Las simulaciones de aprendizaje automático muestran cómo cada estado de sueño contribuye al aprendizaje y la memoria

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Las simulaciones de aprendizaje automático muestran cómo cada estado de sueño contribuye al aprendizaje y la memoria



Los sueños extraños pueden ayudar al cerebro a solidificar nuestras experiencias y aprender de ellas, según ha demostrado un nuevo estudio.



Hace tiempo que se reconoce la importancia del sueño y los sueños para el aprendizaje y la memoria, y esta conexión puede deberse a los sueños insanos que ocurren en el sueño REM, la etapa del sueño en la que el cerebro está más activo.



“Lo que nos falta es una teoría que vincule esto con la consolidación de experiencias, la generalización de conceptos y la creatividad”, dijo Nicolas Deperrois, autor principal del estudio.



Durante las otras etapas del sueño no REM, el cerebro reproduce los estímulos sensoriales que experimentamos mientras estamos despiertos, que se incrustan en ráfagas espontáneas de actividad cerebral que producen sueños vívidos en el sueño REM.



Para examinar cómo cada fase afecta el aprendizaje, los investigadores utilizaron una técnica de aprendizaje automático llamada Generative Adversarial Networks (GAN) para crear estados de sueño artificiales, antes de simular la actividad de la corteza cerebral mediante la introducción de elementos inusuales en los sueños artificiales.



Las GAN son esencialmente dos redes neuronales que compiten entre sí para generar nuevos datos a partir del mismo conjunto de datos, en este caso, una serie de imágenes simples de objetos y animales. El sistema produce nuevas imágenes artificiales que parecen superficialmente realistas para los humanos.



Luego, los investigadores simularon la corteza durante tres estados distintos: vigilia, sueño no REM y sueño REM.



Mientras está despierto, el modelo está expuesto a imágenes de barcos, coches, perros y otros objetos. En el sueño no REM, el modelo reproduce estas imágenes con algunas oclusiones.



El sueño REM crea nuevas GAN, generando versiones y combinaciones retorcidas pero realistas de barcos, coches, perros, etc.



“Los sueños no REM y REM se vuelven más realistas a medida que aprende nuestro modelo”, dijo el autor principal, el Dr. Jakob Jordan, del Departamento de Fisiología de la Universidad de Berna. “Si bien los sueños no REM son bastante similares a las experiencias de vigilia, los sueños REM tienden a combinar creativamente estas experiencias”. Todo sobre el juego Phasmophobia, trucos, guias, personajes, curiosidades, novedades... Phasmophobia Game - Todo sobre el juego Phasmophobia



Para ver si podían alterar el proceso, los investigadores interrumpieron varios estados de sueño. Cuando se suprimió el sueño REM en el modelo, los sueños se hicieron menos creativos, y cuando se eliminó la fase de sueño no REM, las representaciones tendieron a ser más sensibles a las fluctuaciones sensoriales.



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De acuerdo a este estudio, la vigilia, el sueño no REM y el REM parecen tener funciones complementarias para el aprendizaje: experimentar el estímulo, consolidar esa experiencia y descubrir conceptos semánticos.



“Creemos que estos hallazgos sugieren un papel evolutivo simple para los sueños, sin interpretar su significado exacto”, dijo Deperrois. “No debería sorprender que los sueños sean extraños: este extraño tiene un propósito”.



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“La próxima vez que tengas sueños locos, tal vez no intentes encontrar un significado más profundo; su cerebro puede estar simplemente organizando sus experiencias.



El sueño REM es también la etapa final del sueño antes de despertar. Para las personas que pueden recordar sus sueños, es porque el cerebro ha llegado a su período más activo, durante el cual esta organización puede estar ocurriendo.



Muchas personas informan sueños que a menudo tienen varios componentes que parecen estar completamente en desacuerdo entre sí, y esto puede deberse a que el cerebro está tratando de resolver un problema combinando experimentalmente elementos dispares, como los híbridos de perro y bote hechos por GAN.





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