چرا خواب های خیلی عجیب می‌بینیم؟
به گزارش سیناپرس، محققان دانشگاه برن که در قالب پروژه مغز انسان کار می کنند، این نظریه را مطرح کردند که رویاهای واقع بینانه اما عجیب ، به مغز کمک می کند تا از تجربیات قبلی بیاموزد. مطالعات قبلی پژوهشگران، اهمیت خواب و رویا را برای حافظه و مهارت های یادگیری انسان مستند کرده و نشان داده بود که یک شب بی خوابی چقدر می‌تواند در سلامت شناختی تأثیرگذار باشد.
نیکلاس دیپروا، نویسنده اصلی این مطالعه، در رابطه با این مساله توضیح می دهد: آنچه ما فاقد آن هستیم، نظریه ای است که خواب های ما را با تلفیق تجربیات، تعمیم مفاهیم و خلاقیت پیوند دهد.
محققان خاطرنشان می کنند: افراد معمولاً دو نوع فاز خواب را در طول شب تجربه می کنند. اولین مورد، خواب غیر عمیق است، که در آن مغز تمام چیزهایی را که در هنگام بیدار بودن تجربه کرده است، بازپخش می کند. مرحله بعدی خواب عمیق یا REM است که در آن حرکت سریع چشم دیده شده و در آن انفجار های ناگهانی فعالیت شدید مغز باعث می شود که فرد خوابیده رویاهای واضحی ببیند.
برای بررسی اینکه چگونه این مراحل مختلف خواب بر یادگیری تأثیر می گذارند، پژوهشگران از سیستم های یادگیری ماشینی برای شبیه سازی آنچه در قشر مغز انسان اتفاق می افتد استفاده کردند. برای وارد کردن عنصر غیرعادی به این رویاهای شبیه سازی شده با رایانه، محققان از تکنیک یادگیری ماشینی به نام شبکه‌های متخاصم مولد GANs الهام گرفتند.
به گزارش سیناپرس، در GAN ها، دو شبکه عصبی برای ایجاد داده های جدید با استفاده از همان اطلاعاتی که دانشمندان به آنها داده اند، با یکدیگر رقابت می کنند. در این مطالعه، محققان مجموعه ای از تصاویر ساده، از حیوانات تا ماشین‌ها را به شبکه ها دادند. این فرآیند منجر به ایجاد تصویری کاملاً جدید توسط شبکه ها شد که هنوز برای انسان ها واقع بینانه به نظر می رسد.
سپس نویسندگان مطالعه، قشر بدن فرد را در سه مرحله شبیه سازی کردند: بیداری، خواب غیر عمیق و خواب عمیق.
هنگامی که افراد بیدار بودند، محققان مدل مغز را در معرض تصاویر قایق ها، ماشین ها، سگ ها و سایر تصاویر ساده قرار دادند. در طول خواب غیر عمیق، مدل این تصاویر را بازپخش کرد، اما در عین حال برخی انسداد های ذهنی نیز تجربه شد.
با این حال، در طول خواب REM، مدل های هوش مصنوعی با استفاده از GAN ورودی های حسی جدیدی ایجاد کرد. این اقدام منجر به نسخه‌های پیچیده اما واقعی از تصاویری شد که مغز هنگام بیداری مشاهده می کند. به این ترتیب خواب هایی از جمله ترکیبات عجیبی مانند یک سگ ماشینی غول پیکر ترسیم شد.
به گزارش سیناپرس، جاکوب جردن، سرپرست این تیم تحقیقاتی درباره دلیل این موضوع توضیح می دهد: رویاهای غیر REM و REM با یادگیری مدل ما واقعی تر می‌شوند. در حالی که رویاهای غیر REM بسیار شبیه به تجربیات بیداری هستند، رویاهای REM تمایل دارند این تجربیات را به طور خلاقانه ای ترکیب کنند.
محققان برای بررسی دقیق تر این موضوع، عملکرد مدل مغز خود را با استفاده از یک طبقه بندی ساده برای ارزیابی آسان بودن شناسایی اشیاء از روی نمایش های قشری آن ها آزمایش کردند. به عبارت ساده، این آزمایش به این موضوع می پردازد که تشخیص تصاویر از دنیای بیداری زمانی که در رویاهای ما ظاهر می شوند چقدر آسان است.
محققان با شگفتی تمام دریافتند: وقتی خواب REM را سرکوب کردند یا زمانی که رویاها خلاقیت کمتری داشتند، دقت این طبقه بندی کاهش یافت. زمانی که دانشمندان خواب غیر REM را حذف کردند، قشر مغز نسبت به انسداد حسی حساس تر شد.
به گزارش سیناپرس، نیکلاس دیپروا در این رابطه نتیجه می گیرد: ما فکر می کنیم این یافته ها نقش تکاملی ساده ای را برای رویاها نشان می دهد، بدون اینکه معنای دقیق آنها را تفسیر کند." این مساله نباید تعجب آور باشد که رویاهای ما عجیب و غریب هستند. این عجیب و غریب بودن، یک هدف را دنبال می کند. دفعه بعد که رویاهای دیوانه وار می بینید، شاید سعی نکنید معنای عمیق تری فکر کنید در واقع مغز شما ممکن است به سادگی تجربیات شما را با این خواب های عجیب، سازماندهی کند.
شرح کامل این پژوهش و یافته های به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی eLife منتشر شده است.
مترجم: حمید تعالی
منبع:studyfinds
