Soñar sigue siendo un misterio para la neurociencia. Si bien se han propuesto varias hipótesis de por qué los cerebros evolucionaron soñando por las noches, muchas de ellas se contradi-cen con la naturaleza escasa, alucinatoria y narrativa de los sueños, una naturaleza que pare-ce carecer de una función particular. Recientemente, la investigación sobre redes neuronales artificiales ha demostrado que durante el aprendizaje, dichas redes enfrentan un problema omnipresente: el de sobreajustarse a un conjunto de datos en particular, lo que conduce a fallas en la generalización y, por lo tanto, en el rendimiento en conjuntos de datos nuevos. En particular, las técnicas que emplean los investigadores para rescatar redes neuronales artifi-ciales sobreajustadas generalmente implican el muestreo de un conjunto de datos aleatori-zado o fuera de distribución.
La hipótesis del cerebro sobreajustado es que los cerebros de los organismos enfrentan de manera similar el desafío de adaptarse demasiado bien a su distribución diaria de estímulos, lo que provoca un sobreajuste y una mala generalización. Al alucinar, la estimulación sensorial fuera de distribución todas las noches, el cerebro puede rescatar la generalización de sus capacidades cognitivas y perceptivas y aumentar el rendimiento de la tarea.
Los sueños extraños ayudan a nuestro cerebro a comprender las experiencias del día a día de una manera que permite un aprendizaje más profundo. Los humanos, segun este estudio, en realidad expanden su poder cerebral de la misma manera que los sistemas de inteligencia artificial (IA) están entrenados para volverse más inteligentes. De hecho, los científicos están utilizando redes neuronales de aprendizaje profundo para entrenar sistemas de IA. Pero cuando un sistema de IA se familiariza demasiado con los datos, puede simplificar demasiado su análisis, convirtiéndose en un «cerebro sobreajustado» que asume que lo que ve es una representación perfecta de lo que encontrará en el futuro. Para contrarrestar ese problema, los científicos introducen cierto grado de caos y aleatorización en sus datos para profundizar el aprendizaje automático y mejorar la precisión de los sistemas de IA.
De la misma manera, «nuestros cerebros son tan buenos para aprender que siempre esta-mos en peligro de estar sobreajustados», lo cual puede llevar a percepciones demasiado sim-plistas y demasiado familiares del mundo que nos rodea. Como indicación, al igual que en el entrenamiento de IA, nuestros cerebros introducen el caos mientras dormimos, que a me-nudo toma la forma de sueños extravagantes. «La propia extrañeza de los sueños y la forma en que divergen de la experiencia de vigilia nos da una idea de que debe haber una función biológica detrás de ellos». «Nuestra experiencia con las redes neuronales profundas, que a su vez se inspiraron en la función cerebral, nos da una posible pista sobre por qué sucede esto».
Esta teoría es interesante, pero no se conoce la manera de probarlo cintíficamente. Se ha convertido en una rutina para los neurocientíficos examinar la actividad neuronal durante el sueño, pero capturar los sueños para que puedan ser evaluados presenta desafíos obvios. Los sueños se evalúan principalmente a través del recuerdo, pero la mayoría de las personas recuerdan solo fragmentos de sus sueños y, por lo general, solo las partes que suceden justo antes de despertar.
Un paso que los investigadores podrían dar es cuantificar el «cociente de rarezas» de los sue-ños, para intentar estudiar el papel que juegan los sueños en el aprendizaje. Se postula la posibilidad de estudiar la manera de integrar la experiencia de la vida real en un sueño a tra-vés de la realización de una nueva tarea repetidamente antes de dormir. Ese proceso desen-cadenaría el sobreajuste y, durante el sueño, el cerebro crearía sueños extravagantes que incorporan el conocimiento recién adquirido.
La forma en que el cerebro hace uso de la vida cotidiana podría algún día aplicarse para intro-ducir sueños artificiales para mejorar la capacidad de aprendizaje del durmiente. Los sueños artificiales incluso podrían ayudar a minimizar los efectos nocivos de la falta de sueño.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666389921000647?via%3Dihub