Кто стирает память людям: Ученые научились «стирать» плохие воспоминания

Забыть все. Уже скоро. Нейрофизиологи сделали, кажется, предпоследний шаг на пути к целевой редактуре воспоминаний

Наши воспоминания во многом определяют нашу личность. Особенно сильно это касается эпизодической памяти — той, что хранит воспоминания о прожитых годах и сохраняет все перипетии вашей биографии. Она настойчиво напоминает нам, кто мы есть и кем мы были раньше. Но вот в чем проблема — нам не всегда хочется быть тем, кто мы есть. Почти у каждого есть моменты биографии, которые было бы неплохо забыть. Некоторые приключения могут даже привести к формированию посттравматического стрессового расстройства, часто мучающего ветеранов боевых действий и жертв несчастных случаев. Может быть, их можно стереть?

Если вы считаете, что дневник или записная книжка — это удачная метафора для памяти, то поспешу вас расстроить. Исследования показывают, что наша память ничуть не похожа ни на письменный текст, ни на видеозапись.  Это, скорее, мягкая, динамическая структура из ассоциаций и чувств, еще и перезаписывающаяся при каждом воспроизведении. Сложно?  Ну а что вы хотите! Мало того, что мозг сам по себе сложнейший объект для изучения — шутка ли, система из почти 100 миллиардов нейронов с несколькими триллионами нервных связей, контролирующая тело и создающая внутренний мир сознания. Так эволюции этого показалось мало — она еще и засунула туда настоящую машину времени, позволяющую нам мысленно вернуться в прошлое и прожить его заново.

В принципе если на молекулярном и клеточном уровне мы уже немного представляем себе устройство памяти, то четко сказать, что она представляет собой в масштабах целого мозга, уже намного сложнее. Так же сложно дать ее универсальное определение, которое подходило бы и мозгу в целом, и каждому нейрону в отдельности. Мы даже толком не можем сказать, где именно «сидит» память: у человека в припоминании участвуют почти все структуры больших полушарий. Так что прицельное и полное удаление конкретного воспоминания кажется едва ли возможным, даже в далекой перспективе.

Тем более невозможно себе представить подходы, которые позволили бы нам побывать на месте героев «Вечного сияния чистого разума», удалив воспоминания о конкретном человеке, — уж слишком сложный комплекс ассоциаций и эмоций будет включать этот пакет воспоминаний.

Но вот уподобиться герою сериала «Возвращение домой», которого по возвращению из Ирака пичкали лекарствами, чтобы стереть травматические воспоминания о войне и таким образом вернуть боеспособность, судя по всему, вскоре станет вполне возможно. Об исследовании, ход которого весьма напоминает приквел к пятичасовой истории о мятущейся совести психолога в исполнении Джулии Робертс, рассказывает свежая публикация в научном журнале Science Advances.

Уолтер Круз принимает «таблетки беспамятства». кадр из сериала «Homecoming» (2018) / Amazon Prime / Youtube

Уже ясно, что важнейшую, если не ключевую, роль в формировании и воспроизведении эпизодической памяти играет гиппокамп.  Классический взгляд на эту часть мозга предполагает, что, помимо всего прочего, он является временным хранилищем памяти — эдаким информационным перевалочным хабом, нужным как для формирования воспоминания, так и для его воспроизведения. Повреждения гиппокампа крайне часто приводят к нарушениям эпизодической памяти. Особенно показателен тут пример Кента Кокрейна, знаменитого пациента K.C., который лишился сразу обоих гиппокампов и потерял способность как запоминать события своей жизни, так и вспоминать факты своей биографии. Любопытно, что другие типы памяти, например семантическая, включающая знание о фактах и устройстве мира, остались у Кента практически нетронутыми.

Что ж, вырезать гиппокамп жертве постравматического расстройства — очень плохая идея, но, может быть, можно как-то воздействовать на него фармакологически, чтобы помешать воспоминанию закрепиться, а в идеале — вообще разрушить его? Оказывается, сегодня человечеству известны несколько подходов к решению этой проблемы.

Иллюстрация из учебника анатомии 1918 года с обозначением гиппокампа. Henry Vandyke Carter (адаптация Looie496) / Wikimedia commons

Всем известно, что волнующие, в том числе и по-настоящему страшные события, очень хорошо запоминаются. Главный виновник этого — миндалина, эта часть мозга примыкает к гиппокампу. В стрессовой, а значит, важной для выживания ситуации ее адренорецепторы активируются под действием норадреналина, а сама она заставляет гиппокамп фиксировать все в мельчайших подробностях, со всеми эмоциональными оттенками и ассоциациями.

Поэтому в качестве безопасного способа снижения остроты травмирующих воспоминаний были предложены блокаторы β-адренорецепторов, тех самых, что заставляют миндалину реагировать на стресс. Оставалось только подобрать из этой широкой группы препаратов такой, чтобы проходил через гематоэнцефалический барьер в мозг. В итоге свой выбор исследователи остановили на пропранололе, широко известном в качестве средства для снижения давления. Поскольку идея в том, чтобы при помощи препарата помешать сформироваться долговременным, тягостным, эмоционально насыщенным воспоминаниям о травме, его прием рекомендуют начинать не позднее чем через шесть часов после переживания травмирующего опыта. В то же время нужно признать, что за 15—20 лет использования пропранолола для профилактики посттравматического расстройства успел накопиться значительный объем информации об эффективности подобной терапии. И она вызывает ну о-о-очень большие сомнения.

3D-модель S-пропранолола, который использовался в первом эксперименте. Vaccinationist / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Другую интересную, хотя и пока лишь потенциальную, возможность ученые разглядели, изучив механизм образования долговременной памяти. Долговременное сохранение информации в мозге требует образования новых нервных связей или как минимум качественного изменения проводимости уже существующих. Эти процессы требуют синтеза белка и занимают значительное время — даже не секунды, а минуты. Возможно, тем, кто, подобно автору этих строк, имел сомнительное удовольствие пережить сотрясение мозга, также знакомо чувство потери каких-либо воспоминаний о последних минутах перед травмой. Эта локальная амнезия связана как раз с тем, что поначалу воспоминание живет лишь в виде специфического паттерна активности нейронов, сравнительно легко распадающегося под действием достаточно сильного удара по затылку. Лишь спустя минуты память о произошедшем событии начинает «застывать» в структуре связей между нейронами. Образование этих связей требует синтеза белка, так что его временное блокирование может запросто помешать воспоминанию закрепиться.

Работы на животных моделях посттравматического расстройства показывают, что если после стресса крыса получала инъекцию блокатора синтеза белка, анизомицина, то выраженного стрессового поведения впоследствии у нее не развивалось.

Правда, самостоятельно анизомицин преодолевать гематоэнцефалитический барьер (демаркационную линию между кровью и мозгом) не умеет, поэтому доставлять его в гиппокамп приходится напрямую, вкалывая вещество в эту область мозга, и ни о каких таблетках с анизомицином речи быть не может.

Аналогичное, хотя и менее выраженное влияние на закрепление воспоминаний имеют и другие, более безопасные вещества: вальпроевая кислота, клоназепам, некоторые каннабиноиды.

Но еще более захватывающие возможности для нас открывают особенности воспроизведения воспоминаний. Вам никогда не казалось, что чем чаще вы обращаетесь к истории из собственного прошлого, тем более невероятными подробностями она обрастает? Отчасти это связано с тем, что воспроизведение информации из нашей памяти — это активный процесс, похожий скорее на реконструкцию, чем на чтение. В нем активно участвует воображение, и по ходу дела мозг часто образует совсем новые ассоциативные связи, изменяя воспоминание.  В научной традиции этот процесс «чтения-перезаписи» получил меткое название реконсолидации. Биохимический механизм этого процесса имеет много общего с первичным закреплением — консолидацией — воспоминания и, судя по-всему, заметно дестабилизирует оригинальное воспоминание. Поэтому в момент повторного переживания прошлого мы, по-видимому, можем ввести в мозг вспоминающего все тот же блокатор синтеза белка — анизомицин — и таким образом избавить пациента от уже вполне развившегося посттравматического расстройства (хотя подобные процедуры пока что проводились только на крысах) или хотя бы облегчить его состояние. Но опять-таки этот метод выглядит слабо применимым на человеке: блокаторы синтеза белка — достаточно сильные токсины. Однако исследования показывают, что уже знакомый нам бета-адреноблокатор пропранолол, введенный в этот момент, способен снизить эмоциональную остроту воспоминания (как и некоторые психологические техники, на которых мы не будем останавливаться подробнее).

И вот новые, многообещающие данные по этой, в общем-то не слишком исследованной, теме принесла совсем свежая публикация в журнале Science Advances. В ней исследователи использовали уже знакомый нам прием дестабилизации воспоминания, применив для этого другой фармакологический препарат — анестетик пропофол. Вообще, идея воспользоваться им ученым пришла в голову, когда они наблюдали за пациентами, проходившими курс электросудорожной терапии — да-да, того самого лечения электрошоком из бессмертного «Пролетая над гнездом кукушки». Ныне данное лечение хоть и перестало быть столь популярно, как в былые времена, все равно иногда используется, например, как в нашем случае, для лечения униполярной депрессии.  

