Sogni strani potrebbero servire al cervello per organizzare meglio le esperienze

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I sogni più strani e bizzarri potrebbero essere d’aiuto per il cervello onde apprendere ed organizzare i concetti ottenuti dalle esperienze durante la fase da svegli secondo uno studio portato avanti da ricercatori dell’Università di Berna. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista eLife.[1]

Metodi di apprendimento automatico e di simulazione cerebrale

Lo studio, realizzato nell’ambito dell’Human Brain Project, ha utilizzato metodi legati all’apprendimento automatico e alla simulazione cerebrale. Come spiega il comunicato dell’Human Brain Project, già molti studi hanno mostrato che i sogni si rivelano utili per l’apprendimento e per la memoria. Quello che manca è una vera teoria che colleghi questo al consolidamento delle esperienze, alla generalizzazione dei concetti e alla creatività, come spiega Nicolas Deperrois, l’autore principale dello studio.

Il sonno non REM e il sonno REM

Sappiamo che durante il sonno vengono principalmente due fasi che tendono ad alternarsi: il sonno non REM e il sonno REM. Durante il sonno non REM il cervello tende a riprodurre gli stimoli sensoriali ottenuti durante il periodo da svegli. Durante il sonno REM si producono invece i sogni innescati da un’intensa attività cerebrale.

Simulazioni computerizzate della corteccia cerebrale

I ricercatori hanno fatto ricorso a simulazioni computerizzate della corteccia cerebrale per capire come queste fasi abbiano un ruolo sull’apprendimento e in particolare per capire il ruolo dei sogni più insoliti. Hanno usato la tecnica di machine learning denominata Generative Adversarial Networks (GAN). Questa tecnica vede l’utilizzo di due reti neurali che “competono” per generare dei dati partendo da un set di dati unico. I ricercatori hanno usato, come dati, immagini di oggetti e di animali. Le immagini ottenute erano abbastanza realistiche per un osservatore umano.

Sogni REM combinano le esperienze in maniera creativa

I risultati erano interessanti. Le simulazioni suggerivano che i sogni non REM tendono ad assomigliare alle esperienze ottenute da svegli mentre i sogni REM combinano tutte queste esperienze in maniera “creativa”.
In ogni caso i sogni di entrambe le fasi sembrano essere complementari ed utili per l’apprendimento in quanto hanno un ruolo nello stimolo nonché nel rafforzamento delle esperienze e nella scoperta di nuovi concetti semantici. I sogni, dunque, potrebbero avere un ruolo evolutivo semplice. La loro bizzarria potrebbe avere uno scopo, come spiega Deperrois: permettere al cervello di organizzare meglio le esperienze.

Note e approfondimenti

  1. Strange dreams might help your brain learn better, according to research by HBP scientists
  2. Learning cortical representations through perturbed and adversarial dreaming | eLife (DOI: 10.7554/eLife.76384)

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