در طول این المپیک، من طرفدار کلی رایان بودم که عضو تیم شمشیربازی زنان است. او اهل اتاواست، جایی که من هم زندگی می‌کنم. هر بار که او امتیاز می‌گرفت، فریاد پیروزی سر می‌داد، احتمالا احساس سرخوشی شدیدی داشت. با تماشای او از تلویزیون، من هم این احساس را تجربه می‌کردم.

پیشرفت در هر کاری با احساسات گره خورده است. زمانی که عملکرد خوبی داریم، احساسات مثبتی مانند غرور، لذت و هیجان را تجربه می‌کنیم و این احساسات به تقویت رفتارهایی که انجام داده‌ایم کمک می‌کنند. به طور مشابه، درد ناشی از شکست، احتمال تکرار رفتارهای اخیر را در آینده کاهش می‌دهد. این فرایند شرطی‌سازی نام دارد و همه ما در حالت بیداری آن را تجربه کرده‌ایم. اما در خواب چه اتفاقی می‌افتد؟

خواب حافظه را تقویت می‌کند. ما این موضوع را می‌دانیم زیرا پس از نیم ساعت خواب، افراد نسبت به زمانی که نیم ساعت به کاری دیگر مانند تماشای تلویزیون مشغول هستند، بهتر می‌توانند چیزها را به خاطر بیاورند. مطالعات روی موش‌ها نشان داده است که مغز آن‌ها در هنگام خواب، مسیرهای ماز را تمرین می‌کند که به عنوان "بازپخش در خواب" شناخته می‌شود. عملکرد حافظه ذخیره کردن اطلاعات مفید است. به همین دلیل، ذهن ما اولویت را به یادآوری برخی چیزها نسبت به چیزهای دیگر می‌دهد. به عنوان مثال، مطالعات نشان داده‌اند که به خاطر آوردن چیزهایی که برای بقا مفید هستند، آسان‌تر است. آیا ممکن است خواب نیز به طور مشابه بر روی چیزهایی که برای ما بسیار خوب یا بسیار بد هستند، مانند غذا و حیوانات خطرناک، تمرکز کند و چیزهای بی‌اهمیت برای رفاه ما، مانند شکل دقیق یک ابر، را نادیده بگیرد؟

در مطالعه‌ای اخیر توسط ویرجینی استِرپنیش و همکارانش از دانشگاه ژنو، تلاش شد تا مشخص شود که آیا مغز در هنگام خواب تجربیات پاداش‌دهنده را بیشتر بازپخش می‌کند یا خیر. آن‌ها از شرکت‌کنندگان خواستند تا دو بازی کامپیوتری انجام دهند که طراحی شده بودند تا جذاب باشند و از دو ناحیه بسیار متفاوت مغز استفاده کنند. یک بازی شامل انتخاب یک چهره هدف از بین ۱۸ چهره بود و بازی دیگر شامل حرکت در یک ماز سه‌بعدی الهام‌گرفته از بازی "داک نیوکیم" بود. بازیکنان بازی تشخیص چهره از نواحی مغز تخصصی در تشخیص چهره – نواحی صورت دوکی‌شکل و پس‌سری – استفاده می‌کنند. بازیکنان بازی ماز از نواحی پاراهیپوکامپال مکان استفاده می‌کنند، نواحی ماده خاکستری مغز که تشخیص صحنه و حافظه را پردازش می‌کنند. شرکت‌کنندگان هر دو کار را انجام دادند در حالی که استرپنیش و تیمش مغز آن‌ها را با استفاده از الکتروانسفالوگرافی (EEG)، که فعالیت الکتریکی را در طول زمان اندازه‌گیری می‌کند، و تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI)، که اطلاعاتی در مورد اینکه کدام قسمت‌های مغز فعال هستند را با اندازه‌گیری میزان جریان خون در سراسر مغز فراهم می‌کند، اسکن کردند.

