- Yale के शोधकर्ताओं ने चूहों पर किए गए प्रयोग में पाया कि नींद के दौरान hippocampus दिन भर के लगभग 15 असंबंधित अनुभवों को 1 सेकंड से कम की एकल घटना में बांधकर प्रोसेस कर सकता है
- यह घटना hippocampus की generative coding से जुड़ी है, और दिमाग को अलग-अलग अनुभव प्रतिरूपों के बीच तेज़ी से स्विच करते हुए कई सूचना प्रवाहों को समानांतर रूप से संभालने देती है
- प्रयोग में चूहों के 15 spatial contexts के बीच स्वतंत्र रूप से घूमने के 19 घंटे 30 मिनट के दौरान hippocampal neurons की गतिविधि रिकॉर्ड की गई, जिसमें लंबी नींद की अवधि शामिल थी
- नींद के दौरान अलग-अलग अनुभवों के time-compressed प्रतिरूप एक ही preplay/replay घटना के भीतर बारी-बारी से दिखाई देते हैं, और स्वतंत्र अनुभव 1 सेकंड से कम की लंबी एपिसोडिक श्रृंखला में जुड़ सकते हैं
- serial position effect भी देखा गया, जिसमें पहला और सबसे हाल का अनुभव सबसे मज़बूती से व्यक्त हुआ; यह उस संकेत जैसा है कि इंसान सूची की शुरुआत और अंत की चीज़ों को बेहतर याद रखते हैं
hippocampus दिन भर के अनुभवों को नींद में साथ-साथ प्रोसेस करता है
- इंसान और जानवर हर दिन कई अनुभवों से गुजरते हैं और उन्हें याद रखते हैं, और नींद के दौरान दिमाग के neuron ensembles इन अनुभवों को replay करके यादों को मज़बूत करते हैं
- यही neuron ensembles भविष्य के अनुभवों का preplay भी करते हैं, और बाद में नए अनुभवों को ज़्यादा तेज़ी से memory में encode करने में शामिल होते हैं
- पहले के अधिकांश शोध उन स्थितियों पर केंद्रित थे जहाँ जानवर एक या कुछ क्रमिक अनुभवों से गुजरते हैं, इसलिए यह साफ़ नहीं था कि दिमाग नींद के दौरान बहुत सारे अनुभवों को एक साथ कैसे प्रोसेस करता है
- Yale के शोधकर्ताओं ने memory और learning से जुड़ी hippocampus में generative coding क्षमता की पुष्टि की, और यह क्षमता दिन भर में हुए लगभग 15 असंबंधित अनुभवों के प्रतिरूपों को नींद के दौरान 1 सेकंड से कम के फ्रेम में बांध सकती है
- यह शोध Nature Neuroscience में प्रकाशित हुआ है
प्रयोग की रूपरेखा और नींद के दौरान गतिविधि
- चूहे पूरे दिन 15 अलग-अलग spatial contexts में स्वतंत्र रूप से घूमे, और शोधकर्ताओं ने 19 घंटे 30 मिनट तक hippocampal neurons की गतिविधि रिकॉर्ड की
- रिकॉर्डिंग समय में लंबी नींद की अवधि शामिल थी
- नींद की अवधि का उपयोग अनुभवों के preplay और replay के नज़रिए से जानवरों के दिमाग की offline activity की जांच के लिए किया गया
- डेटा विश्लेषण से कई coding modes पहचाने गए, जिनसे hippocampus नींद के दौरान नेटवर्क क्षमता और दक्षता बढ़ाता है और कई अनुभव प्रतिरूपों को बिना हस्तक्षेप के प्रोसेस कर पाता है
- एक ही sleep preplay·replay घटना के भीतर दो या उससे अधिक अलग-अलग अनुभवों से आए time-compressed प्रतिरूपों के बीच पलक झपकने जैसी तेज़ अदला-बदली हो सकती है
- यह विशेषता नींद के दौरान बिना हस्तक्षेप के समानांतर सूचना प्रोसेसिंग की क्षमता को काफ़ी बढ़ाती है
- स्वतंत्र अनुभवों को preplay·replay की लंबी एपिसोडिक श्रृंखला में बांधा जा सकता है, जो उनके होने के क्रमिक पहलू को समेटे रहती है
- पूरे दिन के अनुभवों का क्रम 1 सेकंड से कम की replay episode में compress हो जाता है
हस्तक्षेप कम करना और यादों को अलग बनाए रखना
