Marzenia senne pojawiają się podczas porządkowania i konsolidacji wspomnień w mózgu. Dlaczego jednak są przy tym takie dziwaczne? Dr Erik Hoel, neuronaukowiec z Uniwersytetu Tufts twierdzi, że nasz mózg jest „przetrenowany” (po angielsku „overfitting”). Swą koncepcję wyjaśnia w artykule opublikowanym na łamach czasopisma naukowego „Patterns”.
Sieci neuronowe pokazują, jak może działać mózg śniącego
Początek idei przetrenowanego mózgu (overfitting brain) dały prace nad sztuczną inteligencją, a konkretnie nad tzw. sieciami neuronowymi. To algorytmy komputerowe zainspirowane zachowaniem komórek nerwowych w mózgu. Dzięki takim sieciom komputery, podobnie jak my, potrafią uczyć się na podstawie przykładów i uogólniać zdobytą wiedzę. Przykładem może być oprogramowanie rozpoznające obrazy czy mowę.
Sieci neuronowe uczą się, tworząc zmieniającą się sieć połączeń między różnymi elementami. Zestawiając je ze sobą i porównując dochodzą do wniosku, że np. duży żółty kwiat to słonecznik, a mały – żonkil. Jednak ten proces jest podatny na błędy. Nierzadko algorytm fiksuje się na nieistotnych informacjach, dochodząc do błędnych wniosków. To zjawisko nazywane jest przetrenowaniem.
Aby temu zapobiec, programiści wprowadzają do algorytmów elementy losowości. Zapobiegają one przetrenowaniu, a przy okazji wywołują coś w rodzaju komputerowych halucynacji.
Widać je chociażby na obrazach przetwarzanych przez algorytmy Google’a, które wskutek obróbki przez sieci neuronowe nabierają psychodelicznych barw i elementów. Np. zdjęcie szarych wzgórz staje się tęczowe, a na skałach pojawiają się zwielokrotnione gałki oczne. Dla nas wygląda to dziwacznie, ale w ten właśnie sposób komputery efektywnie się uczą.
W czasie snów mózg porządkuje i uogólnia informacje
Skojarzenia z działaniem psychodelików i halucynacjami nie są tu jednak przypadkowe. – Hipoteza przetrenowanego mózgu zakłada, że podobne procesy zachodzą w mózgu podczas śnienia. Informacje są ze sobą zestawiane i porządkowane, co znajduje odzwierciedlenie w snach. Dzięki temu mózg skutecznie uogólnia informację, nie koncentrując się na detalach – mówi dr Hoel.
Zgodnie z jego koncepcją nasz umysł, podobnie jak sieć neuronowa, w nocy obrabia informacje, a żeby uniknąć przetrenowania, dodaje do tego procesu elementy przypadkowe. Dlatego nasze sny są z reguły tak dziwaczne, zaskakujące czy nielogiczne. – Życie bywa czasami nudne. Sny chronią nas przed popadnięciem w mentalną rutynę – uważa dr Hoel.
– Hipoteza przetrenowanego mózgu tłumaczy też, dlaczego takie zjawisko zachodzi w czasie snu. W ciągu dnia organizm musi być przygotowany na szybkie reagowanie, więc przetwarzanie danych z elementami losowości mogłoby być niebezpieczne. Dlatego proces ten zachodzi nocą – dodaje dr Hoel. Jego zdaniem sny mają więc sens, tyle że nie taki, jak im z reguły przypisujemy. Przykładowo marzenia o lataniu mogą świadczyć o tym, że mózg ćwiczy utrzymywanie równowagi ciała.
Telewizja może wpływać na nasze sny
Dr Hoel twierdzi, że prawdziwość hipotezy przetrenowanego mózgu będzie można zweryfikować. Jego zdaniem potrzebne są do tego odpowiednio zaprojektowane testy psychologiczne z udziałem osób wysypiających się i niedosypiających.
Zdaniem uczonego możliwe jest też, że związek ze snami mają utwory oparte na fikcji – książki, filmy czy gry wideo. Mogą one w pewien sposób „zastępować” sny i wpływać na ich treść. Możliwe, że w przyszłości uda się opracować dopasowane do potrzeb mózgu seriale o działaniu terapeutycznym. Pomóc w tym mogłaby też wirtualna rzeczywistość.
Źródło: Patterns.