Исследование: странные сны, вероятно, помогают мозгу учиться лучше

Если вы хотя бы раз просыпались, думая «Что это было?», или заглядывали в сонник, пытаясь толковать увиденные сны, то, скорее всего, новое исследование покажется вам интересным. Психологи из Бернского университета в Швейцарии предположили, что странные сновидения помогают нашему мозгу учиться и извлекать пользу из предыдущего опыта.

Ночью мы переживаем два типа фаз сна, чередующихся одна за другой: медленный сон, когда мозг «воспроизводит» ощущения, полученные во время бодрствования, и быстрый, когда спонтанные всплески интенсивной мозговой активности вызывают яркие сновидения.

Исследователи использовали моделирование коры головного мозга, чтобы понять, как разные фазы влияют на обучение. А чтобы привнести элемент необычности в искусственно воссозданные сны, они черпали вдохновение в технике машинного обучения — генеративно-состязательных сетях (GAN).

В GAN две нейронные сети конкурируют друг с другом за создание новых данных из одного и того же набора информации, в данном случае серии простых изображений объектов и животных. Эта операция создает искусственные фотографии, которые могут показаться человеку реалистичными.

Затем исследователи смоделировали кору головного мозга в трех различных состояниях: бодрствование, медленный и быстрый сон. Во время бодрствования модели показывали изображения лодок, автомобилей, собак и других объектов. В фазу медленного сна искусственный мозг воспроизводил полученные ощущения с некоторыми окклюзиями, то есть пытался что-то понять или вспомнить, но ему это никак не удавалось. Быстрый сон, в свою очередь, показал новые ощущения через GAN, создавая искаженные, но реалистичные версии и комбинации лодок, автомобилей и собак.

Интересно то, что когда искусственный мозг подавлял фазу быстрого сна или делал сны менее творческими, он терял возможность учиться и правильно идентифицировать показываемые ему объекты. Вероятно, что бодрствование, медленный и быстрый сон имеют какие-то дополнительные функции для обучения: восприятие стимула, закрепление этого опыта и открытие способностей для объяснения мира вокруг.

Неудивительно, что сны бывают причудливыми: их странность служит определенной цели. В следующий раз, когда вам приснится сумасшедший сон, не пытайтесь найти в нем глубокий смысл — ваш мозг просто пытается организовать переживания и научиться чему-то новому.

━━━━━

Анастасия Дегтярева