- रोज़मर्रा की ज़िंदगी में नए context और घटनाएँ लगातार सामने आती रहती हैं, और हर अनुभव को बड़े हस्तक्षेप के बिना अलग पहचान के साथ encode और बाद में याद किया जाना चाहिए
- George Dragoi ने कहा कि दिमाग इस समस्या को कैसे हल करता है, यह अब तक स्पष्ट नहीं था, और इसे सीधे संबोधित करने वाले प्रयोग लगभग नहीं थे
- computational models लंबे समय से मानते रहे हैं कि कई अनुभवों के संपर्क में आने पर नए और पुराने अनुभवों के दिमागी प्रतिरूपों के बीच catastrophic interference पैदा हो सकती है, जिससे पहले के अनुभव भुलाए जा सकते हैं
- ये नतीजे इस व्याख्या का समर्थन करते हैं कि hippocampus में कंप्यूटर जैसी प्रोसेसिंग क्षमता है, जो अलग-अलग सूचना शृंखलाओं को समानांतर रूप से संभालते हुए उनके अर्थ को अलग भी रख सकती है और जोड़ भी सकती है
serial position effect और भीतर से निर्मित प्रतिरूप
- नींद के दौरान प्रतिरूपण की प्रक्रिया में serial position effect भी पुष्टि हुई
- पहला अनुभव और सबसे हाल का अनुभव जानवरों की नींद के दौरान सबसे मज़बूती से व्यक्त हुआ
- यह उस memory phenomenon जैसा है जिसमें इंसान घटनाओं या आइटमों की श्रृंखला में शुरुआत और अंत को बेहतर याद रखते हैं
- Dragoi ने कहा कि पहचाने गए brain mechanisms इस बात से जुड़े हैं कि दिमाग memory, imagination, और insight जैसी दुनिया की internally generated representations को कैसे बनाता और व्यक्त करता है
1 टिप्पणियां
Hacker News की रायें
यह तरीका मैंने undergraduate के दौरान शुरू किया और grad school तक पूरी तरह आदत बना लिया: जब math problem set मिलता, तो शाम को 1–2 घंटे तक ईमानदारी से उससे जूझता, और अगर अटक जाता तो जल्दी आगे बढ़ जाता; ज़्यादातर बहुत सारे सवाल हल नहीं हो पाते थे
फिर कम-से-कम करीब 7.5 घंटे अच्छी नींद लेता, सुबह coffee पीने के बाद दोबारा देखता, तो अक्सर काफ़ी सवाल हल हो जाते या कम-से-कम कुछ progress हो जाती
मैं मूल रूप से morning person हूं, इसलिए bias हो सकता है, लेकिन मैं कई लोगों को जानता हूं जो मिलती-जुलती strategy अपनाते हैं
उन्हें हल करने की कोशिश नहीं करता, और अगले दिन सुबह आम तौर पर संभावित solutions दिमाग में आ जाते हैं। असली life में यह अच्छा काम करता है, लेकिन अफ़सोस interview में नहीं चलता
पहले मैं ऐसी जगह काम करता था जहां एक ticket/task पूरा किए बिना अगले पर नहीं जा सकते थे; कई कारणों से वह पूरी तरह बेवकूफाना policy थी
इसके उलट, दोपहर करीब 2 बजे लगता था कि दिमाग memorization mode में चला जाता है, इसलिए सुबह की तुलना में problems हल करना कठिन होता था, पर जो पढ़ता था वह कहीं ज़्यादा याद रहता था
इसलिए मैंने अपनी learning activities इसी pattern के हिसाब से organize कीं, और 46 साल की उम्र में भी मुझे लगभग ऐसा ही महसूस होता है। कठिन problems को अगर संभव हो तो अगले दिन सुबह तक टाल दूं, तो अक्सर पिछले शाम जो solution हाथ नहीं लग रहा था वह आसानी से सूझ जाता है
reading मैं ज़्यादातर रात में करने की कोशिश करता हूं, लेकिन family life में time के विकल्प बहुत ज़्यादा नहीं होते
hippocampal replay मेरे PhD dissertation का topic था। इसे मुख्य रूप से rodents में study किया गया था, लेकिन इस बीच humans पर research भी काफ़ी बढ़ गई है
