Nell'odierna gara di fantascienza così assolutamente-assolutamente-assolutamente-indispensabile-fantascienza, abbiamo un chiaro vincitore: un nuovo studio in cui un team di scienziati usa una macchina per risonanza magnetica, un modello di computer e migliaia di immagini dal Internet per capire cosa vedono le persone mentre sognano.
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Come sembra incredibile, i ricercatori di Kyoto, in Giappone, affermano di aver costruito qualcosa di una macchina per la lettura dei sogni, che ha imparato abbastanza sugli schemi neurologici di tre partecipanti alla ricerca per prevedere le loro visualizzazioni del sonno con una precisione del 60%. Si ritiene che lo studio, pubblicato oggi su Science, sia il primo caso in cui sono stati raccolti dati oggettivi sul contenuto di un sogno.
L'idea apparentemente straordinaria è costruita da un concetto semplice: che i nostri cervelli seguono schemi prevedibili mentre reagiscono a diversi tipi di stimoli visivi e, nel tempo, un algoritmo di apprendimento può capire come correlare ciascuno di questi schemi con diverse classi di visualizzazioni. Uno studio del 2005 condotto da uno dei ricercatori ha raggiunto questo obiettivo in un modo molto più primitivo, mentre i soggetti erano svegli, con un programma di apprendimento che utilizzava correttamente letture MRI funzionali (la fMRI indica il flusso sanguigno verso varie parti del cervello) per determinare in quale direzione un soggetto stava guardando.
Questo studio ha seguito lo stesso principio ma lo ha portato in una direzione molto più ambiziosa, cercando di abbinare le immagini reali - non solo le direzioni visive - con le letture di risonanza magnetica, e farlo mentre i soggetti dormivano.
La ricerca è stata condotta su tre partecipanti, ognuno dei quali a turno ha dormito in uno scanner MRI per un numero di blocchi di 3 ore nel corso di 10 giorni. I partecipanti sono stati inoltre cablati con una macchina per elettroencefalografia (EEG), che tiene traccia del livello generale di attività elettrica nel cervello e veniva utilizzata per indicare in quale fase del sonno si trovavano.
I sogni più profondi e più lunghi si verificano durante il sonno REM, che in genere inizia dopo alcune ore di sonno. Ma allucinazioni rapide e sporadiche si verificano anche durante la fase 1 del sonno non REM, che inizia pochi minuti dopo la deriva e i ricercatori hanno cercato di tracciare le visualizzazioni durante questa fase.
Mentre la risonanza magnetica monitorava il flusso sanguigno verso diverse parti del cervello dei soggetti, si addormentavano; poi, una volta che gli scienziati hanno notato che erano entrati nella fase 1, li hanno svegliati e hanno chiesto loro di descrivere ciò che prima stavano vedendo mentre sognavano. Hanno ripetuto questo processo quasi 200 volte per ciascuno dei partecipanti.
Successivamente, hanno registrato le 20 classi più comuni di oggetti visti da ciascun partecipante (ad esempio "edificio", "persona" o "lettera") e hanno cercato foto sul Web che corrispondessero approssimativamente agli oggetti. Hanno mostrato queste immagini ai partecipanti mentre erano svegli, anche nello scanner MRI, quindi hanno confrontato le letture con le letture MRI di quando le persone avevano visto gli stessi oggetti nei loro sogni. Ciò ha permesso loro di isolare i particolari schemi di attività cerebrale realmente associati alla visione di un determinato oggetto da schemi non correlati che si correlavano semplicemente con il sonno.
Hanno alimentato tutti questi dati: i 20 tipi più comuni di oggetti che ogni partecipante aveva visto nei propri sogni, rappresentati da migliaia di immagini dal Web, insieme all'attività cerebrale dei partecipanti (dalle letture MRI) che si è verificata come risultato di vederli - in un algoritmo di apprendimento, in grado di migliorare e perfezionare il suo modello basato sui dati. Quando hanno invitato i tre dormienti nella risonanza magnetica per testare l'algoritmo appena perfezionato, ha generato video come quello qui sotto, producendo gruppi di immagini correlate (prese da migliaia sul web) e selezionando quale dei 20 gruppi di elementi (le parole in fondo) pensava molto probabilmente che la persona stesse vedendo, in base alle letture della sua risonanza magnetica:
Quando hanno svegliato i soggetti questa volta e hanno chiesto loro di descrivere i loro sogni, si è scoperto che le previsioni della macchina erano migliori del caso, anche se non assolutamente perfette. I ricercatori hanno scelto due classi di elementi - uno che il sognatore aveva riferito di aver visto e uno che non aveva - e verificato, delle volte in cui l'algoritmo ne aveva riportato solo uno, con quale frequenza prevedeva quello corretto.
L'algoritmo ha funzionato bene il 60 percento delle volte, una proporzione che i ricercatori dicono non può essere spiegata per caso. In particolare, era meglio distinguere le visualizzazioni da categorie diverse rispetto a immagini diverse dalla stessa categoria, ovvero aveva maggiori possibilità di dire se un sognatore stava vedendo una persona o una scena, ma era meno preciso nell'indovinare se un particolare la scena era un edificio o una strada.
Sebbene sia solo in grado di prevedere previsioni relativamente rozze, il sistema dimostra qualcosa di sorprendente: i nostri sogni possono sembrare esperienze soggettive e private, ma producono dati oggettivi e coerenti che possono essere analizzati da altri. I ricercatori affermano che questo lavoro potrebbe essere un'incursione iniziale nell'analisi scientifica dei sogni, consentendo infine un'interpretazione più sofisticata dei sogni durante le fasi più profonde del sonno.
