سلول‌های مغز در طول خواب آینده را پیش‌بینی می‌کنند

مطالعه جدیدی نشان می‌دهد نورون‌های مغز ممکن است در طول خواب فعالیت‌هایی را تمرین کنند که هنوز رخ نداده است.

نورون‌هایی که در هنگام خواب در مرکز حافظه مغز شلیک می‌شوند، ممکن است فقط درحال مرور تجربیات گذشته نباشند. براساس مطالعه جدیدی، آن‌ها همچنین می‌توانند به آینده نگاه کنند و فعالیت‌هایی را تمرین کنند که هنوز اتفاق نیفتاده است.

به‌گزارش ساینس آلرت، تیمی به سرپرستی پژوهشگران دانشگاه میشیگان امواج مغزی موش‌ها را در زمان بیداری و خواب تجزیه‌وتحلیل کردند. به منظور ارزیابی ترجیحات سلول‌های عصبی در خارج از زمانی که حیوانات درگیر چالش مارپیچ بودند (مثلا در هنگام خواب) فعالیت مغز قبل، در طول و پس از مواجهه با مارپیچ‌ها ثبت شد.

به گزارش زومیت، پژوهشگران به کمک رویکرد جدید خود قادر بودند‌ علاوه بر پیوند دادن فضاهای فیزیکی درون مارپیچ با فعالیت نورون‌های خاص در زمان واقعی، وقتی موش‌ها درحال چرت زدن بودند نیز فعالیت نورون‌ها را به نقاطی در مارپیچ مرتبط سازند. این امر ازطریق فرآیند یادگیری ماشین امکان‌پذیر شد که در آن به جای درنظر گرفتن نورون‌ها به شکل انفرادی، روابط نورون‌ها با هم درنظر گرفته شد.

براساس نورون‌هایی که در طول خواب و سپس در تلاش بعدی برای حل مارپیچ شلیک می‌شدند، موش‌ها نه تنها درمورد مکان‌هایی که قبلا در مارپیچ دیده بودند، خواب می‌دیدند بلکه روی مسیرهای بالقوه جدید نیز کار می‌کردند.

هنگامی که موش‌ها پس از خواب دوباره وارد مارپیچ شدند، فعالیت عصبی اندازه‌گیری‌شده در طول خواب تا حدی پیش‌بینی‌کننده‌ی روش‌های جدیدی بود که آن‌ها در محیط پیرامون خود کاوش می‌کردند. البته این تطابق کامل نبود، اما به اندازه کافی نزدیک بود که به ارتباط بین رویاها و اهداف آینده اشاره کند.

کالب کمر، عصب‌شناس دانشگاه رایس ایالات متحده می‌گوید: «می‌توانیم این تغییرات را که در طول خواب رخ می‌دهند، ببینیم و وقتی حیوانات را بار دیگر در آن محیط قرار می‌دهیم، تایید کنیم که این تغییرات واقعا منعکس‌کننده چیزی است که حیوانات در هنگام خواب آموخته‌اند.»

به خوبی ثابت شده است که خواب به ما کمک می‌کند خاطرات را ایجاد کنیم و درحالی‌که مطالعه حاضر فقط موش‌ها را مورد بررسی قرار داده است، احتمالا پدیده‌ای مشابه در مغز انسان نیز رخ می‌دهد: نوعی تمرین برای ماجراجویی‌های آینده.

اتفاقاتی که حین خواب در مغز ما رخ می‌دهد از موضوعات جذاب است و مطالعه جدید بینش‌های بیشتری دراین‌باره ارائه می‌کند. کمر می‌گوید: «لزوما این‌طور نیست که در طول خواب تنها کاری که نورون‌ها انجام می‌دهند، تثیبت خاطرات مرتبط با تجربه‌های ما باشد. به‌نظر می‌رسد برخی نورون‌ها کارهای متفاوتی نیز انجام می‌دهند.»

یافته‌های پژوهش در مجله‌ی Nature منتشر شده است.