मेरा PhD proposal यह था कि cognitive fatigue एक adaptive construct है। यह glucose खत्म हो जाने से अब function न कर पाने का signal कम, और agent को ‘offline’ जाकर replay करने का suggestion ज़्यादा है
मेरे दो co-researchers ने replay पर Q-learning equations को व्यवस्थित करने वाला एक बेहद influential paper लिखा था: https://www.nature.com/articles/s41593-018-0232-z
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22357941/
कहा जाता है कि hummingbirds का hippocampal formation, अब तक जांचे गए किसी भी bird की तुलना में telencephalon volume के अनुपात में कहीं बड़ा होता है। मुझे लगता है कि hippocampus की spatial “computation” क्षमता hummingbird के एक तरह के “GeoPU” में glucose खर्च करती है, और उसे vector space नहीं बल्कि 3D volumetric space में सोचने देती है, जिससे feeding locations और समय की memory, तथा hovering navigation बहुत precise हो जाते हैं
“जीने के लिए compute करना, और compute करने के लिए जीना” जैसा लगता है। GPU वाले लोगों को hummingbirds study करने चाहिए। खासकर sensor perception वाले AI pathfinding में यह useful हो सकता है। कुछ hummingbirds Chile से Canada तक लगभग 2,000 miles migrate करते हैं
https://www.hummingbirdsplus.org/nature-blog-network/ruby-th...
देखना चाहिए कि इस creature को हवा में कितनी बार refuel करना पड़ता है, और 2,000 miles के दौरान सभी feeding checkpoints को सबसे efficient तरीके से जोड़ने वाला route उसे जानना होता है
https://i.imgur.com/3MvzmX9.png
hummingbirds बाहर से लिए गए glucose या fructose मात्र से भी energy-intensive hovering को पूरी तरह sustain कर सकते हैं
https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111...
diet, behavior और metabolic physiology की specialization के ज़रिए वे net energy intake बढ़ाते हैं, और fructose व glucose दोनों का उपयोग ऐसे स्तर पर करते हैं जहां mammals उनका मुकाबला नहीं कर पाते। तत्काल acceleration और precise altitude control करने वाले शरीर के लिए hippocampus में कितनी waves चलती होंगी, इसकी कल्पना की जा सकती है
hummingbirds सचमुच अद्भुत जीव हैं, और चूहों की बजाय hummingbirds के hippocampal formation के ज़रिए glucose regulation का अध्ययन करना चाहिए
द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान अमेरिकी नौसेना के एडमिरल Raymond Spruance संकट में भी बेहद शांत रहने के लिए प्रसिद्ध थे, और लड़ाई के दौरान अपनी सर्वश्रेष्ठ स्थिति बनाए रखने के लिए पर्याप्त नींद को बहुत महत्व देते थे
जब दूसरे अधिकारी 36–48 घंटे तक जागे रहते थे, तब भी वे जानते थे कि इतनी भारी जिम्मेदारी ठीक से निभाने के लिए उन्हें अपनी सर्वश्रेष्ठ स्थिति में होना चाहिए, इसलिए वे उपन्यास पढ़ते और सो जाते थे
वे समुद्र में रहते हुए भी दिन में 8 मील से अधिक चलते थे, और जहाज में घूमते हुए दूसरे अधिकारियों से उस दिन के मुद्दों पर चर्चा किया करते थे। चलना मन में समस्याओं को उलट-पलट कर देखने, या अवचेतन को काम करने के लिए “स्पेस” देने के मकसद से खाली-ख्याली सोचने के लिए अच्छा होता है
काश मुझमें भी यह क्षमता होती। क्योंकि मैं अच्छी तरह जानता/जानती हूँ कि पर्याप्त नींद न मिले तो प्रदर्शन कितना खराब हो जाता है
