Способен ли наш мозг предсказывать будущее во время сна?

Давно известно, что во сне мозг обрабатывает полученную в течение дня информацию, то есть пережитые события, новые знания, полученный опыт и т.д. Однако, согласно недавнему исследованию сотрудников Мичиганского университета, нейроны мозга работают не только с памятью, но и “смотрят в будущее”, а точнее — репетируют действия во время событий, которые не произошли, но скорее всего произойдут. По крайней мере такая особенность была обнаружена у крыс.


Возможно, мозг во сне предугадывает будущие события

Как ученые “читают мысли” при помощи ИИ

Еще совсем недавно “чтение мыслей” человека или, например, животного, было чем-то из области фантастики. Однако в настоящее время это не такая уж сложная задача — некоторые технологии даже позволяют переводить мысли в текст. Важно только знать какую информацию воспроизводят те или иные участки, или даже нейроны мозга. В таком случае, отслеживая активность мозга, можно понять, о чем человек думает либо даже что ему снится в тот или иной момент.
Точно такой же принцип использовали и сотрудники Мичиганского университета в недавнем исследовании, однако помимо всего прочего задействовали в своей работе искусственный интеллект. Они сконцентрировали свое внимание на гиппокампе, то есть участке мозга, который отвечает за память, накопленный в течение жизни опыт и навыки.
Как уже было сказано выше, исследование проводилось на крысах. Вначале авторы работы зафиксировали показания мозговых волн грызунов до начала эксперимента, а затем, наблюдали за мозговыми волнами во время выполнения различных задач в лабиринте, при которых у крыс активно работало пространственное мышление.


Ученые просканировали мозг крыс, чтобы определить что им снится

Затем искусственный интеллект сопоставил активность каждого отдельно взятого нейрона с активностью других нейронов. То есть рассматривалась активность нейронов не изолированно друг от друга, а в связке с остальными нейронами. Это позволило ученым максимально точно определить в каких точках лабиринта, какие нейроны у крыс были активны. Более того, по активности отдельных нейронов ученые смогли определять, о каких точках лабиринта думает крыса.

Мозг во сне прогнозирует будущее

Во второй части эксперимента ученые смогли определить, что снится крысам. Как и предполагалось, им снился лабиринт, в котором они продолжали выполнять задачи. Но учитывая то, как нейроны активировались, ученые обнаружили, что грызуны не только вспоминали пережитые события, но и прорабатывали потенциальные новые маршруты. Впоследствии они использовали эти маршруты в реальной жизни, когда опять попали в лабиринт.



Наяву крысы выполняли те же действия, что и ранее во сне

То есть нейронная активность крыс во сне частично предсказывала их поведение в реальности. Правда, совпадения были не идеально точными. Однако их было достаточно для того, чтобы можно было говорить о связи между сном и будущими намерениями животных. Правда, эта взаимосвязь не прослеживалась на более поздних стадиях сна. Об этом исследователи сообщают в журнале Nature.
К сожалению, неизвестно, помнили ли крысы то, что им приснилось и действовали осознанно, или опыт, полученный во сне, каким-то образом влиял на их поведение на уровне подсознания. Можно предположить, что действия крыс во сне вообще не влияло на поведения в реальном лабиринте. Просто мозг грызунов в одинаковых ситуациях принимал практически одинаковые решения.



Возможно, во сне мозг «репетирует» наши действия в будущих событиях

Кроме того, пока невозможно точно сказать, работает ли мозг человека так же, как мозг крыс. Однако, по мнению исследователей, скорее всего мы тоже иногда “репетируем” во сне будущие события. Чтобы получить более точную информацию, ученым придется провести ряд дополнительных исследований. Если выяснится, что выводы были сделаны верно, значит предыдущие представления о функции нейронов во время сна были ошибочными, то есть они не только стабилизируют информацию о пережитом опыте, но и подготавливают нас к будущему.
В целом же процессы в спящем мозге остаются загадкой и продолжает завораживать. Ученые лишь совсем недавно приблизились к тому, чтобы выяснить это. Например, недавно исследователи обнаружили, что во сне мозг остается восприимчивым к некоторым словам, которые не только слышит, но и понимает. Возможно это значит, что человеческий мозг может спать “по частям”.