دراسة تكشف مفاجأة: الدماغ يحاول التنبؤ بالمستقبل أثناء النوم

لطالما أبهرنا الدماغ بقدراته المذهلة، ومن هذه القدرات المذهلة قدرته على التعلم والتكيف مع البيئة المحيطة.

ومن الفرضيات الجديدة في هذا المجال أن الدماغ لا يقتصر على تذكر المواقف الماضية أثناء النوم فحسب، بل يحاول أيضًا التنبؤ بالتجارب المستقبلية.

كشفت دراسة جديدة أن الدماغ لا يعيد أحداث الماضي عندما ننام فحسب، بل يتنبأ أيضًا بالتجارب المستقبلية، مما قد يؤدي إلى تحسين علاج الاضطرابات العصبية مثل مرض الزهايمر، وفقًا لصحيفة الإندبندنت.

وقد وجدت الدراسات أن اختبارات الذاكرة السابقة أظهرت أن أخذ القيلولة بعد فترات من الاستيقاظ أو الحرمان من النوم، حيث أن النوم مهم للذاكرة والتعلم ويساعد على تحويل التجارب الجديدة إلى ذكريات مستقرة.

وتمكن الباحثون من إظهار أن بعض الخلايا العصبية في الدماغ لا تعيد التجارب الماضية فحسب، بل تتوقع أيضًا الأحداث المستقبلية أثناء النوم، ومن خلال دراسة نشاط الحصين في الفئران، وجدوا أن الخلايا العصبية تعمل على تثبيت التمثيلات المكانية والاستعداد للمهام المستقبلية.

ومن خلال الدراسة المنشورة في مجلة Nature، قام الباحثون بتدريب الفئران على الجري ذهابًا وإيابًا على مسار مرتفع مع مكافأة في كلا الطرفين، ولاحظوا كيف تم تحفيز هذه الخلايا العصبية في الحصين في هذه العملية.

من خلال فحص كيفية تحفيز هذه الخلايا العصبية في المتوسط ​​على مدار العديد من دورات الذهاب والإياب، قدّر الباحثون المجال المكاني لكل خلية عصبية، وهي المنطقة المحددة في البيئة التي كانت الخلية العصبية “مهتمة” بها أكثر من غيرها.

لقد وجدوا ببساطة الموقع الذي تحلم به القوارض أثناء نومهم باستخدام طريقة التعلم الآلي الإحصائية.

وأدرك الباحثون أن التمثيلات المكانية التي تتشكل في أدمغة الفئران عندما تواجه بيئة جديدة تكون في الغالب مستقرة بعد عدة ساعات من النوم.

وعلى الرغم من ذلك، يبدو أن الخلايا العصبية تتصرف بطريقة مكنت القوارض من التنقل في المتاهة بشكل أفضل عندما تكون مستيقظة. وهذا يعني أن القوارض لم تكن تحلم بالأماكن التي زارتها في المتاهة فحسب، بل كانت تعمل أيضًا على طرق جديدة محتملة للتصرف.

قال كاليب كيميري، المؤلف المشارك في الدراسة: “أكثر ما أحببته في هذه الدراسة والسبب الذي جعلني متحمسًا لها هو اكتشاف أن الشيء الوحيد الذي تفعله هذه الخلايا العصبية أثناء النوم ليس بالضرورة تعزيز ذاكرة التجربة”. “اتضح أن بعض الخلايا العصبية تفعل “في النهاية شيئًا آخر.”

وتابع: “يمكننا أن نرى هذه التغييرات الأخرى تحدث أثناء النوم، وعندما نعيد الحيوانات إلى البيئة مرة أخرى، يمكننا التحقق من أن هذه التغييرات تعكس في الواقع شيئًا تم تعلمه أثناء نوم الحيوانات”.