आखिर में दोनों तरफ की सबसे खराब स्थिति झेलनी पड़ती है। जल्दी सोने की कोशिश करता/करती हूँ, लेकिन दिमाग के गियर चलते रहते हैं और नींद नहीं आती; और नींद न आने की बात से चिढ़कर सोना और मुश्किल हो जाता है
बेहतर होता कि 4 घंटे और जागकर कुछ तो कर लिया होता, लेकिन अंत में उतना ही थका/थकी रहता/रहती हूँ और बस यह सोचता/सोचती रहता/रहती हूँ कि नींद नहीं आ रही
एक तरफ, किसी चीज़ को करीब एक घंटे तक पूरी तरह सुन पाने का यह लगभग इकलौता समय है; दूसरी तरफ, जैसा कहा गया, शायद इसे मन को काम करने की जगह देने में लगाना बेहतर हो सकता है
किस्मत से मैं अवचेतन को केंद्र में रखकर जी पाया/पाई, और सचेत रूप से यह तय किया कि अवचेतन को जीवन का मार्गदर्शन करने दूँ
यह विचार Le Corbusier[1] से आया, जिन्होंने कभी अपनी काम करने की प्रक्रिया को इस तरह बताया था: project के details इकट्ठा करने का चरण, फिर दूसरे काम करते हुए अवचेतन को project पर काम करने देने का चरण, और अंत में बैठकर project पूरा करने का चरण
कमी यह है कि inspiration कब आएगा और आप ठीक-ठीक कब खत्म कर पाएँगे, यह पता नहीं होता। इसलिए मुझे लगता है कि व्यवस्थित रहना और सब कुछ लिखकर रखना महत्वपूर्ण है
यह ऊपर से असंबंधित दिखने वाले क्षेत्रों में संभावित solutions खोजने के लिए समय और स्पेस भी देता है। project पर काम करने के लिए यह एक तरह का Zen navigation है
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Le_Corbusier
[2] https://www.goodreads.com/quotes/667285-he-had-a-tremendous-...
मुझे लेखकों या कवियों का वर्णन याद आया—वे ideas के आने का इंतज़ार करते हैं, कभी बस इंतज़ार करते रहते हैं, और कभी किसी random घटना से अचानक चमक मिलती है
एक बात जिस पर मैं लगातार सोचता/सोचती रहा/रही हूँ लेकिन ठोस research नहीं मिल पाई, वह यह है कि मानसिक हो या शारीरिक, learning/training के तुरंत बाद जागकर आराम करने के बजाय सीधे सो जाना क्या optimal है
अगर नींद memories को consolidate करने और fatigue घटाने के लिए शरीर की सबसे अच्छी अवस्था है, तो जितना संभव हो उतना sleep state में जाने की कोशिश करना logically सही लगता है
मुश्किल हिस्सा बिना दवा के चाहने पर सो जाना है, लेकिन मुझे लगता है कि जल्दी सो जाने की क्षमता सीखी जा सकती है
https://www.inc.com/melanie-curtin/want-to-fall-asleep-faste...
आम तौर पर योग आसन अभ्यास के अंत में, और कभी-कभी आसनों के बीच भी, शवासन किया जाता है, जिसमें open awareness में आराम किया जाता है। मेरे teacher हमेशा कहते थे कि यह class का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है और सब कुछ integrate होने देता है
जब मैंने Muay Thai शुरू किया, तो class में सीखी बहुत-सी चीज़ें “खो” देने जैसा लगता था, और घर पहुँचते ही मैंने शवासन करना शुरू किया। सोने से ठीक पहले जैसी अवस्था में दिमाग class की सामग्री को फिर से replay करता था
coding problem में जब सचमुच दीवार से टकरा रहा/रही होता/होती हूँ, तब भी 10–15 मिनट शवासन करके लौटने पर मदद मिलती लगती है
मैंने प्रस्ताव रखा था कि cognitive fatigue एक adaptive construct है जो लोगों को offline जाकर memories replay करने की ओर bias करता है, और learning/reward के नजरिए से decision-theoretically optimal है
https://mayank-agrawal.com/papers/AgrawalMattarCohenDaw21.pd...