Рэндл Макмерфи перед сеансом электросудорожной терапии. к/ф «Пролетая над гнездом кукушки» (1975)

Проведя незамысловатый психологический эксперимент, в ходе которого депрессивным пациентам демонстрировалось слайд-шоу с эмоционально цепляющей историей перед электрошоком, исследователи выяснили, что пациенты, прошедшие через повторное «припоминание» истории перед очередным сеансом, помнили ее значительно хуже тех, кто ее перед электрошоком не вспоминал. Но при чем тут анестетики, спросите вы?

А при том, что в наше человеколюбивое время электросудорожную терапию проводят под общей анестезией, без средневековых душераздирающих сцен, которые мог себе вообразить читатель, знакомый с историей психиатрии. Ученые задумались: может быть, столь заметный эффект вызывал вовсе не электрошок, а не замеченный никем анестетик этомидат? И решили пристальнее взглянуть на общие анестетики —  вещества, связывающиеся с рецептором гамма-аминомасляной кислоты и усиливающие эффект его активации.

Таким путем ученые пришли к своему последнему исследованию, в котором изучали влияние на дестабилизацию памяти другого сходного анестетика — пропофола. Здесь они также проявили максимум человеколюбия и заботы о пациентах. Зная, что анестезия пропофолом иногда приводит к смерти пациентов, они решили не рисковать и экспериментировать с теми, кому пропофол предназначался по необходимости. И нет, это были не заключенные-смертники штата Миссури. Это были пациенты, проходящие малоприятное (и, надеюсь, вам незнакомое) эндоскопическое исследование.

Протокол эксперимента во многом повторял предыдущую работу. Первичное обучение с историей, провоцирующей на эмоции, пауза длиной в одну неделю, а затем несколько вопросов об истории недельной давности — прямо в эндоскопическом кабинете перед введением анестезии. Через сутки после процедуры — еще один замер качества памяти. Он-то и показал, что пациенты, которым пришлось вспоминать историю прямо перед анестезией, помнили ее гораздо хуже, чем те, кто перед получением пропофола размышлял о чем-то своем.

Таким образом подтвердилось, что хотя бы отчасти за «стирание» дестабилизированной памяти при электрошоке ответственна анестезия, а не сам электрошок.

Еще более интересным оказалось то, что эффект от пропофола касался только эмоционально насыщенных частей истории, но практически не затрагивал нейтральные.

Правда, все еще не совсем понятно, как вещество, усиливающее активность рецептора гамма-аминомасляной кислоты, влияет на перезапись воспоминаний, тем более избирательную, хотя эти данные и согласуются с ранее полученными на животных результатами. Но главное другое — похоже, что мы стали на шаг ближе к технике направленного удаления эмоционально окрашенных воспоминаний и однажды сможем, например, извлечь их из памяти тех, кто пережил травмирующий опыт.

Нет, пока очевидно, что загрузка информации в память или полное удаление заданных воспоминаний останутся профессиональной областью голливудских сценаристов, но никак не врачей. Однако избирательно снижать эмоциональную остроту и подробность воспоминаний с помощью относительно безобидного анестетика мы, как видим, уже научились. А это как раз то, что нужно для успешной терапии посттравматического стрессового расстройства! Так что пусть имплантация памяти про отпуск на Марсе подождет — тут медицинское удаление воспоминаний на подходе.

Власть над собой — очень важная вещь, и можно сказать, что технологии все больше увеличивают наше «самообладание». Современная медицина дает нам приличные шансы прожить восемь десятков лет, а косметолог с пластическим хирургом помогут воплотить в жизнь наши самые безумные фантазии. Как все чаще подсказывают нам заголовки последних лет, редизайн собственного генома тоже дело нескольких десятилетий. Но, как говорится, самые серьезные проблемы всегда таятся в голове. Возможно, через какое-то время мы научимся решать и эту проблему, и если создание и загрузка дизайнерских воспоминаний пока кажется не слишком возможной, то удаление «уже ненужных» воспоминаний может стать вполне посильным для науки. Как вам от этого — страшно или интересно?

 Дмитрий Лебедев

Учёные стёрли эмоциональную память человека

Голландские нейрофизиологи научились стирать человеческую память с помощью лекарства от высокого давления. Приём «обзидана» в нужный момент позволил снять страх перед звуковым сигналом, изначально сопровождавшимся фотографиями пауков. При этом ушла лишь «эмоциональная» память – процесс обучения подопытные прекрасно помнили.

Временной разрыв между фундаментальными исследованиями и апробированием первых результатов на людях сокращается с каждым днем. На этот раз повезло тем, кто хотел расстаться со страшными и пугающими воспоминаниями: их удалось полностью стереть с помощью обычного пропранолола, знакомого всем гипертоникам под названиями «обзидан» или «индерал».

Мерел Киндт из Университета Амстердама и её коллеги специально ограничили область своих исследований «эмоциональной» памятью.

Во-первых, из-за гораздо большего клинического значения – миллионы пациентов по всему миру страдают посттравматическими расстройствами, в том числе и те, кто стал жертвами насилия. Во-вторых, эмоциональная память сильно отличается от «фактической», постоянно напоминая о себе. Оба вида подчиняются четырехстадийной схеме работы: восприятие, консолидация, хранение и воспроизведение. Сначала основную роль играют органы чувств, потом гиппокамп, а затем – кора больших полушарий.

В случае же с «эмоциональной» памятью в игру вступает миндалевидное тело головного мозга, причем наибольшую активность в нём проявляют нейроны, использующие в качестве медиатора норадреналин, а потому более других чувствительные к стрессу и высвобождающимся при этом гормонам.

На грызунах уже было показано, что блокатор бета-адренергических рецепторов при определенных условиях способен «стереть» неприятные воспоминания.

Эти условия относятся к уже упомянутой четырехстадийной схеме. В принципе, несложно повлиять на сам процесс запоминания, но это не представляет особого интереса с клинической точки зрения. А вот стереть уже сформировавшиеся связи можно только на этапе воспроизведения – необходимо сначала возбудить участвующие в процессе нейроны, чтобы интересующие нас воспоминания стали доступны.

Хотя биохимия нервных систем мышей и человека очень схожа, безоговорочно утверждать, что это справедливо и для человека, без соответствующих исследований было бы нельзя.

Авторы публикации в Nature Neuroscience, выполнившие подобный эксперимент уже на людях, практически не изменили схему исследования. «Запомнить» и крысам, и людям предлагалось короткий звук, вот только «пугающий фактор» по этическим соображениям сменили с электрического удара на картинки пауков. «Степень напуганности» человека определяли по тонусу мышцы, отвечающей за моргание.

Как и полагалось настоящим «собачкам Павлова», после соответствующей тренировки 60 здоровых подопытных мужчин и женщин реагировали на 40-миллисекундный сигнал как на «сильно пугающий» фактор.

Пропранолол, принимаемый в ходе запоминания, ни на реакцию на раздражитель, ни на сам процесс запоминания никакого эффекта не произвёл, если не принимать в расчет снижение давления крови и урежение сердцебиения, характерные для этого препарата.

А вот блокирование им бета-адренорецепторов миндалевидного тела на стадии реконсолидации, то есть воспроизведения с последующим закреплением, оказало должное действие.

Звуковой сигнал более не пугал добровольцев, они «забыли» связь этого стимула с ужасными пауками.

И хотя существующая теория памяти не подверглась корректировке, ученые получили подтверждение того, что связи между нейронами при каждом воспроизведении как бы стираются и появляются вновь. И без соответствующего подкрепления могут исчезнуть.

22 сентября 14:35

Причём феномен сработал именно для эмоциональной памяти: подопечные Киндт отлично отдавали себе отчет в том, что было 48 часов назад, во время начала эксперимента. Все они помнили, как их «натаскивали» на звук, то есть «фактическая» память никак не пострадала.

Но эмоций эти воспоминания уже не вызывали. Просто идеальный вариант для психотерапевтов, ведь полное «стирание» неизбежно влечёт неблагоприятные побочные эффекты.

Возможно, для «фактических» воспоминаний результат удастся повторить, но уже с блокаторами других рецепторов, расположенных не в миндалевидном теле, а где-то в коре больших полушарий. Нам же остается только ждать результатов исследований с участием действительно больных людей, страдающих от ужасных воспоминаний. До тех пор стоит воздержаться от самостоятельных экспериментов.

«Стереть воспоминания о бывших» и другие малоизученные функции нашего мозга

Наука постоянно делает новые открытия в сфере функций и возможностей нашего мозга. Сегодня уже проводятся эксперименты в области памяти, доказывающие, что на нее можно влиять и даже искусственно управлять ею. Молодой ученый, руководитель лаборатории нейронаук в Курчатовском комплексе НБИКС- природоподобных технологий Ольга Ивашкина в интервью порталу Москва 24 рассказала о том, каким образом можно влиять на память, реально ли стереть воспоминания о своих бывших и как искусственно внедрить новую информацию в мозг.

Фото: портал Москва 24/Антон Великжанин

Как и когда стало понятно, что воспоминаниями можно управлять?

