習していくメカニズムである。
研究を主導したアルバート・パワーズ博士は、「予測が外れたとき、脳は新しい信念を形成するか、既存の信念を修正するよう命令を受ける」とし、「これは私たちが現実について理解し、何が起きているのかを予測する助けになる。予測とその誤差が、その過程を主導する」と述べている。
精神疾患を抱える人々は、脳の神経伝達物質のシステムに機能障害が生じると、大脳皮質が過剰に興奮し、システムに「ノイズ」が混入する可能性がある。こうしたノイズは、実際の新しい環境変化ではなく、誤った予測エラーとして学習され、結果的に妄想の形成へとつながる。その結果、現実と乖離した信念や妄想が形成される。
このようなノイズによる誤学習が積み重なることで、脳は新しい情報を信頼できなくなり、ついには幻覚を引き起こすようになる。妄想は微妙な疑念や不安感から始まり、徐々に強まる傾向がある。幻覚も最初はかすかな囁きや雑音といった曖昧な感覚として始まり、最終的には明確な声として聞こえるようになる。このような緩やかな進行により、初期症状を示した人々のうち約20％が、実際に精神病を発症するという結果につながるという。