المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم.. كيف ذلك؟

كثيرًا ما أثار النوم فضول العلماء، باحثين عن أسراره وآثاره على دماغ الإنسان. واليوم تأتي دراسة جديدة لتلقي الضوء على جانب غامض من وظائف الدماغ أثناء النوم. وتشير إلى إمكانية مذهلة هي أن الدماغ يمكنه التنبؤ بـالمستقبل أثناء النوم.

تقدم هذه الدراسة اكتشافات تعيد تعريف فهمنا للنوم والتعلم، وتفتح الباب أمام آفاق جديدة لفهم قدرات الدماغ.

النوم والتعلم والذكريات

التنبؤ بالمستقبل أثناء النومالتنبؤ بالمستقبل أثناء النوم

وتعتمد الدراسة الجديدة التي أجرتها جامعتي رايس وميشيغان على الدراسات الموجودة التي تظهر أن النوم مهم للتعلم؛ لأنه يساعد على خلق ذكريات جديدة.

من غير الواضح ما إذا كان النشاط الذي لاحظه الباحثون هو المسؤول بالفعل عن الحلم. وهذا يعني أن بعض أحلامنا تحاول التنبؤ بالمستقبل. 

ولم يختبر العلماء في رايس وميشيغان فرضيتهم على البشر. وبدلًا من ذلك، قاموا بمراقبة أدمغة الفئران عندما كانت مستيقظة وتؤدي مهمة محددة. ثم قاموا بمراقبة الحيوانات أثناء النوم ولاحظوا كيفية عمل الخلايا العصبية في الدماغ.

مشاركة الخوارزميات

وسمحت لهم خوارزمية التعلم الآلي باستنتاج أن الفئران كانت تحلم بالفعل بالمكان الجديد الذي عاشته للتو أثناء استيقاظها.

يوضح تقرير من جامعة رايس أن دراسات أخرى لاحظت منذ عقود مضت أن أدمغة الحيوانات النائمة التي استكشفت بيئة جديدة قبل النوم مباشرة كانت تنشط بطرق تسمح لها بإعادة المسارات الجديدة. هذه هي الطريقة التي قد يشكل بها الدماغ ذكريات جديدة.

ومع ذلك، بدأ الباحثون في تحديد ما إذا كانت الخلايا العصبية ستحاول وضع المشكلة في ضوء جديد أثناء النوم.

قال عالم الأعصاب كاليب كيميري: "لقد تخيلنا أن بعض الخلايا العصبية قد تغير تمثيلها؛ ما يعكس التجربة التي مررنا بها جميعًا في الاستيقاظ بفهم جديد لمشكلة ما".

تدريب الفئران

المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم .. كيف ذلك؟المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم .. كيف ذلك؟

 وقام الباحثون بتدريب الفئران على الركض ذهابًا وإيابًا على مسار مرتفع مع مكافآت سائلة في كلا الطرفين. ولاحظوا كيف أن الخلايا العصبية الفردية في الحصين سوف "ترتفع". قام العلماء بحساب متوسط ​​معدل ارتفاع الخلايا العصبية على مدى عدة لفات. هذه هي الطريقة التي قاموا بها بتقدير مجال مكان الخلايا العصبية "أو المنطقة في البيئة التي "تهتم" بها خلية عصبية معينة أكثر من غيرها".

وكانت الخطوة التالية هي تقييم سلوك حقول المكان عندما تكون الحيوانات نائمة. لذلك، لم يتحركوا عبر المتاهة.

دور الذكاء الاصطناعي

المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم .. كيف ذلك؟المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم .. كيف ذلك؟

قال كامران ديبا، الأستاذ المساعد في علم التخدير في جامعة ميشيغان: "لقد تعاملنا مع هذا التحدي من خلال ربط نشاط كل خلية عصبية على حدة بنشاط جميع الخلايا العصبية الأخرى".

وهنا يأتي دور الذكاء الاصطناعي؛ حيث استخدم الباحثون خوارزميات التعلم الآلي لفحص الخلايا العصبية، وتحديد المكان الذي يحلم به الحيوان. ثم استخدموا الأوضاع التي حلموا بها لتقدير عملية الضبط المكاني لكل خلية عصبية لاحظوها.

وهكذا لاحظ الباحثون أن الخلايا العصبية لا تحاول فقط تثبيت الذاكرة الجديدة التي يشكلها الدماغ. يبدو الأمر كما لو أن الحيوانات تعاني من المشكلة مرة أخرى أثناء النوم.

المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم .. كيف ذلك؟المخ قد يتوقع المستقبل أثناء النوم .. كيف ذلك؟

 أوضح كيمير النتائج الواردة في تقرير جامعة رايس قائلًا: الشيء الذي أحببته أكثر في هذا البحث وسبب حماستي له هو اكتشاف أنه ليس من الضروري أن يكون الأمر كذلك أثناء النوم، الشيء الوحيد الذي تفعله هذه الخلايا العصبية هو تثبيت ذاكرة التجربة. واتضح أن بعض الخلايا العصبية تقوم في نهاية المطاف بشيء آخر.

يمكننا أن نرى هذه التغييرات الأخرى تحدث أثناء النوم، وعندما نعيد الحيوانات إلى البيئة مرة أخرى، يمكننا التحقق من أن هذه التغييرات تعكس شيئًا تم تعلمه أثناء نوم الحيوانات. 

المصدر

اقرأ أيضًا: 5 أسباب وراء الاستيقاظ المتكرر ليلًا.. إليك طريقة العلاج