奇怪的梦可能会帮助你的大脑更好的学习

大学的研究人员的一项新研究伯尔尼,瑞士表明dreams-especially那些现实的同时出现,但是,在仔细一看,才发现bizarre-help大脑学习和从以前的经验中提取通用的概念。这项研究,人类的大脑内进行项目和发表在eLife,提供了一个新的理论在梦的意义使用机器学习方法启发和大脑模拟。

睡眠对学习和记忆和梦想的重要性早已认识到影响一个不安的夜晚可以对我们的认知是众所周知的。“我们缺乏的是一个理论联系与整合的经验,概括的概念和创造力,”尼古拉Deperrois解释说,该研究的第一作者。

在睡眠中,我们通常经验两种类型的睡眠阶段,一个接一个的交替:非REM睡眠,当大脑“回放”感官刺激经验而清醒,快速眼动睡眠,当自发破裂的大脑活动产生生动的梦。

研究人员使用模拟大脑皮层模型不同睡眠阶段如何影响学习。引入一个元素在色彩的人工的梦想,他们的灵感来自一个机器学习技术生成对抗网络(甘斯)。在甘斯,两个神经网络彼此竞争从相同的数据集生成新的数据,在这种情况下一系列简单的对象和动物的照片。这个操作会产生新的人工图像,可以看到表面上现实的人类观察者。

然后研究人员模拟大脑皮层在三个不同的国家:觉醒,非快速眼动睡眠期,快速眼动睡眠。在清醒中,模型是暴露于船的照片,汽车,狗和其他对象。在非快速眼动睡眠时,模型回放的感官输入一些遮挡。快速眼动睡眠创造了新的感觉输入通过甘斯产生扭曲,但现实的版本和组合船只、汽车、狗等等。为了测试模型的性能,一个简单的分类器评价对象的身份是多么容易(船、狗、汽车等)可以读取从皮质表示。

“非REM和快速眼动睡眠期的梦境成为更现实的模型学习,”雅各布·乔丹解释说,资深作者和研究小组的领导人。”,而非快速眼动睡眠期的梦境清醒的经历很相似,快速眼动睡眠期的梦境会创造性地结合这些经验。”Interestingly, it was when the REM sleep phase was suppressed in the model, or when these dreams were made less creative, that the accuracy of the classifier decreased. When the NREM sleep phase was removed, these representations tended to be more sensitive to sensory perturbations (here, occlusions).

根据这项研究,觉醒,非REM和REM睡眠似乎互补功能:学习经历的刺激,固化经验,发现语义概念。“我们认为这些发现表明一个简单的进化作用的梦想,没有解释其确切的含义,“Deperrois说。“它不应该奇怪,梦是奇怪:这bizarreness服务于一个目的。下次你有疯狂的梦想,也许不要试图找到一个更深层次的也就是你的大脑可能是简单的组织你的经历”。