[Перевод] Память и манипуляция ею

04.08.2016

Завидовали ли вы когда-нибудь персонажу Кейт Уинслет в фильме «Вечное сияние чистого разума»? Хотели ли бы вы когда-нибудь иметь возможность стереть память об ужасном прошлом простым нажатием кнопки? (Я-то уж точно, после того, как один из моих бывших сказал мне, что у деревьев есть души, а у меня – нет). Или наоборот, привести ускользающее воспоминание обратно в мозг? (Уверена, что все, кто когда-либо был на экзамене, точно этого хотели бы). Хотели бы вы иметь возможность управлять памятью?

Во-первых, позвольте рассказать вам немного о самой памяти. Люди представляют себе память, как большой мешок, наполненный текстами песен, неловкими моментами из далёкого прошлого и первыми половинами анекдотов. Вы помещаете её в мозг, проходит время, вы её достаёте, стряхиваете пыль, и она снова, как новенькая. Извините, что ломаю ваши представления, но это вовсе не так. Воспоминания хранятся во всём мозге сразу. Они динамичны и хрупки; они изменяются новым опытом и подвержены вмешательству. Воспоминания – это не файлы, хранящиеся в ящике, а нежные растения, за которыми нужно ухаживать и заботиться, чтобы они оставались с вами долгое время (эта блестящая метафора отвечает на вопрос, почему я не пишу поэм или художественных произведений).

[Перевод] Память и манипуляция ею
Ящики или цветы? Хрупкие цветы.

Давайте посмотрим.

1. Как воспоминания создаются и хранятся в мозгу?

Когда вы переживаете некий опыт – допустим, вас приобнял Дэвид Боуи (это первое, что пришло мне на ум, когда я спросила себя о примере значимого события, простите) – ваш мозг кодирует очень много информации: запах парфюма Боуи, его взгляд, прикосновение его костюма, мебель в комнате, в которой вы находитесь. Эти сенсорные сигналы отправляются в гиппокамп, похожую на морского конька структуру в глубине мозга, отвечающую за создание новых воспоминаний. Гиппокамп связывает эти кусочки информации вместе, создавая из них связный эпизод («Когда я встретилась с Боуи»).

Морской конёк со своим двойником

Как говорят учёные, память консолидируется. Когда вы вспоминаете это событие, весь нейрологический ансамбль, принадлежащий воспоминанию, активируется заново, и связи между нейронами (которые в мире науки зовутся синапсами), связанные с памятью, становятся стабильными. В результате, услышав балладу Селин Дион, вы, скорее всего, вспоминаете ваш первый поцелуй на дискотеке в летнем лагере (по крайней мере, со мной так).

Недавно ученые из MIT совершили прорыв в исследовании памяти: они показали, как конкретные воспоминания хранятся в конкретных клетках мозга, и активировать небольшой кластер клеток, принадлежащих памяти, достаточно, чтобы заставить подопытного (мышку) вспомнить всё. Была доказана физическая сущность энграммы и она перестала быть простой концепцией. Это делает возможными такие удивительные применения (в очень далёком будущем): стирание памяти, улучшение памяти, изменение памяти… И вот мы подходим к следующему моменту.

2. Как можно манипулировать памятью?

Как я уже упоминала, воспоминания нестабильны. Если вы не реактивируете след воспоминания достаточно часто, он слабеет и память исчезает. Кроме того, каждый раз, когда вы обращаетесь к памяти, она становится уязвимой. Этот процесс зовётся реконсолидацией. Представьте его себе так: каждый раз при реактивации воспоминания оно становится похожим на расплавленное стекло, которое перед застыванием может немного измениться. Память – это созидательный процесс, ребята.

