Два высокопоставленных нейробиолога Дж. Аллана Хобсона и Карла Фристона недавно опубликовали новую теорию сновидений (JA Hobson and KJ Friston, «Пробуждение и сновидение»: нейробиологические и функциональные соображения. Prog Neurobiol. 2012 июль, 98 (1): 82 -98. Doi: 10.1016 / j.pneurobio.2012.05.003; PMCID: PMC3389346).
Теория формализует концепцию спящего мозга как симуляционной машины или генератора виртуальной реальности, которая стремится оптимально моделировать и прогнозировать свою бодрствующую среду и для этого требуются REM-процессы сна (особенно волны PGO) для этого. Основная идея состоит в том, что мозг приходит генетически, оснащен нейронной системой, которая генерирует виртуальную реальность мира бодрствования во время сна REM, потому что процессы REM-сна необходимы для оптимизации этой генеративной модели.
Обработки ума / мозга как машины виртуальной реальности или устройства с предсказанием-ошибкой или «машины Гельмгольца» (все примерно одно и то же) распространены по всей когнитивной и нейронауки, и имеет смысл рассматривать сновидение вдоль этих линий. В конце концов, сон переживается как полностью осознанный «мир», который, по-видимому, генерируется внутренне без выгоды от текущего сенсорного ввода (поскольку сенсорный вход блокируется во время REM).
Хобсон и Фристон полагают, что сенсорные данные берутся во время бодрствования для создания сложной модели мира, которая может вести поведение и уменьшает вероятность ошибки и сюрпризов. Затем модель отключается во время сна и подвергается процедуре оптимизации, которая сокращает избыточность и уменьшает сложность, тем самым улучшая соответствие модели миру.
Во время пробуждения изменения жизни в параметрах модели (испытываемые субъективно как восприятия) обусловлены необходимостью объяснения непредсказуемого визуального ввода. Однако во время сновидений нет визуального или другого сенсорного ввода, поэтому сновидящие восприятия обусловлены необходимостью объяснять непредсказуемый окуломоторный ввод. Таким образом, содержание сновидений – это попытка мозга найти правдоподобные объяснения для фиктивных визуальных поисков, вызванных окуломоторным входом (предположительно, через быстрые движения глаз и PGO-волны) и обрезкой синаптических соединений, которая является частью процесса оптимизации снижения сложности.
Почему необходимо отключать автономную работу, чтобы оптимизировать машину моделирования? Авторы, на мой взгляд, никогда адекватно не отвечают на этот вопрос. Процедура оптимизации дает нам лучшую модель, которая может лучше управлять поведением. Это хорошо и хорошо, но это не объясняет, почему оптимизация должна выполняться в автономном режиме. В конце концов, оптимизация модели продолжается во время бодрствования и, возможно, делает это намного эффективнее, учитывая сенсорную обратную связь, доступную для бодрствующего мозга.
Авторы полагают, что использование автономной опции было особенно острым для сложных мозгов млекопитающих (и птиц), которые проявляют REM-сон. Но Меры сна REM не коррелируют с размером или сложностью мозга. Есть много животных (например, сумчатых) с большим количеством сна REM и не очень сложными мозгами.
Авторы также полагают, что их теория проливает некоторый свет на провал терморегуляторных рефлексов, характерных для РЗМ. Возвращение во время REM в poilkothermic состояние уже давно является одной из многих биологических тайн, связанных с REM. Почему Мать-природа подвергает животное опасному перерыву в терморегуляции во время сна? Авторы утверждают, что среди других функций машина моделирования генерирует прогнозы относительно тепловых потребностей и условий организма. Но если машина отключена от сети, «мозг будет невосприимчив к колебаниям температуры и не будет реагировать на подавление ошибок термического предсказания, что приведет к приостановке гомеотермии». Но это равносильно утверждению, что терморегулирующие процессы не могут продолжаться, поскольку термические регуляторные рефлексы ингибируются как часть состояния REM. Но мы хотим знать, почему эти рефлексы в первую очередь заторможены.
Возможно, авторы хотят утверждать, что сенсорные рефлексы и входные сигналы в целом блокируются как часть состояния REM, потому что процедура оптимизации не может работать, если не заблокирован весь сенсорный вход. Авторы утверждают, что оптимизация может продолжаться с сенсорным стробированием, но они не устанавливают, что она должна продолжаться с стробированием; т. е. требуется стробирование.
Тот факт, что оптимизация может возникать во время бодрствования, противоречит идее, что стробирование абсолютно необходимо. Обратите внимание, что преимущества автономной оптимизации должны были бы перевешивать свои риски, включая повышение уязвимости перед хищничеством, провал в терморегуляции и т. Д.
Чтобы поддержать аргумент о том, что автономная оптимизация необходима, авторы утверждают, что без периодического автономного ремонта (обрезки) модель будет чрезмерно сложной и дисфункциональной, таким образом возрождая старую идею Фрэнсиса Крика, что мечта REM представляет собой очистку или обрезку лишних ассоциаций и сложность в когнитивной системе. «Короче говоря, отвлекая мозг от линии, чтобы обрезать буйные ассоциации, созданные во время бодрствования, может быть необходимой ценой, которую мы платим за сложную когнитивную систему, которая может перегруппировать сложные и тонкие ассоциации из сенсорных образцов». Но опять же, существует много видов животные без сложных когнитивных систем, которые, тем не менее, имеют обильный РЗМ и наоборот – существуют виды со сложными мозгами с небольшим или отсутствием РЗМ (например, некоторые морские млекопитающие).
Наблюдает ли просмотр мозга как виртуальной реальности или генеративной модели мира, помогает нам понять содержание сновидений? Чтобы ответить на этот вопрос, авторы призывают к соответствующей осторожности: «нахождение порядка в реальном мире может быть не таким, как нахождение порядка в виртуальном мире». Виртуальный мир, который подвергается процессу подгонки модели или оптимизации, скорее всего, породит все виды непредсказуемого контента мне кажется. Вот почему я думаю, что теория Хобсона-Фристона нуждается в серьезной поправке для работы над содержанием мечты.
Мечты не так уж непредсказуемы. В тысячах исследований содержания сновидений в настоящее время четко установлены закономерности в содержании сновидений. Такие закономерности в целом согласуются с мечтой как теории виртуальной реальности, но теории необходимо серьезно относиться к стандартам содержания сна, если она надеется получить хорошую подгонку с данными. Чтобы получить то, что подходит, авторы предполагают, что несколько процессов моделирования должны входить в игру как часть процедуры оптимизации. Необходимо добиться оптимального баланса между репетицией того, что уже было изучено в мире, и исследованием новых гипотез и возможностей, которые могут быть испытаны. Это предложение имеет смысл для меня.