Все началось довольно давно, когда стало понятно, что мы можем определить белки, которые образуются в нейронах, если нейрон детектирует что-то новое. В момент, когда с организмом происходит нечто новое, количество этих белков увеличивается, и мы можем пометить их в мозге. Так мы поняли, что можем увидеть эти клетки, которые специфически участвуют в конкретном воспоминании.

В нашей лаборатории активно исследовали формирование сложных ассоциаций. Например, если на вас накричит начальник, это будет яркая ассоциация, что офис, в котором это произошло, не очень дружелюбный. И мы запомним как всю комнату и ситуацию в целом, так и отдельные элементы: в нашем случае это красные стены, длинный стол. Нас интересовало, как мозг собирает эту сцену.

Тогда мы смоделировали эту ситуацию на мышах, поместив их в камеру и предложив им запомнить одновременно световой и звуковой сигналы, сочетая их с легким током на лапы. И нашли нейроны, которые кодируют ситуацию света и звука в комплексе, когда животное вспоминает, что произошло что-то неприятное. Более того, мы нашли место в мозге, где таких нейронов значительное количество – это теменная кора.

После чего стало понятно, что такую память можно угасить естественным путем. Если после столкновения с начальником я буду приходить в ту же комнату каждый день, и ничего происходить не будет, то сила ассоциативной связи, напоминавшая о плохом, ослабнет. То же самое и с мышами: если помещать их в ситуацию, когда мы включаем свет и звук, но не включаем ток, они постепенно избавятся от памяти, что ситуация была опасной, и перестанут там замирать (испытывать естественную для них реакцию при страхе).

Какие особенности запоминания есть у человека?

У человека есть кратковременная память на несколько часов, когда сеть нейронов и связь между ними еще не укрепились; долговременная – до месяца, и дальше супердолговременная, где состав функциональной группы нейронов уже изменился и этот процесс продолжается. Например, я вспоминаю свою свадьбу, которая произошла несколько лет назад. Если сейчас я посвящу этому обдумыванию какое-то время, то группа нейронов, которая кодирует это комплексное воспоминание свадьбы, немного изменится. И картина воспоминаний, обычно незаметная для нас, чуть изменится. Отсюда возникает понятие «ложная» память, когда нам кажется, что мы что-то помним, но на самом деле нет. И если нам очень хочется во что-то верить, то в нейрональную группу встраиваются другие нейроны, и получается уже немного другое воспоминание.

Фото: портал Москва 24/Антон Великжанин

Кстати, если спать мало, память будет работать не очень хорошо, потому что во сне происходят многие изменения, важные для укрепления воспоминания за день. Поэтому лучше спать достаточно, 6-10 часов в зависимости от потребностей конкретного человека.

Существуют и навязанные воспоминания. Были реальные эксперименты, когда у подростков спрашивали: «А ты помнишь, как потерялся в торговом центре, когда тебе было три года?» Этого события не было, но если с определенной частотой и нужными фразами ему это повторять, то человеку начинает казаться, что он помнит, как потерялся в торговом центре и даже как его искали.

Наиболее постоянной остается, пожалуй, только семантическая память о каких-то фактах. Например, что И. П. Павлов получил Нобелевскую премию или что главные сражения с французами были в 1812 году. События из эпизодической памяти о том, что происходило с нами, вспоминаются каждый раз по-разному, поэтому со временем люди могут путать годы и факты.

Бывают ли настолько сильные воспоминания, что их невозможно «стереть»?

Да, есть ситуации, когда ничего не помогает и никакими повторениями о том, что эта обстановка безопасная, мы не можем ее загасить. Например, травматическая память, когда у людей, побывавших в очень критических ситуациях (военные действия, теракты, катастрофы), развивается посттравматическое стрессовое расстройство.

Такая память ненормальная в том смысле, что примененная в той ситуации защитная реакция переносится и на повседневные ситуации. Например, человек может испугаться громкого двигателя машины, упасть на землю, закрыть голову руками. С такой памятью надо что-то делать. Очевидно, что возвращать военного в горячую точку для того, чтобы тот привык к ситуации и перестал испытывать чувство опасности, было бы слишком жестоким методом. Поэтому для таких случаев разрабатываются другие способы терапии.

Эксперименты с мышами доказали, что это можно сделать искусственным путем. Если мы применяем ток, то у них развивается травматическая память: она очень сильная, ее нельзя просто так погасить. Но если мы предложим им вспомнить эту ситуацию, ненадолго помещая их в “опасную” камеру, и введем ингибитор синтеза белка (вещество, останавливающее синтез. – Прим. ред.), то нейронные связи рассыпаются, и воспоминание исчезает. Но это очень сильное и широко действующее вещество, для людей оно не применимо.

Есть ли другие способы влияния на память?

Да. Можно тестировать различные фармакологические средства во время процесса воспоминания. Сегодня в лабораториях широко используют трансгенных мышей с необходимым набором искусственно введенных генов. Это позволяет изучить другие способы влияния на память. Или можно использовать вирус, который несет нужный нам генетический конструкт. Сеть нейронов мыши, которая только что запомнила событие, мы можем увидеть с помощью зеленого флуоресцентного белка, светящегося под лучами лазера.

Нейроны, активные в момент формирования памяти у мыши. Фото: предоставлено Курчатовским комплексом НБИКС-природоподобных технологий

Возможно ли стереть воспоминания о своих бывших?

Это никто не пробовал. Например, можем ли мы стереть воспоминание у самца мыши о том, где находится самка? Думаю, можем. Но сам по себе образ самки стереть не можем, потому что у мышей нет такой сильной визуальной ассоциации.

Гипотетически стереть воспоминания о бывшем возможно. Теоретически, если попросить вспомнить бывшего во всех красках, захватить эту группу нейронов генетически, внести туда изменения, потом «осветить» и «выключить», вероятно, возможно. Я могу представить, как вписать это в сценарий научно-фантастического фильма, чтобы это выглядело разумно для ученых с точки зрения текущих исследований. Но все же сегодня научные исследования нацелены на более высокие методы излечения или облегчения состояния человека.

Если возможно стереть определенный участок памяти, возможно ли внедрить определенные знания (например, уроки алгебры)?

Скорее нет, чем да. Если поместить мышь в «опасную» камеру (обозначим ее буквой “А”) c током и пометить те нейроны, которые запомнили обстановку, то при перемещении ее в безопасную камеру В и активации нужных нейронов у мышей формируется ложная память о том, что новая обстановка тоже опасная. Они начинают ее бояться, замирают. Такого типа ложные воспоминания можно формировать.

Можно также менять функциональную привязку. Если в опасной обстановке А (которую мыши выучили, где боятся и замирают) активировать светом нейроны, в которой была самка или вкусная еда, то они начинают меньше бояться обстановки А, потому что туда включаются нейроны, связанные с чем-то приятным. Но внедрить конкретные новые факты для запоминания, если с алгеброй вы ранее не сталкивались, практически невозможно.

Фото: портал Москва 24/Антон Великжанин

А как вернуть забытые воспоминания?

Есть болезнь Альцгеймера и есть «мышиные» модели болезни Альцгеймера, которые дублируют какие-то основные факторы, присутствующие у больных людей. В принципе, мыши болезнью Альцгеймера не болеют, мы лишь можем это генетически смоделировать. При этой болезни снижается способность формировать память, и устойчивые воспоминания формируются слабее, это же наблюдается и у мышей. Они сначала запоминали ситуацию с “опасной” комнатой, но потом это воспоминание не сохранялось должным образом. Но если пометить светочувствительными белками нейроны, которые были активны в момент формирования этой памяти, а затем активировать эти нейроны искусственно, то воспоминание возвращается.

То есть даже когда мы что-то забываем, вероятно, сети не до конца рассыпаются, впоследствии их можно каким-то образом восстановить. В нейронах что-то остается, просто мы не можем это воспроизвести.

Само понятие «я забыл» с физиологической точки зрения означает, что какие-то связи в нейронных группах ослабляются, какие-то нейроны выключаются, группы уже не так хорошо связаны внутри себя, поэтому мы и забываем.

Понятно, что людям, которые страдают болезнью Альцгеймера, в повседневной жизни «пометить» каждый номер телефона в памяти отдельными нейронами не получится, нужно искать другие способы. Предлагать им вспомнить что-то важное и в этот момент стимулировать нейроны. Или попробовать проговаривать ключевые вещи. Сейчас терапия болезни Альцгеймера сочетает многие вещи: физическую активность, здоровое питание, определенную диету, упражнения на пластичность мозга и память, различные препараты, стимулирующие нейроны. Но для чего-то особенно важного можно будет пробовать и метод, испробованный на мышах, когда это будет разрешено.

Какой объем памяти может храниться в мозге человека?

Всё, что происходит с нами в течение жизни, оставляет свои следы. Известны люди с феноменальной памятью, например, Соломон Шерешевский (1892–1958 годы. – Прим. ред.). Он запоминал каждый день с точностью до минуты и мог сказать, что делал 10 лет назад в 10:03 и какого цвета была салфеточка на обед. Это значит, что в мозге эти воспоминания могут оставаться всю жизнь, и его объема на это хватает.