Элизабет Лофтус, известная исследованиями ложных воспоминаний, десятилетиями изучала, как опыт, полученный позднее, меняет воспоминания. Она обнаружила, что различная информация, полученная после события, например, наводящие вопросы, могут изменить наши воспоминания о событии. Допустим, вы стали свидетелем ДТП. Позднее, если вас спросят «А как быстро машины ехали перед тем, как столкнуться?», вы скорее всего, оцените скорость ниже, чем если бы вас спросили «А как быстро машины ехали перед тем, как врезаться?». Поэтому, возможно, нам не стоит так сильно опираться на свидетельские показания?

Или, допустим, вы хотите забыть странности вашего бывшего. Можно воспользоваться текилой. Ещё один способ – нарушить процесс реконсолидации на клеточном уровне. Для мышей это работало: часть мозга, участвующую в реконсолидации, при помощи оптогенетики, приглушили у мышки в тот момент, когда они вспоминали электрический разряд, которым их шарашило в определённой комнате. На следующий день множество мышей, подвергнувшихся такой манипуляции, не вспоминали, что с ними случилось что-то плохое в этой комнате, и беззаботно бегали по ней. Судя по всему, предотвращение повторной стабилизации контекстного воспоминания может помочь стереть его. Здравствуй, будущее лечения посттравматического стрессового расстройства!

Есть и ещё один способ стереть память. Помните, что воспоминания – это кластеры нейронов, прочно связанных особым образом? Интересное исследование Набави с коллегами показали, что память можно стирать и заново восстанавливать, оптогенетически ослабляя и усиливая связи между нейронами, составляющими это воспоминание. Если это не круто, тогда не знаю, что может быть крутым! Прощай, придурковатый бывший и твои чёртовы разговоры с деревьями!

Кстати, насчёт посттравматического стрессового расстройства: если стирание памяти кажется слишком экстремальным способом лечения, есть и другие. Судя по всему, возможно изменить эмоциональную память о событии. Редондо с коллегами удалось оторвать память от эмоционального контекста, связанного с нею (Я учуял самку в этой комнате! Какая хорошая и эмоционально приятная комната!) и подключить выбранную память к другой эмоции (О, боже мой! В этой комнате произошло нечто ужасное! Лучше я в уголке замру). Извините, забыла упомянуть, что речь шла о мышах, а не людях. Учёные манипулировали связями между гиппокампом, где, как мы знаем, хранится контекстуальная информация о событии, и мозжечковой миндалиной, где хранится эмоциональный компонент памяти. Возможно, в будущем можно будет отсоединить воспоминания о поле битвы от паники и ужаса у ветеранов? Может быть, они будут ассоциировать его со спокойствием и дзэном? Или, хотя бы, с нейтральными эмоциями? Надеюсь, чёрт возьми!

Крохотные герои исследований памяти

Оставим теперь забывание и изменение и обратимся к улучшению. Эта технология может, например, помочь страдающим от болезни Альцгеймера усилить слабеющие синапсы в определённых энграммах (сделаем синапсы снова великими! Извините). Ещё один способ получения сверх-способностей, касающихся памяти, это стимуляция мозга магнитными полями (быстрый экскурс в методы нейрологии: TMS — транскраниальная магнитная стимуляция = магнитные поля, проходящие через череп, стимулируют внутри электрические токи. И это безвредно, хотите – верьте, хотите – нет!). Восс с командой использовали ТМС для улучшения активности в контуре между гиппокампом и неокортексом, считающимся критичным для формирования памяти. После нескольких дней такой стимуляции участники эксперимента гораздо лучше справились с задачами на запоминание! Представьте это так: ТМС улучшила дорогу между этими двумя точками, но не поменяла тип средств передвижения, едущих по ним (то есть, ТМС не специализируется лишь на улучшении определённых воспоминаний). И последний по списку, но не по значению (и мой любимый) пример манипуляции памятью – имплантация ложных воспоминаний. Я уже рассказывала об этом. Но обожемой, заставить мышь поверить в то, чего не было? Будущее здесь, люди! Оно здесь!

Иллюстрации к посту сделала мой друг и талантливый художник Тома. Её работы можно оценить тут tomathespook.tumblr.com!

Ссылки на упомянутые исследования, для смелых и отважных: