Sel-sel otak sebenarnya mencoba memprediksi masa depan saat tidur

Neuron yang aktif di pusat memori otak saat kita tidur mungkin tidak hanya meninjau kembali pengalaman masa lalu. Menurut sebuah studi baru, mereka juga dapat melihat ke masa depan dan mempraktikkan aktivitas yang belum pernah terjadi.

Sebuah tim yang dipimpin oleh para peneliti dari Universitas Michigan menganalisis pembacaan gelombang otak dari tikus selama waktu bangun dan tidur. Pembacaan dilakukan sebelum, selama, dan setelah hewan menghadapi tantangan labirin untuk menilai preferensi neuron saat berada di luar labirin, seperti selama waktu istirahat.

“Kami mendekati tantangan ini dengan menghubungkan aktivitas setiap neuron dengan aktivitas semua neuron lainnya“,” Dia berkata Ahli anestesi Kamran Diba dari Universitas Michigan.

“Mampu melacak preferensi saraf bahkan tanpa stimulus merupakan terobosan penting bagi kami.”

Pendekatan baru ini berarti bahwa selain mengkorelasikan ruang fisik di labirin dengan aktivitas saraf tertentu secara real-time, tim juga dapat bekerja mundur dan memetakan aktivitas saraf ke titik-titik di labirin saat tikus tertidur.

Hal ini dimungkinkan melalui A Pembelajaran mesin Proses mengevaluasi hubungan neuron satu sama lain daripada melihatnya secara terpisah. Berdasarkan penembakan neuron saat tidur Kemudian lagi selama upaya labirin berikutnyaTikus-tikus tersebut tidak hanya memimpikan tempat-tempat yang telah mereka kunjungi di labirin, namun juga mencari rute baru yang potensial.

Ini adalah temuan penting dalam penelitian ini Penyesuaian spasialCara aktivitas neuron tertentu dikaitkan dengan lokasi tertentu. Penyesuaian ini merupakan proses yang dinamis, dan otak yang tertidur tampaknya terlibat di dalamnya.

Ketika tikus dikembalikan ke labirin setelah tidur, aktivitas saraf yang diukur selama tidur mereka agak dapat memprediksi cara baru tikus menjelajahi lingkungan sekitarnya. Kecocokannya memang tidak persis sama, namun cukup mirip untuk mengisyaratkan hubungan antara mimpi dan niat di masa depan.

“Kami dapat melihat perubahan-perubahan lain terjadi selama tidur, dan ketika kami mengembalikan hewan ke lingkungannya, kami dapat memverifikasi bahwa perubahan ini benar-benar mencerminkan sesuatu yang dipelajari saat hewan-hewan tersebut tidur.” Dia berkata Ahli saraf Caleb Kemmerer, dari Rice University di Amerika Serikat.

“Seolah-olah paparan kedua ke luar angkasa benar-benar terjadi saat hewan tersebut sedang tidur.”

Telah terbukti bahwa tidur Ini membantu kita membuat kenanganMeskipun penelitian ini hanya mengamati tikus, ada kemungkinan hal serupa terjadi pada otak manusia: semacam pelatihan untuk petualangan di masa depan.

Apa yang terjadi di dalam otak kita saat tidur tetap menarik – memengaruhi segala hal mulai dari cara kita belajar hingga cara kita menjaga otak tetap aman – dan penelitian terbaru ini memberikan wawasan lebih lanjut.

“Ini belum tentu satu-satunya hal yang dilakukan neuron selama tidur adalah mengkonsolidasikan memori dari pengalaman tersebut.” Dia berkata Kemeri. “Ternyata beberapa neuron akhirnya melakukan hal lain.”

Penelitian ini dipublikasikan di alam.