Другое дело, что для нормального существования нам это не нужно, поэтому мозг исключает из текущей памяти ненужные события. Плюс есть механизмы забывания, но у людей с феноменальной памятью они, видимо, нарушены, поэтому они все помнят. Тем не менее их мозг не «раздулся», то есть объем ограничен каким-то стандартным сроком продолжительности жизни. Если бы не естественные механизмы забывания, думаю, мы могли бы все запоминать.

Фото: портал Москва 24/Антон Великжанин

Механизмы забывания созданы для снижения нагрузки на мозг, чтобы он расслаблялся?

В современном информационном потоке данные о том, что ты делал три года назад в 5:00 утра, нам не нужны. В первую очередь мы думаем о базовых потребностях: организму нужно поесть, выжить, оставить потомство. Забывание нужно для обеспечения безопасной жизнедеятельности человека. Главное – иметь возможность запомнить важные вещи. А всё не очень важное – зачем?

Мозг разных людей имеет одинаковый или разный потенциал?

У разных людей мозг в процессе развития по-разному формируется. И при том, что все основные блоки сохранены, у кого-то в одном месте больше связей, у кого-то – в другом. Одним проще запоминать написанное, другим – услышанное, а третьим надо обязательно написать самим, тогда они запомнят. С этой точки зрения мозг разных людей работает по-разному. Один с легкостью запоминает номера телефонов, другой хорошо различает лица и «считывает» людей. В данном случае играет роль как набор связей между нейронами, с которыми человек рождается, так и приобретенные факторы, потому что связи постоянно изменяются в процессе взросления.

В школе, к примеру, не всем одноклассникам одинаково просто запомнить стихотворение. Кто-то может прочитать его один раз и сразу выучить наизусть, а кому-то нужно заучивать это целый вечер, и только после 20-го раза у него сформируется это воспоминание.

Ученые научились стирать память и внедрять приятные воспоминания

БИШКЕК, 9 апр — Sputnik, Альфия Еникеева. Ученые предлагают стирать негативные воспоминания, чтобы лечить психические травмы, пишет РИА Новости. А бороться с депрессией, наоборот, можно, внедряя приятные впечатления. Все эти методы связаны с активным воздействием на мозг препаратов или вживленных электродов, это очень трудоемко и этически сомнительно.

Забыть, чтобы не бояться

В конце прошлого года испанские исследователи изучали, как на мозг человека действуют различные препараты, используемые при общем наркозе. Для этого пятидесяти добровольцам, у которых были запланированы операции под анестезией, за неделю перед процедурой показали два видеоролика с негативным событием в середине. В первом мальчик попадал в автомобильную аварию, во втором преступники нападали на женщину. Начало и конец обеих историй были эмоционально нейтральными.

Непосредственно перед операцией участникам эксперимента напомнили о видеороликах, показав кадр одного из них. Затем последовал общий наркоз. Одних добровольцев попросили вспомнить детали историй через час после того, как они очнулись, других — через сутки.

Выяснилось, что препарат пропофол, который использовали при анестезии, способен стирать негативные травмирующие воспоминания. Участники, попытавшиеся рассказать об истории, которую детально обсуждали накануне операции, через сутки не могли вспомнить подробностей о неприятном событии, произошедшем в ее середине. Второй видеоролик они помнили лучше. Больше всего деталей рассказывали те, кого опросили через час после того, как закончилось действие анестезии. Получалось, что эффект от препарата был заметен только через сутки после его применения.

В ходе эксперимента ученые оценивали, насколько хорошо добровольцы помнили детали истории, обсуждаемой перед анестезией (R), и той, о которой не говорили (NR). Участники из группы А отвечали на вопросы через час после процедуры, из группы Б — через сутки.

Авторы работы считают, что пропофол — идеальное средство для лечения постравматического стрессового расстройства — тяжелого психического состояния, характерного для участников боевых действий или людей, подвергшихся насилию, а также других серьезных расстройств, связанных с неприятными воспоминаниями.

От депрессии и стресса

В 2014 году японские нейробиологи заставили лабораторных мышей забыть о пережитом страхе. Сначала грызунов помещали в клетку, где они подвергались ударам электрического тока. Животные пугались и замирали. При этом у них в гиппокампе — части мозга, участвующей в механизмах формирования эмоций и превращении кратковременной памяти в долговременную, — активировались определенные скопления нервных клеток. Ученые с помощью лазерных импульсов отключали эти нейроны и вновь засовывали мышей в опасную клетку. Животные никакого страха не испытывали, хотя их сородичи из контрольной группы, чей мозг остался в неприкосновенности, продолжали бояться.

Результаты подобных экспериментов попытались использовать для лечения различных нейродегенеративных и психологических заболеваний у лабораторных животных.

В ходе исследования американских ученых под руководством нобелевского лауреата Сусуму Тонегавы мышей били током, чтобы понять, какие скопления нейронов при этом активируются. После того как грызуны забывали о страхе, попав в клетку, где их ранее подвергали воздействию тока, эти нейроны активировали. Животные вспоминали негативный опыт и снова испытывали страх.

Как стереть неприятные воспоминания

Воспоминание о событии похоже на то, как мы снимаем какую-нибудь книгу с полки, чтобы ознакомиться с ее содержанием. В этот момент книга может быть изменена или даже уничтожена.

Год спустя тот же коллектив ученых научился выводить лабораторных мышей из депрессии, искусственно вызывая у них приятные воспоминания. Исследователи позволили самцам некоторое время побыть с самками, выделив при этом нейронные ансамбли, которые активировались в процессе спаривания. Затем грызунов на десять дней поместили в специальные тиски, ограничивающие движение. Уже на исходе первой недели заточения у мышей появились признаки депрессии — они отказывались от сладкой воды и не пытались вырваться, когда их держали за хвост.

Но если нейрофизиологи «включали» нейроны, связанные с воспоминаниями о самках, негативные симптомы исчезали в считанные минуты. При регулярной активации приятных воспоминаний мыши выходили из состояния стресса уже через неделю. Интересно, что когда депрессивных самцов просто подсаживали к самкам, они их игнорировали, а состояние грызунов не улучшалось.

Не верь самому себе

Французские исследователи заставили мышей вспомнить то, чего не было на самом деле. Мозг спящего грызуна перепрограммировали таким образом, что у него сформировалась целая цепочка ложных воспоминаний и ассоциаций.

Дело в том, что память животных и человека превращается из кратковременной в долговременную преимущественно во время сна. Исходя из этого ученые создали компьютерный алгоритм, позволявший связывать воспоминания о местах, которые посещал грызун, с конкретными ощущениями — болью, страхом или удовольствием. Для этого в мозг мыши вводили два электрода: один — в гиппокамп, другой — в центр подкрепления (удовольствия).

В мозгу мышей, в гиппокампе, есть так называемые «нейроны места», активируемые по мере перемещения животного в пространстве. Ученые соотнесли один из таких нейронов с определенным участком клетки, в которой жил грызун. Когда во время сна в мозге животного этот нейрон активировался, запускался электрод, стимулирующий центр удовольствия. Таким образом, изначально нейтральные воспоминания о месте связывались с чем-то положительным. Проснувшись, перепрограммированные мыши предпочитали проводить большую часть времени в той части клетки, с которой теперь ассоциировалось удовольствие. С бодрствующими животными этот метод не срабатывал.

Авторы исследования допускают, что такой подход можно использовать и для экспериментов с точечными манипуляциями человеческой памятью. Но будет ли подобная методика эффективна на людях, учитывая дополнительные сложности в виде трансплантации электродов и возможные этические проблемы, неизвестно.

Тем более, как установили британские ученые, с формированием ложных воспоминаний человек пока справляется и без сложных научных приспособлений. По их данным, первые воспоминания большинства людей ненастоящие. Опросив больше шести тысяч респондентов, исследователи выяснили, что 40 процентов ранних воспоминаний относятся к возрасту от одного до трех лет, когда воспоминания эпизодической памяти еще не формируются. А значит, все они выдуманные.

Ученые узнали, когда и где формируются воспоминания

Нейробиологи из США установили, когда и где формируются на молекулярном уровне воспоминания разной продолжительности. Их выводы опубликованы в материалах Американской академии наук.

Кроме того, американские специалисты продемонстрировали, что ложные воспоминания человеку можно просто внушить. Испытуемым, побывавшим в Диснейленде, показывали поддельный видеоролик студии Disney с кроликом Багзом Банни в главной роли. Спустя некоторое время их попросили рассказать о поездке в парк развлечений, и 16 процентов добровольцев были уверены, что встречали Багза Банни в Диснейленде. Между тем этот кролик — персонаж студии Warner Brothers и находиться в Диснейленде не мог.

Авторы работы подчеркивают: все воспоминания о мультяшном герое были эмоционально окрашены и изобиловали подробностями, значит, люди считали ложные воспоминания настоящими.

Забыть всё: ученые нашли способ избавиться от негативных воспоминаний | Статьи

В НИЦ «Курчатовский институт» занимаются исследованиями, которые должны помочь избавиться от причиняющих боль воспоминаний. Их можно стереть с помощью специальных фармакологических препаратов, наиболее эффективными из которых оказались ингибиторы синтеза белка. Об этом говорят результаты экспериментов, проведенных на мышах. В перспективе разработка российских ученых может помочь людям, страдающим от посттравматического синдрома.