شرکت‌کنندگان نمی‌دانستند که بازی‌ها دستکاری شده‌اند. بازیکنان تنها در یکی از بازی‌ها برنده شدند، اما فکر می‌کردند که برد و باخت آن‌ها نتیجه عملکرد خودشان است. اگر مغز ما بیشتر احتمال دارد که چیزهایی را که برای آن‌ها پاداش گرفته است تمرین کند، پس در هنگام خواب، باید بازی را که در آن برنده شده‌اند بیشتر از بازی که باخته‌اند تمرین کند. پس از پایان بازی‌ها، شرکت‌کنندگان در یک اسکنر مغزی به خواب رفتند. محققان از یک هوش مصنوعی آموزش‌دیده بر اساس داده‌های EEG و fMRI استفاده کردند تا تشخیص دهند که کدام بازی در هنگام بیداری در حال انجام است، تا اسکن‌های مغزی بازیکنان در خواب را رمزگشایی کنند و ببینند که آیا آن‌ها در هنگام خواب به یکی از بازی‌ها فکر می‌کنند یا خیر. (هنگامی که هوش مصنوعی یاد می‌گیرد که چگونه یک کار را در کسی که بیدار است – زمانی که دانشمندان می‌دانند که آن‌ها چه کاری انجام می‌دهند – شناسایی کند، می‌توانند آن را به فعالیت مغزی مشاهده شده در هنگام خواب اعمال کنند و ببینند که اسکن‌های مغزی بازیکنان بیشترین شباهت را به کدام کار دارند.)

معلوم شد که بله، مغز شرکت‌کنندگان نشان داد که نوعی "بازپخش عصبی" از بازی که در آن به صورت غیر مستقیم به پیروزی هدایت شده بودند، در حال انجام است. اگر شما یکی از بازیکنانی بودید که در بازی تشخیص چهره برنده شده بودید، احتمال بیشتری وجود داشت که بازی تشخیص چهره را در هنگام خواب بازپخش کنید (در مقایسه با بازی ماز که در آن باخته بودید). پاداشی که پس از "برنده شدن" در بازی تشخیص چهره احساس کردید، احتمال بروز بازپخش عصبی آن را در خواب شما افزایش داد. نه تنها دستگاه تشخیص این موضوع را شناسایی کرد، بلکه نواحی مغز مرتبط با بازی‌های پاداش‌دهنده (نواحی چهره یا فضا) به طور ترجیحی فعال بودند.

این نشان می‌دهد که ذهن ما در هنگام خواب چیزها را تمرین می‌کند و به طور ترجیحی بر روی چیزهایی که برای ما خوب هستند در مقایسه با تجربیاتی که برای ما مهم نیستند، تمرکز می‌کند. آیا این ارتباطی با رویا دیدن دارد؟ خوب، هیچ یک از شرکت‌کنندگان در طول زمان حضور در آزمایشگاه خواب، وارد مرحله خواب REM نشدند که زمانی است که بیشتر رویاها اتفاق می‌افتد. (خواب REM معمولاً در اواخر شب رخ می‌دهد.) بازپخش عصبی تنها در طول خواب موج آهسته رخ داد، زمانی که رویاها تمایل دارند نادر، کسل‌کننده و فراموش‌شدنی باشند. شرکت‌کنندگان ممکن است حتی از تمریناتی که مغز آن‌ها درگیر آن بود آگاه نباشند. این تمرینات ممکن است حتی آگاهانه نباشند!

شواهد دیگر نشان می‌دهد که رویا دیدن در طول خواب REM تمایل به منفی‌تر بودن دارد – کابوس‌ها رایج‌تر از رویاهای خوب هستند. این منجر به این ایده جالب می‌شود که تجربیات مثبت در طول خواب غیر-REM تمرین می‌شوند و تجربیات منفی در طول خواب REM تمرین می‌شوند.

من نمی‌توانم جلوی فکر کردن به این را بگیرم که فریاد پیروزی کلی باعث افزایش لذت او از کسب امتیازهایش شد. جالب است که فکر کنیم این باعث شد که او احتمال بیشتری برای تمرین شمشیربازی در آن شب داشته باشد، زمانی که آدرنالین او آرام شد و او آماده خوابیدن بود. او در مرحله یک‌چهارم نهایی توسط لاریسا کوروبییکووا از روسیه شکست خورد. او مدالی کسب نکرد، اما ممکن است امشب مغز او برای چالش بعدی آماده شود.

این مقاله در ابتدا در مجله "نوتیلوس"، یک مجله علمی و فرهنگی برای خوانندگان کنجکاو، منتشر شد.