La ce se gândește creierul în timpul somnului

În medie, un om doarme o treime din timpul său. Dar ce face creierul în aceste ore lungi? Folosind o abordare a inteligenței artificiale, capabilă să decodifice activitatea creierului în timpul somnului, oamenii de știință de la Universitatea din Geneva au reușit să întrezărească ceea ce gândește o persoană în timp ce doarme.

Combinând imagistica prin rezonanță magnetică (RMN) și electroencefalografia (EEG), echipa de la Geneva oferă dovezi fără precedent că munca de sortare a miilor de informații procesate în timpul zilei are loc în timpul somnului profund. Într-adevăr, în acest moment, creierul, care nu mai primește stimuli externi, poate evalua toate aceste amintiri pentru a le păstra doar pe cele mai utile. Pentru a avea loc acest lucru, se stabilește un dialog intern între diferitele sale regiuni. Mai mult, asocierea unei recompense cu o informație specifică încurajează creierul să o rețină pe termen lung.

Aceste rezultate urmează să fie publicate în revista Nature Communications.

În absența instrumentelor capabile să traducă activitatea creierului, conținutul gândurilor noastre din timpul somnului rămâne inaccesibil. Cu toate acestea, știm că somnul joacă un rol major în consolidarea memoriei și în gestionarea emoțiilor. Când dormim, creierul reactivează urmele de memorie construite în timpul zilei și ne ajută să ne reglăm emoțiile.

Virginie Sterpenich, cercetător în cadrul studiului, spune că pentru a afla ce regiuni ale creierului sunt activate în timpul somnului și pentru a descifra modul în care acestea ne permit consolidarea memoriei, ea împreună cu echipa sa au dezvoltat un decodor capabil să descifreze activitatea creierului în timpul somnului profund și să stabilează la ce corespunde aceasta activitate. Aceștia au vrut să vadă în ce măsură emoțiile pozitive joacă un rol în acest proces.

Pentru acest studiu, cercetătorii au plasat voluntari într-un RMN la începutul serii și i-au rugat să joace două jocuri video- unul de recunoaștere a diferite fețe și un joc cu un labirint 3D, din care trebuie găsită ieșirea. Aceste jocuri au fost alese deoarece activează regiuni cerebrale foarte diferite și, prin urmare, sunt mai ușor de distins pe imaginile RMN. În plus, jocurile au fost trucate fără știrea voluntarilor, astfel încât să poată fi câștigat doar unul, astfel încât creierul să asocieze jocul cu o emoție pozitivă.
Voluntarii au dormit ulterior în RMN pentru una sau două ore-durata unui ciclu de somn- iar activitatea creierului lor a fost înregistrată din nou.

Prin compararea imaginilor RMN obținute în timpul fazelor de veghe și somn, oamenii de știință au observat că, în timpul somnului profund, tiparele de activare a creierului au fost foarte asemănătoare cu cele înregistrate în timpul jocului.
Două zile mai târziu, voluntarii au efectuat un test de memorie: recunoașterea tuturor fețelor din joc, pe de-o parte, și găsirea punctului de plecare al labirintului, pe de altă parte. Mai multe regiuni ale creierului legate de joc au fost activate în timpul somnului. Astfel, memoria asociată cu o recompensă a fost reactivată spontan în timpul somnului.