«Афганский синдром»

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), также известное как «вьетнамский» или «афганский» синдром, — тяжелое психическое состояние, которое возникает в результате единичной или повторяющейся травмирующей психику ситуации, как, например, участие в боевых действиях, тяжелая физическая травма, сексуальное насилие или угроза жизни. При ПТСР группа характерных симптомов — таких как высокий уровень тревожности, кошмары и подавленность — сохраняется на протяжении минимум месяца после события. А в некоторых случаях пережитая травма дает о себе знать всю жизнь.

На сегодняшний момент ПТСР лечат двумя способами: медикаментозным (антидепрессанты, транквилизаторы и другие препараты) и психотерапевтическим. Часто лечение неэффективно, причем человек может нуждаться в постоянном наблюдении специалиста, что требует времени и больших финансовых затрат.

Сотрудники лаборатории нейронаук курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий выяснили, как можно избавиться от негативных воспоминаний. Исследователи провели ряд экспериментов на мышах, чтобы либо полностью стереть, либо изменить воспоминания о травмирующей ситуации. Для воздействия на память были применены ингибиторы синтеза белка — они тормозят синтез белков в клетках мозга. В частности, свою эффективность на мышах показал циклогексимид.

Электрическая клетка

— В памяти людей с этим синдромом навсегда сохраняется перенесенный травматический опыт. Такая память становится навязчивой — в своих мыслях человек постоянно воспроизводит негативные события, причинившие ему в прошлом страдания, — пояснила «Известиям» младший научный сотрудник лаборатории нейронаук НИЦ «Курчатовский институт» Ольга Ивашкина. — Стандартный пример: человек, который участвовал в боевых действиях, слышит, например, рев мотора автомобиля. Этот громкий и внезапный звук вызывает у него воспоминание о стрельбе. В результате активируются все негативные воспоминания, возникает паника и сильный страх, человек находится в подавленном психическом состоянии. От этих травмирующих воспоминаний надо избавляться. Для поиска путей избавления от них мы смоделировали такую травму на мышах.

Грызунов помещали в новую для них обстановку (экспериментальную клетку, по которой был пущен ток) — такое воздействие пугало животных. В результате, когда мыши оказывались в схожей обстановке снова, прошлый травматический опыт заставлял их, как и прежде, чувствовать страх. Исследователи провели ряд экспериментов, чтобы либо полностью стереть, либо изменить воспоминания о травмирующей ситуации. На данный момент высокую эффективность против травмирующих воспоминаний показали ингибиторы синтеза белка.

— Такие препараты нарушают весь синтез белка в мозге, что позволяет повлиять на память, которая находится в лабильном, то есть доступном к изменению состоянии. Иными словами, мыши что-то выучили, дальше мы им предложили эту ситуацию вспомнить, — рассказала Ольга Ивашкина. — Когда они вспоминают, память становится активной. Если в этот момент введем ингибитор синтеза белка, можем ее нарушить.

Механизм стирания памяти связан с нарушением образования новых белков, необходимых для усиления синаптических контактов между нейронами в различных областях мозга, отметила в беседе с «Известиями» младший научный сотрудник лаборатории нейронаук НИЦ «Курчатовский институт» Ксения Торопова.

— Как в процессе обучения, так и при стрессе в мозге начинается активная экспрессия целого ряда генов, в результате синтезируются белки, необходимые для формирования нейронных сетей, связанных с памятью. При введении ингибиторов синтеза белка эти процессы нарушаются и воспоминание о новом событии не может сформироваться, — пояснила она.

От теории к практике

Как рассказали «Известиям» в Курчатовском институте, в ближайшее время исследования с ингибиторами синтеза белка будут продолжены. В рамках этого проекта ученым предстоит решить еще ряд задач. В частности, изучить долгосрочные эффекты, вызванные стиранием негативных воспоминаний.

— Допустим, мы увидели, что в результате введения препаратов на уровне поведения тревожность снизилась, негативные воспоминания о травме исчезли. Но нас интересует, вернулся ли мозг в прежнее состояние, в каком он был до получения травмирующего опыта, — задается вопросом Ольга Ивашкина.

После травмирующего события животные несколько недель жили в обычных домашних клетках, не подвергаясь никаким негативным воздействиям. Ученые за ними просто наблюдали. Оказалось, что даже спустя значительное время после стрессирующего события и без дополнительных напоминаний о нем работа нейронных сетей мозга оставалась измененной, мозг не мог вернуться в прежнее состояние.

Дальнейшая часть работы состоит в том, чтобы подобрать эффективные способы, которые позволят не только избавиться от последствий травматического события на уровне поведения, но и вернуть мозг к нормальной активности.

Исследователям предстоит провести еще ряд испытаний на мышах, чтобы подобрать эффективный и безопасный для мозга препарат.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Наша память работает совсем не так, как мы думаем, говорят ученые

13 декабря 2018

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

«То есть вы говорите мне, что я должен больше забывать, чтобы лучше помнить?»

Если и есть предел для человеческой памяти, то мы за всю свою жизнь даже не приближаемся к нему.

Психологи и нейробиологи подтверждают, что существует определенный объем информации, который мы способны хранить в памяти, однако нет никакого повода опасаться, что в один момент этот объем будет исчерпан, и свободного места для новой информации в памяти не останется.

«Это все прекрасно, но почему тогда я постоянно о чем-то забываю?» — спросите вы.

Ответ ученых вас может удивить: скорее всего, они скажут, что дело не в запоминании, а в том, что вы, вероятно, не умеете вовремя расставаться с достаточным количеством ненужной информации.

Запомнить или забыть?

Начнем с самого начала. Есть три фазы «запоминания»: усвоение информации, ее хранение и воспоминание.

«Когда люди жалуются на свою память, они обычно полагают, что их проблема заключается в неспособности запомнить информацию или удержать ее в памяти», — говорит профессор психологии Калифорнийского университета Роберт Бьорк.

По его словам, на самом деле проблема может заключаться в неспособности выбрасывать из памяти лишнюю информацию. Эта теория становится все более популярной среди исследователей.

Подумайте о том, как трудно найти нужную вещь в захламленной комнате. С памятью происходит то же самое.

Очистить память от хлама

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

А теперь попробуем найти нужное

Чем больше информации мы храним в своей памяти, тем больше воспоминаний смешиваются между собой. Устаревшая и ненужная информация будет неизбежно сбивать нас с толку и препятствовать нашим попыткам систематизировать «полезные воспоминания» и сформулировать основные идеи, которые могут быть очень важны для принятия решений.

Профессор Блейк Ричардс из университета Торонто и исследователь Пол Фрэнкланд полагают, что «забывание» — это работающий, «встроенный» в саму память, механизм.

Задача памяти — оптимизировать процесс сознательного принятия решений с помощью удержания важной информации и избавления от ненужной информации.

Учиться забывать

«Все это хорошо. Но как забывать?» — спросите вы.

Вот несколько советов:

1. Перестаньте возвращаться к определенным воспоминаниям

Наша способность вызывать в памяти определенные воспоминания — это как тропинка в лесу. Чем чаще вы по ней ходите, тем более заметной она становится.

Когда вы часто возвращаетесь к определенной информации, это приводит к укреплению соответствующих нейронных связей и заставляет мозг считать, что именно это воспоминание (к которому вы так часто возвращаетесь) является очень важным.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Чем чаще мы возвращаемся к определенным воспоминанием, тем больше наш мозг убеждается в том, что эти воспоминания очень важны

2. Без практики не обойтись

Память можно натренировать и ослабить. Профессор Майкл Андерсон из Кембриджского университета в 2001 году провел исследование, которое подтвердило, что если подавлять в памяти определенные воспоминания, то действительно можно добиться того, что они станут менее навязчивыми.

Зигмунд Фрейд однако бы сказал, что те воспоминания, которые вы пытаетесь подавить, вернутся к вам обратно и будут вас преследовать. Но профессор Андерсон настаивает, что такие попытки избавиться от нежелательной информации — важный метод упорядочивания эмоций и мыслей, по крайней мере в краткосрочной перспективе.

Автор фото, Getty Images

3. Не пренебрегайте кардионагрузками

Профессор Блейк Ричардс провел исследование на мышах, поэтому он не может утверждать, что все таким же образом работает и в случае с человеком. Но в его лаборатории при проведении исследования на мышах он увидел четкую связь между образованием новых нейронов и процессом избавления от ненужных воспоминаний.

А единственный верный способ способствовать нейрогенезу — по крайней мере в случае с мышами — кардиотренировка.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Пробежка — лучший способ перезагрузить мозг?

Связи между нейронами в нашем мозге постоянно перестраиваются. Они могут ослабевать или вовсе полностью исчезать. Идет постоянный процесс обновления сети нейронных связей в гипоталамусе, полностью переписывается существующая система воспоминаний.

Умение забывать — это такой же необходимый навык, как и запоминание. Избавление от нежелательных воспоминаний и связанных с ними эмоций может быть очень трудной задачей, но этот навык развивается.

мозг намеренно стирает свежую информацию из памяти — Российская газета

Ученые установили, что в процессе обучения новым знаниям или навыкам головной мозг намеренно стирает свежую информацию из памяти, что можно использовать для создания лекарств, которые удалят нежелательные воспоминания, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Cell.

Исследователи уже много лет не могут сойтись во мнении, почему свежеполученные знания у большинства людей легко улетучиваются со временем. Одни считали, что причиной этому — естественная нестабильность свежих воспоминаний, вторые полагали, что это происходит по мере поступления в мозг новой информации.

Ученые из Лаборатории Колд Спринг Харбор в США, под руководством профессора И Чжуна, впервые показали, что процесс стирания свежей информации в мозге активно протекает под влиянием специального биохимического процесса.

В работе с плодовыми мушками-дрозофилами ученые показали, что за стирание информации из мозга отвечает специальный белок, называемый Rac. Блокировка его работы в ходе эксперимента приводила к тому, что мушки существенно дольше сохраняли память о полученной от ученых информации. Если же уровень этого белка был повышен искусственным образом, то информация у мушек стиралась заметно быстрее, чем у контрольной группы.

Для того, чтобы показать это, ученые провели серию экспериментов, в которых использовали два отвратительных для мушек запаха. Подвергая мушек небольшому электрическому удару в случае вдыхания ими одного из запахов, ученые привили насекомым желание избежать этого запаха в пользу другого.

В первом эксперименте ученые через определенные промежутки времени просто проверяли, способны ли мушки вспомнить, что одного из запахов следует избегать. Во втором эксперименте ученые заставили мушек научиться различать два других запаха, после чего, в третьем эксперименте, полностью запутали насекомых, сопровождая электрошоком воздействие того запаха, к которому мушки после первого эксперимента должны были стремиться, дабы избежать удара током.

Во всех случаях мушки постепенно забывали то, чему их изначально научили, причем это происходило под воздействием белка Rac, активация работы которого происходила существенно раньше, если мушек заставляли заучить новую информацию, или сбивали с толку противоположными по смыслу данными.

Ученые показали, что если генетическим путем блокировать работу этого белка, то мушки способны удерживать воспоминания существенно дольше, чем обычные: на время от нескольких часов до более, чем на сутки. Искусственное же повышение уровня Rас провоцировало более быструю потерю заученной информации.

Авторы исследования полагают, что понимание того, как происходит потеря заученной информации на уровне биологических молекул, позволит ученым понять каким образом устроена память.

«Мы до сих пор точно не знаем, как происходит запоминание информации на клеточном и молекулярном уровнях: что образуется и что стирается» — сказал Чжун, слова которого приводит пресс-служба издательства Cell Press, выпускающего журнал.

Механизм, обнаруженный учеными на примере дрозофил, может быть актуальным и для млекопитающих, в том числе и людей.

«Кроме того, белок Rac или связанные с ним биологические молекулы могут быть использованы в качестве мишеней для лекарств, предназначенных для стирания воспоминаний», — добавил Чжун в интервью изданию Live Science.

Такие лекарства могут использоваться для стирания у людей тягостных или неприятных воспоминаний, например о перенесенной травме.

РИА Новости

ученых уже знают, как «стереть» ваши болезненные воспоминания … и добавить новые

У всех нас есть вещи в прошлом, которые мы хотели бы забыть — тяжелые разрывы, травмы, потери. Как бы мы ни старались, эти воспоминания могут продолжать преследовать нас, иногда вызывая такие состояния, как тревога, фобии или посттравматическое стрессовое расстройство. Но теперь ученые находятся на грани того, чтобы изменить это навсегда, открыв, что наши воспоминания не так постоянны, как мы когда-то думали.

Фактически, теперь исследователи выяснили, как удалять, изменять и даже имплантировать воспоминания — не только у животных, но и у людей. И лекарства, которые перестраивают наш мозг, чтобы забыть плохие части, уже на горизонте, как было подчеркнуто в документальный фильм PBS Memory Hackers на выходных.

Если все это звучит немного как научная фантастика, то это потому, что это так — такие фильмы, как Вечное сияние для чистого разума и Вспомнить все , давно играли с идеей изменить наши воспоминания.Но благодаря достижениям в технологии неврологического сканирования за последние несколько десятилетий мы теперь ближе, чем вы могли представить, к воплощению этих технологий (или чего-то подобного) в реальность.

Так как же удалить память? Чтобы понять это, вам нужно понять, как воспоминания формируются и сохраняются в нашем мозгу в первую очередь.

Раньше ученые думали, что воспоминания хранятся в одном определенном месте, например, в неврологической картотеке, но с тех пор они поняли, что каждое отдельное воспоминание, которое у нас есть, заблокировано связями в мозгу.

Проще говоря, память формируется, когда белки стимулируют клетки нашего мозга к росту и формированию новых связей, буквально меняя схемы нашего разума.

Как только это происходит, воспоминание сохраняется в вашем сознании, и для большинства из нас оно будет оставаться там до тех пор, пока мы время от времени размышляем о нем или возвращаемся к нему.

Пока все просто. Но многие люди не понимают, что эти долговременные воспоминания нестабильны. Фактически, каждый раз, когда мы возвращаемся к воспоминанию, оно снова становится податливым и сбрасывается сильнее и ярче, чем раньше.

Этот процесс известен как реконсолидация, и он объясняет, почему наши воспоминания иногда могут незначительно изменяться со временем — например, если вы упали с велосипеда, каждый раз, когда вы вспоминаете об этом и расстраиваетесь по этому поводу, вы восстанавливаете связь между это воспоминание и эмоции, такие как страх и печаль. В конце концов, одной мысли о велосипеде могло быть достаточно, чтобы напугать вас. С другой стороны, у большинства из нас был опыт, когда однажды травмирующее воспоминание стало смешным спустя годы.

Процесс реконсолидации очень важен, потому что это момент, когда ученые могут вмешаться и «взломать» наши воспоминания.

«Исследования показывают, что воспоминаниями можно манипулировать, потому что они действуют так, как будто они сделаны из стекла, существующего в расплавленном состоянии, когда они создаются, прежде чем стать твердыми», — объясняет Ричард Грей для The Telegraph. «Однако, когда память вызывается, она снова расплавляется и поэтому может быть изменена перед повторным сбросом».

В настоящее время многочисленные исследования показали, что, блокируя химическое вещество под названием норадреналин, которое участвует в реакции борьбы или бегства и вызывает такие симптомы, как потные ладони и учащенное сердцебиение, исследователи могут «ослабить» травматические воспоминания и остановить их. быть связанным с отрицательными эмоциями.

Например, в конце прошлого года исследователи из Нидерландов продемонстрировали, что они могут избавить арахнофобов от страха перед пауками, используя лекарство под названием пропранолол, блокирующее норэпинефрин.

Чтобы выяснить это, команда взяла три группы арахнофобов. Двум из этих групп показали птицееда в стеклянной банке, чтобы вызвать их страшные воспоминания о пауках, а затем дали пропранолол или плацебо. Третьей группе просто давали пропранолол без показа паука, чтобы исключить возможность того, что препарат сам по себе снижает их страх.

В течение следующих нескольких месяцев всем группам представили еще одного птицееда, и измерили их реакцию страха. Результаты были довольно невероятными — в то время как группа, получавшая плацебо и получавшие пропранолол без контакта с пауком, не показала изменений в уровне своего страха, арахнофобы, которым показали паука и дали лекарство, смогли прикоснуться к птицееду в течение нескольких дней. В течение трех месяцев многие из них чувствовали себя комфортно, держа паука, и их страх не возвращался даже через год.Как будто их страх исчез.

Тот же препарат был испытан еще в 2007 году на жертвах перенесенной травмы. Участникам давали пропранолол или плацебо каждый день в течение 10 дней, и их просили описать свои воспоминания о травмирующем событии.

Те, кому давали наркотик, не забыли об этом опыте, но через неделю они смогли рассказать о нем с гораздо меньшим стрессом, чем вначале. У мышей аналогичный метод использовался, чтобы заставить мышей «забыть», что конкретный звук был связан с электрическим током, оставив при этом нетронутыми другие воспоминания.

До сих пор исследователи не пытались полностью удалить воспоминания людей (по крайней мере, о которых мы знаем) из-за этических последствий, но данные свидетельствуют о том, что это было бы возможно, учитывая правильное сочетание лекарств и упражнений на вспоминание.

Возможно, еще большее беспокойство вызывает исследование того, насколько легко ученым насаждать людям ложные воспоминания. Манипулируя тем же процессом воссоединения, психолог Джулия Шоу показала, что можно заставить людей вспомнить преступление, которое они никогда не совершали, и даже предоставить яркие подробности о вымышленном событии.

Вы можете увидеть ее работу в действии ниже, и это довольно устрашающе:

Поскольку этот тип изменения памяти уже возможен и постоянно проводятся дальнейшие исследования, реальный вопрос сейчас в том, что нам делать. с этим знанием?

Как сообщил CoCreate создатель Memory Hackers, Майкл Бикс, в конечном итоге цель состоит не в том, чтобы полностью удалить болезненные воспоминания людей, как они пытаются это сделать в Eternal Sunshine for the Spotless Mind, , а просто подправить их. так они меньше расстраивают.Потому что не столько воспоминания, сколько ассоциации, которые они вызывают в нашем сознании, причиняют нам боль.