आँखें बंद करके मन को भटकने देता/देती हूँ। यह सोने से ठीक पहले की अवस्था जैसा है। ज्यादातर समय यह mind wandering ही काफी होता है, लेकिन कभी-कभी नींद भी आ जाती है, और दोनों अवस्थाएँ मददगार होती हैं
academic year को summer vacation जैसी लंबी छुट्टियों के बजाय साल भर चलना चाहिए, लेकिन breaks ज्यादा बार होने चाहिए
students के लिए nap time जैसी कोई चीज़ हो तो काफी अच्छा लगेगा। शायद कोई private school इसे आजमा सकता है
समय के साथ, जब मैं किसी समस्या में अटकता हूं तो यह पहचानने लगा हूं कि क्या यह ऐसी रुकावट है जो सोने के बाद खुल जाएगी
अब मैं इस भरोसे के साथ सो सकता हूं कि जिस चीज़ का अभी बिल्कुल अंदाज़ा नहीं लग रहा, वह सुबह तक शायद सुलझ जाएगी
अगर नहीं, तो पूछता हूं कि क्यों नहीं, या उसे फिर से frame करता हूं, या “roadmap” से एक स्तर नीचे “wishlist” में डाल देता हूं
Creativity को पकने से, यानी थोड़ी देर के लिए छोड़ देने और यह देखने से फायदा मिलता है कि कौन-सी पुनर्रचना और नए ideas उभरते हैं
पढ़ने के बाद कुछ भी याद नहीं रहता, लेकिन उठने पर वह जादू की तरह memory में मौजूद होता है। बहुत उपयोगी है
संबंधित सामग्री: The Committee of Sleep: How Artists, Scientists, and Athletes Use Dreams for Creative Problem-Solving – https://en.wikipedia.org/wiki/The_Committee_of_Sleep
कार चलाना भी ऐसा ही है। पूरे दिन सिर दीवार से मारने के बाद हार मान ली, और सुन्न-सी हालत में घर ड्राइव करते समय समाधान या कम-से-कम वह समस्या सूझ जाती है जो पहले दिखी नहीं थी
The Sleep Solution और Why We Sleep में भी इस पर बात की गई है। साथ ही वे दावा करते हैं कि REM sleep इस अनुभव का मुख्य हिस्सा है
सबसे उपयोगी analogy यह थी कि REM sleep cache के data को hard disk पर लिखने की प्रक्रिया जैसा है। उस प्रक्रिया में data साफ होता है और उससे जुड़ा भावनात्मक overload कम हो जाता है
उदाहरण के लिए, अगर आपने गहरा दुख झेला है, तो उसके सपने देखना उससे उबरने की प्रक्रिया में अनिवार्य है
Sleeping pills या alcohol इस्तेमाल करने पर REM sleep दब जाती है
WW2 पर्याप्त नींद के महत्व को दिखाने वाला प्रमुख उदाहरण होना चाहिए। दोनों पक्षों में कई गलतियां उन नेताओं के कारण हुईं जो कई दिनों तक सो नहीं पाए थे
Admiral Kurita Samar की लड़ाई में अपनी बढ़त को आगे बढ़ा सकते थे, और Admiral Halsey शायद अपनी task force से टकराए दो typhoons से बच सकते थे। बेशक, युद्ध के भारी दबाव से गुज़रे बिना यहां बैठकर यह टाइप करना आसान है
REM sleep सपनों के लिए जिम्मेदार होती है, और cache में मौजूद अनुभवों को long-term storage से मिलाकर देखने का काम करती है। अगर मेरी याद सही है तो ऐसा ही है
मेरे सपने शायद लगभग 25/25/25/25 में बंटे हैं। साधारण रोज़मर्रा के अनुभव, वही या बहुत मिलते-जुलते सपने, बिल्कुल नई स्थितियां, और ऐसे surreal सपने जिनमें मैं जादू की तरह random जगहों और स्थितियों में पहुंच जाता हूं
मैं हमेशा सोचता था कि ये अतीत और हालिया अनुभवों को मिलाकर फिर से क्रमबद्ध करते हैं, और उनमें भविष्य के काल्पनिक scenarios का थोड़ा हिस्सा जोड़ देते हैं
“flickering” hypothesis के लिए अच्छे A/B test जैसा लगता है, और replay रटकर याद करने के लिए अच्छा लगता है
ज्यादा hypothetical सपनों में अक्सर physics अजीब होती है या चेहरे पर चिकोटी काटने पर भी कुछ महसूस नहीं होता, इसलिए मुझे पता चल जाता है कि मैं सपना देख रहा हूं, और शायद इस वजह से मैं उस प्रक्रिया को थोड़ा बिगाड़ रहा होता हूं। शायद यह INTJ trait भी हो सकता है
बचपन में याद है कि यह पहचानकर मैं उड़ सकता था, लेकिन आजकल जमीन से 10 मीटर से ज्यादा ऊपर ठीक से नहीं जा पाता। लगता है जैसे speed limit लगी हो