Введение

Обратное обучение – это нейробиологическая теория сновидений. В 1983 году в статье, опубликованной в научном журнале Nature, модель обратного обучения, предложенная Криком и Митчисоном, уподобила процесс сновидения компьютеру, находящемуся в "автономном" режиме во время сновидения или фазы быстрого сна. В эту фазу мозг просеивает информацию, накопленную в течение дня, и избавляется от всего ненужного материала. Согласно модели, мы видим сны, чтобы забыть, и это включает в себя процесс "обратного обучения" или "разучивания". Кора головного мозга не способна справиться с огромным объемом информации, получаемой в течение дня, не формируя "паразитические" мысли, которые нарушают эффективную организацию памяти. Во время фазы быстрого сна эти нежелательные связи в корковых сетях стираются или подавляются процессом Крика-Митчисона, использующим импульсы, поступающие в кору из подкорковых областей. Теория Крика-Митчисона является вариантом гипотезы активации-синтеза, предложенной Хобсоном и Маккарли в декабре 1977 года. Хобсон и Маккарли предположили, что нейронный механизм в стволе мозга посылает волны pontine geniculo occipital (или PGO), которые автоматически активируют передний мозг млекопитающих. Сопоставляя информацию, генерируемую в определенных областях мозга, с информацией, хранящейся в памяти, передний мозг синтезирует сновидения во время фазы быстрого сна.

Крик дословно о функции быстрого сна

Предположим, у человека не было бы фазы быстрого сна, тогда он бы всё смешивал. Это не обязательно плохо — это основа фантазии, воображения и тому подобного. Воображение — это способность видеть связь между двумя разными вещами, которые имеют что-то общее, чего вы раньше не замечали. Если бы у человека было слишком много фазы быстрого сна, можно было бы предположить, что он был бы довольно прозаичным человеком, не отличающимся особым воображением. Но этот процесс не на сто процентов эффективен. Если зайти слишком далеко, можно начать стирать всё. Другой взгляд на это — спросить: "Как предотвратить перегрузку мозга?" Один из способов — увеличить его размер, то есть количество нейронов. Так что, возможно, важно сказать: "Функция фазы быстрого сна заключается в том, чтобы позволить вашему мозгу или коре быть меньше".

Поддержка теории обратного обучения

У ехидны, примитивного яйцекладущего млекопитающего, у которого отсутствует фаза быстрого сна, наблюдается значительно увеличенная лобная кора. Крик и Митчисон утверждают, что такое чрезмерное развитие коры необходимо для хранения как адаптивных, так и паразитических воспоминаний, которые у более развитых животных отбрасываются во время фазы быстрого сна. Эта теория решает проблему хранения информации в мозге, так как для неэффективного хранения информации нашей коре потребовался бы значительно больший размер. Она также объясняет, почему мы так легко забываем сновидения.

Возражения против теории обратного обучения

Одна из проблем теории обратного обучения заключается в том, что сны часто структурированы в виде чётких повествований (историй). Неясно, почему сны были бы организованы систематическим образом, если бы они состояли лишь из одноразовых, паразитических мыслей. Также неясно, почему младенцы спят так много, ведь кажется, им меньше нужно забывать. Кроме того, мозг ехидны имеет значительно меньше извилин, чем мозг других млекопитающих, и, следовательно, меньшую площадь поверхности (где располагается неокортекс). Возможно, его способность к высшим мыслительным процессам даже ниже, чем у других млекопитающих, вопреки тому, что говорит его большая масса. В ответ на эти возражения Крик и Митчисон предположили, что основной целью процесса забывания могут быть навязчивые воспоминания (сильные аттракторы), а функция сна/REM – выравнивание силы воспоминаний. Вычислительная модель, разработанная Кинучи и Кинучи (2002) и реализующая динамику хаотической итерации в сети Хопфилда, показывает, что механизм «разучивания» Крика и Митчисона формирует траекторию связанных аттракторов («повествование»), в которой доминирование сильных («эмоциональных», «обсессивных» или «сверхпластичных») воспоминаний ослабляется, а выравнивание между «бассейнами памяти» обеспечивает лучшее восстановление воспоминаний, не воспроизводившихся во время «сна». Предполагается, что плоды и младенцы спят так много, чтобы ослабить («забыть») силу синапсов, сформированных на этих этапах развития.