Что наиболее важно, исследование означает, что вскоре ученые смогут помочь в лечении людей с тревогой, фобиями и посттравматическим стрессовым расстройством.

«Перезапись воспоминаний позволяет вам обновлять их», — сказал Бикс. «Но цель забывания заключается не только в том, чтобы вы могли очистить жесткий диск … Способность забывать неприятные вещи позволяет нам создавать историю о себе, с которой мы можем жить.»

Этика стирания плохих воспоминаний

Электричество использовалось в лечении вплоть до 46 г. н.э., когда Скрибоний Ларг лечил римского императора Клавдия от головных болей электрическим угрем. его Compositiones Medicae . Но только после появления Зигмунда Фрейда электрошоковая терапия приобрела свою более современную форму.

С 1892 по 1893 год Фрейд работал с Илоной Вайс (фрейлейн Элизабет фон Р.Фрейда), 24-летнего парня из обеспеченной венгерской семьи. Она жаловалась на постоянную усталость и боль в ногах при ходьбе или стоянии, что, естественно, как обнаружил Фрейд, больше связано с психологической травмой, чем с физическим заболеванием. В своих исследованиях по истерии , Фрейд писал о необычном состоянии Вайса, отмечая: «Если кто-то надавил или ущипнул гипералгезирующую кожу и мышцы ее ног, ее лицо приняло своеобразное выражение, которое было выражением удовольствия, а не боли.Как оказалось, физическая боль могла довести ее до оргазма.

ЭСТ в настоящее время используется в основных медицинских методах лечения шизофрении, мании и кататонии.

Поставив диагноз «истерия», Фрейд в течение четырех недель лечил Вайс электрическим током высокого напряжения, воздействующим на ее ноги. После месяца безрезультатности он изменил настрой на электрошоковую терапию. Однажды он утверждал, что это «дает замечательные результаты» в «Исследования истерии », но позже пренебрегал этим как нечто большее, чем «притворное лечение».

Хотя Фрейд быстро исключил это из своего репертуара, более века спустя электросудорожная терапия (ЭСТ) снова используется. В то время как Фрейд использовал ЭСТ как локализованное средство для лечения физических недугов, в настоящее время она используется преимущественно для лечения психических заболеваний на головном мозге.

Распространенное восприятие ЭСТ состоит в том, что это устаревшее и ужасное лечение, подобное чему-то из серии The Bell Jar Плата или Заводного апельсина Берджесса , связанных с кинематографическими изображениями психически больного, корчащегося в смирительной куртке. угрожающие врачи и медсестры наводняют тело пациента электричеством.Но сейчас ЭСТ на удивление модернизируется и в настоящее время используется в основных медицинских методах лечения шизофрении, мании и кататонии.

Наиболее радикально то, что теперь ЭСТ используется для изменения и уничтожения воспоминаний.

Это может звучать как выдумка, как что-то из Eternal Sunshine of the Spotless Mind , но недавнее исследование, опубликованное в Nature , показало, что ЭСТ успешно «нарушает обратную консолидацию эпизодических воспоминаний у людей». То есть воспоминания были частично, а в некоторых случаях почти полностью удалены у участников, перенесших ЭСТ.

Ведущий исследователь, Марийн Крез, нейробиолог из Университета Радбауд в Неймегене в Нидерландах, и его коллеги обнаружили, что, стратегически выбрав время всплесков ЭСТ, которые вызывают приступы, пропуская ток в мозг через электроды, размещенные на коже черепа, возможно для нацеливания и нарушения памяти пациентов о тревожном эпизоде.

В исследовании участникам были показаны слайд-шоу двух «эмоционально травмирующих событий» — автокатастрофы и сексуального нападения, — которые также рассказывались участникам, чтобы лучше закрепить их в их сознании.Через неделю участников попросили вспомнить события, и группа лечения получила всплески ЭСТ, когда они пытались восстановить воспоминания. На следующий день участникам был предложен тест памяти с несколькими вариантами ответов. Оказалось, что пациенты, перенесшие лечение электрошоком, значительно хуже запоминали детали из рассказов, чем пациенты, которые либо находились под наркозом, либо вообще не получали лечения. Те, кого лечили с помощью ЭСТ, показали себя не лучше, чем если бы они просто предположили.

Такое открытие вызывает серьезные вопросы, не в последнюю очередь: должны ли мы вмешиваться в нашу память? Но чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала определить ценность памяти. Если верно то, что наши действия, наши личности, само наше представление о себе основано на опыте, который мы получили, и на воспоминаниях, которые мы собрали, тогда удаление наших воспоминаний означало бы уничтожение части нас самих.

В своем автобиографическом эссе «Очерк прошлого» Вирджиния Вульф написала: «Я могу только отметить, что прошлое прекрасно, потому что в то время никто не осознает эмоции.Позже он расширяется, и поэтому у нас нет полных эмоций по поводу настоящего, только о прошлом ». Избавиться от наших воспоминаний — значит покончить с прошлым, а покончить с прошлым — значит покончить с настоящим.

Но не все уверены, что избавление от плохих воспоминаний приведет к потере нашего истинного «я». Несколько лет назад, когда нейробиологи тестировали на крысах химическое вещество, которое, как они надеялись, могло стереть связи между клетками мозга (тем самым препятствуя способности вспоминать воспоминания), д-р.Артур Каплан, ныне возглавляющий отдел биоэтики Нью-Йоркского университета, сказал, что стирающие память методы лечения на самом деле не меняют нас.

«Я думаю, что мы можем изменить некоторые воспоминания, не меняя фундаментально, кто мы есть или как мы ведем себя», — сказал Каплан, который также является редактором Contemporary Debates in Bioethics . «И даже если это немного изменит нашу личность, это дает нам возможность функционировать. Мы должны понять тяжелое положение тех, кто оказался пленником плохих воспоминаний, ужасных воспоминаний, ужасных воспоминаний.

Хотя, как сказал Каплан, трагические воспоминания потенциально могут сделать нас пленниками самих себя, стоит отметить, что наши личности состоят из тонкого взаимодействия воспоминаний. Многие эксперты считают, что нарушить одно воспоминание чревато нарушением всего.

«Наши воспоминания и наш опыт имеют фундаментальное значение для нашей личности, для нашей жизни, всего, что делает нас такими, какие мы есть», — сказала д-р Джуди Иллес, профессор неврологии и канадский исследовательский факультет нейроэтики в Университете Британской Колумбии.«Когда вы вытаскиваете один кирпич из стены воспоминаний, вместе с ним уходят многие другие воспоминания. Воспоминания невероятно связаны друг с другом ».

Думать, что воспоминания можно разделить, было бы категоричной ошибкой — наша жизнь сложна, наполнена переплетающимися воспоминаниями, которые влияют на наши решения, наше настоящее и будущее таким образом, что невозможно предсказать. Как добавляет Иллес: «Нет такого момента времени, когда мы не создаем воспоминания».

Доктор Хэнк Грили, директор центра права и биологических наук и профессор генетики в Стэнфордской медицинской школе, согласился, сказав: «Воспоминания составляют нашу идентичность, в том числе наши личности, и в некоторых важных отношениях мы — наши воспоминания. поэтому, если бы мы потеряли или изменили наши воспоминания, мы были бы другими людьми.

«Но, — сказал он, добавив нюансов к потенциальным эффектам удаления памяти. «Изменение или потеря воспоминаний может сделать вас счастливее или печальнее в зависимости от того, теряете ли вы печальные или счастливые воспоминания».

Хотя несколько скептически, Грили предсказал, что через 10–20 лет есть «разумный шанс», что воспоминания можно не просто разрушить, но точно определить и полностью удалить.

Итак, если кто-то переживает глубоко тревожный опыт — момент, который может оставить шрам на всю жизнь, — почему бы ему не избавиться от этого печального воспоминания, если это безопасный процесс и может привести к значительному увеличению счастья? ? Поначалу это кажется очевидным ответом, но возиться с воспоминаниями — это далеко не простой процесс, и отрезать одно воспоминание — значит неизбежно посягать на другие.

Наш мозг устроен так, чтобы сохранять эмоционально серьезные воспоминания.

Даже когда они нарушены химическими веществами или вспышками ЭСТ, эмоции, лежащие в основе долговременных воспоминаний, сохраняются в нашем подсознании. Например, если кто-то подвергся насилию, он все равно будет чувствовать беспокойство, если снова встретит обидчика, даже если воспоминания были «стерты», согласно книге Стивена Джонсона Mind Wide Open: Your Brain and Neuroscience of Everyday. Жизнь . Это потому, что, как объясняет Джонсон, наш мозг запрограммирован на сохранение эмоционально серьезных воспоминаний.Это прекрасный эволюционный механизм для объединения людей — для запоминания всех подробностей нашей свадьбы или вечеров, проведенных с близкими друзьями, — но он наносит ущерб нашей способности подавлять тревожные воспоминания даже с помощью лечения, изменяющего память.

Как пишет Джонсон: «Даже амнезиаки при определенных обстоятельствах могут вспомнить свои прошлые чувства».

