Uyuyan beyin ne düşünür?

   Zamanımızın ortalama üçte birinde uyuyoruz. Peki beyin bu uzun saatler boyunca ne yapar? İsviçre'deki Cenevre Üniversitesi'ndeki (UNIGE) bilim adamları, uyku sırasında beyin aktivitesini deşifre edebilen bir yapay zeka yaklaşımı kullanarak, uyurken ne düşündüğümüzü bir an için görebildiler. Cenevre ekibi, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) ve elektroensefalografiyi (EEG) birleştirerek, gün boyunca işlenen binlerce bilgiyi ayırma işinin derin uyku sırasında gerçekleştiğine dair eşi görülmemiş kanıtlar sunuyor. Gerçekten de, bu zamanda, artık dış uyaranları almayan beyin, yalnızca en yararlı olanları tutmak için tüm bu anıları değerlendirebilir. Bunu yapmak için, farklı bölgeleri arasında bir iç diyalog kurar. Dahası, bir ödülü belirli bir bilgiyle ilişkilendirmek, beyni uzun vadede onu ezberlemeye teşvik eder. Bu sonuçlar, dergide keşfedilecekNature Communications , uykuda ilk kez insan zihnine bir pencere açtı.

   Beyin aktivitesini çevirebilecek araçların yokluğunda, uyuyan düşüncelerimizin içeriğine erişilemez. Bununla birlikte, uykunun hafıza konsolidasyonu ve duygusal yönetimde önemli bir rol oynadığını biliyoruz: uyuduğumuzda beynimiz gün boyunca oluşturulan hafıza izini yeniden aktive eder ve duygularımızı düzenlememize yardımcı olur. Virginie Sterpenich, "Uyku sırasında hangi beyin bölgelerinin aktive olduğunu bulmak ve bu bölgelerin hafızamızı pekiştirmemize nasıl izin verdiğini deşifre etmek için, derin uykuda beynin aktivitesini ve neye karşılık geldiğini deşifre edebilen bir kod çözücü geliştirdik" diye açıklıyor. , UNIGE Tıp Fakültesi Temel Sinirbilimleri Anabilim Dalı'nda Profesör Sophie Schwartz'ın laboratuvarında araştırmacı ve bu çalışmanın baş araştırmacısıdır. "Özellikle,

   Derin uyku sırasında, son olayların geçici izlerini saklayan temporal lobun bir yapısı olan hipokampus, gün boyunca sakladığı bilgileri serebral kortekse geri gönderir. Günün olaylarını tekrarlayarak hafızanın pekiştirilmesini sağlayan ve böylece nöronlar arasındaki bağı güçlendiren bir diyalog kurulur.

MRI, elektroensefalografi ve yapay zekayı birleştirmek

   Bilim adamları deneylerini yürütmek için akşamın erken saatlerinde gönüllüleri bir MRI cihazına yerleştirdiler ve iki video oyunu oynamalarını sağladılar -- 'Tahmin Edin Kim?'e benzer bir yüz tanıma oyunu. ve çıkışın bulunması gereken bir 3B labirent. Bu oyunlar, çok farklı beyin bölgelerini harekete geçirdikleri ve bu nedenle MRI görüntülerinde ayırt edilmeleri daha kolay olduğu için seçilmiştir. Buna ek olarak, oyunlar gönüllülerin bilgisi olmadan oynandı, böylece iki oyundan sadece biri kazanılabildi (gönüllülerin yarısı bir tanesini ve diğer yarısı ikinciyi kazandı), böylece beyin kazanılan oyunu bir oyunla ilişkilendirecekti. olumlu duygu.

   Gönüllüler daha sonra bir veya iki saat - bir uyku döngüsünün uzunluğu - MRG'de uyudular ve beyin aktiviteleri tekrar kaydedildi. "Uyku durumlarını ölçen EEG'yi ve her iki saniyede bir beyin aktivitesinin resmini çeken fonksiyonel MRI'yı birleştirdik ve daha sonra oyun sırasında gözlemlenen beyin aktivitesinin uyku sırasında kendiliğinden tekrar ortaya çıkıp çıkmadığını belirlemek için bir 'nöronal kod çözücü' kullandık." Sophie Schwartz açıklıyor.

Uyurken bile, beyin ödülleri sever

   Bilim adamları, uyanma ve uyku evrelerinin MRI taramalarını karşılaştırarak, derin uyku sırasında beyin aktivasyon kalıplarının oyun evresi sırasında kaydedilenlere çok benzer olduğunu gözlemlediler. "Ve çok açık bir şekilde, beyin uyanıklık sırasında kullanılan bölgeleri yeniden etkinleştirerek kaybettiği oyunu değil, kazanılan oyunu yeniden yaşadı. Uyuduğunuz anda beyin aktivitesi değişiyor. Yavaş yavaş, gönüllülerimiz her iki oyun hakkında da 'düşünmeye' başladı. ve sonra neredeyse sadece derin uykuya daldıklarında kazandıkları oyun hakkında" diyor Virginie Sterpenich.

   İki gün sonra, gönüllüler bir hafıza testi yaptılar: bir yandan oyundaki tüm yüzleri tanımak ve diğer yandan labirentin başlangıç ​​noktasını bulmak. Burada da yine uyku sırasında oyunla ilgili beyin bölgeleri ne kadar çok aktive edilirse, hafıza performansları o kadar iyiydi. Bu nedenle, ödülle ilişkili bellek, uyku sırasında kendiliğinden yeniden etkinleştirildiğinde daha yüksektir. Bu çalışma ile Cenevre ekibi, uyuyan beyin ve her gece yaptığı inanılmaz işlerin incelenmesine yeni bir bakış açısı getiriyor.