Кратковременные воспоминания также могут быть эффективно стерты из нашего сознательного разума, но, как и в случае с долгосрочными воспоминаниями, привязанные эмоции имеют тенденцию держаться в нашем подсознании.Недавнее исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences , показало, что подсознательные зрительные воспоминания могут быть ослаблены без ЭСТ или химикатов. Все, что нужно сделать, — это попытаться забыть момент, когда он происходит. Исследование показало, что когда участникам напоминали об изображении — например, о кофейной кружке, — о котором им было сказано забыть несколькими днями ранее, у них была значительно меньшая мозговая активность, чем когда им напоминали об изображениях, которые они активно не пробовали. забывать.И хотя исследование показало, что подсознательные воспоминания могут удерживаться не так сильно, как считалось ранее, пока нет доказательств того, что основные эмоции могут быть удалены вместе с воспоминаниями.

Тем не менее, даже если исследователи найдут способ полностью удалить воспоминания четким и простым способом, мы все равно столкнемся с моральной дилеммой — не только с проблемой игры с Богом нашим разумом, но и с вопросом, можем ли мы больше не хочу, чтобы наше прошлое сообщало о нашем настоящем. Действительно ли полная забывчивость гарантирует нашу психическую свободу? Или разум, лишенный плохих воспоминаний, будет лишь предвещать однообразное будущее, склонность терять из виду, кем мы являемся, и при этом терять из виду, кем мы хотим быть?

Возможно, Фрейд был умен, отказавшись от электрошоковой терапии в самом начале своей карьеры.В случае с памятью, возможно, она принесет больше вреда, чем пользы. Как и во многих этических затруднениях, истинная важность памяти становится очевидной только тогда, когда мы сталкиваемся с ее разрушением.

Границы | Имплантаты мозга для стирания воспоминаний

Имплантируемые устройства в мозг могут восстановить функциональную связь в нервных цепях, нарушенных при большой депрессии, обсессивно-компульсивном расстройстве и других психических расстройствах. Наиболее часто используемым устройством этого типа является глубокая стимуляция мозга (DBS) (Benabid, 2007; Lozano and Lipsman, 2013). Другие нейронные имплантаты могут восстанавливать или улучшать определенные нервные функции, утраченные или нарушенные в результате черепно-мозговой травмы, инфекции или других повреждений. мозг.Одним из примеров является протез гиппокампа (Berger et al., 2011; Hampson et al., 2013). Это сложный набор электродов, имплантированных в область, включающую связи между гиппокампом и энторинальной корой. Хотя он все еще находится на экспериментальной стадии, протез гиппокампа может восстановить способность кодировать новые воспоминания для людей с повреждениями в этой области мозга.

Может ли устройство, имплантированное в мозг, вместо создания новых воспоминаний стирать закодированные, консолидированные и реконсолидированные воспоминания? DBS может модулировать дисфункциональные цепи, опосредуя сенсомоторную, когнитивную и эмоциональную обработку.Теоретически этот или подобный метод стимуляции может выборочно стереть память о патологическом страхе путем инактивации нейронов и возбуждающих синапсов, составляющих след памяти. Это может нарушить повторную консолидацию памяти, хранящейся в мозгу в виде информации. Удаление воспоминаний о страхе, определенных как источник тревоги, паники, фобии и посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), может быть эффективным лечением, когда они не реагируют на другие методы лечения (Pitman, 2015).

Нейробиологи могут использовать ПЭТ или фМРТ для измерения изменений нейронной активности и синаптических связей после манипуляций с нейронными цепями, связанными с различными системами памяти.Нейровизуализация может подтвердить стирание следов памяти на основе этих изменений. Гипотетически, электрическая стимуляция от имплантируемого устройства, такого как DBS, может снизить активность нейронов, составляющих эмоционально заряженный след памяти, лежащий в основе условных реакций на аверсивные стимулы, и позволить субъекту отучиться от патологического поведения. При психических расстройствах, о которых я упоминал, эмоциональное представление или след воспоминаний о тревожном или травмирующем событии остается встроенным в мозг за пределами какой-либо краткосрочной адаптивной функции.Это нарушает сеть памяти, регулирующую страх, и приводит к патологическому мышлению и поведению (Parsons and Ressler, 2013). Тревога, паника, фобия и посттравматическое стрессовое расстройство — это расстройства памяти , содержание , связанные с эмоциональным представлением воспоминаний. Они отличаются от различных форм амнезии, которая представляет собой расстройство памяти , емкость (Копельман, 2002). Проблема не в неспособности формировать воспоминания, а в неспособности их погасить.

Источником этих нарушений является гиперактивность базолатеральной миндалины сети памяти о страхе.Это происходит, когда негативное эмоциональное воспоминание о пугающем опыте или серии таких переживаний формируется и закрепляется в мозгу в процессе консолидации и повторной консолидации. Одна из теорий консолидации памяти о страхе после травмирующего опыта заключается в том, что память встраивается в миндалевидное тело из-за выброса норадреналина в ответ на стрессовую реакцию субъекта на этот опыт. Память более прочно закрепляется в этой области мозга благодаря поведению, в ходе которого субъект учится связывать отталкивающий стимул с условным стимулом.Воспоминания должны постоянно обновляться, чтобы они сохранялись в мозгу. Обновление воспоминаний заключается в их повторном объединении после извлечения. Этот процесс служит адаптивной цели, позволяя субъекту создавать информацию в мозгу, соответствующую текущим и будущим обстоятельствам (Nader et al., 2000; Nader and Einarsson, 2010). Одна из целей исследования памяти состоит в том, чтобы помешать реконсолидации во время или сразу после извлечения, чтобы ослабить или стереть травмирующий след памяти. Воспоминания неустойчивы и подвержены изменениям в это время.Психиатр Роджер Питман объясняет, как будет происходить этот процесс: «Для успешной блокады реконсолидации или обновления необходимы два шага. Во-первых, необходимо дестабилизировать проблемную память. Во-вторых, его повторная стабилизация (реконсолидация) должна быть предотвращена или изменена (обновлена) »(Pitman, 2011, стр. 2, 2015). Фармакологическое вмешательство — один из способов нарушить процесс повторной консолидации. В нескольких исследованиях антагонист бета-адренорецепторов пропранолол ослаблял эмоционально заряженное содержимое травматической памяти у ряда субъектов (Pitman et al., 2002; Киндт и др., 2009; Soeter and Kindt, 2015). Тем не менее, если наркотик ослабляет, но не стирает эмоциональную репрезентацию воспоминаний, определенные стимулы могут реактивировать его эмоционально заряженное содержание. Это могло вернуть психопатологию.

Другой и потенциально более эффективный способ блокирования повторной консолидации — это искоренение эмоциональной репрезентации воспоминаний. В принципе, некоторые лекарства могут блокировать повторную консолидацию памяти о страхе, блокируя синтез белка в базолатеральной миндалине, где находился след памяти.Во время извлечения инфузия ингибитора синтеза белка, такого как анизомицин, в эту область мозга может нарушить реконсолидацию и эффективно стереть следы памяти (Schacter and Loftus, 2013). Это или подобное действующее лекарство также будет мешать долгосрочному потенцированию (LTP) и белку, связывающему элемент циклического ответа (CREB) фактора транскрипции, который регулирует синтез белка при формировании и сохранении воспоминаний. Если бы они были эффективными, эти процессы исключили бы возможность повторения повышенной эмоциональной реакции на стимулы, связанные со следом памяти, потому что в мозгу больше не было бы никаких следов (Agren et al., 2012).

Основной проблемой фармакологического стирания памяти является избирательность этого вмешательства. Многие воспоминания о пугающих переживаниях адаптируются и имеют решающее значение для выживания, потому что они позволяют нам распознавать угрожающие ситуации и соответствующим образом реагировать на них. Не все воспоминания о страхе патологичны или дезадаптивны. Из-за распределенных и недискриминационных эффектов психотропных препаратов лекарство, предназначенное для стирания следов, может иметь непреднамеренный расширяющий эффект и нарушать нормальные функции системы памяти о страхе.Препарат, введенный в мозг, может изменить как целевые, так и нецелевые ядра лимбической системы и изменить нормальную эмоциональную обработку. Это может привести к новой психопатологии.

Более сфокусированное действие глубокой электрической стимуляции нейронов и синапсов в пределах трассы памяти могло бы помочь преодолеть проблему избирательности. Прямая стимуляция этих составляющих следа на критической частоте может нейтрализовать эффекты LTP, CREB и синтеза белка на постоянство памяти.Он может устранить любые препятствия на пути к дестабилизации и удалению памяти как информации, хранящейся в мозгу. Кроме того, точно воздействуя на нейроны в пределах трассы, электрическая стимуляция может снизить риск расширения эффектов на адаптивные воспоминания о страхе и положительные эмоциональные воспоминания. В сочетании с нейромодулирующим действием способность DBS исследовать цепи и узлы внутри этих цепей позволит исследователям отслеживать его влияние на критические нейроны и синапсы (Lozano and Lipsman, 2013).Это может предотвратить неблагоприятные эффекты расширения на нейроны и синапсы, не связанные с проблемной памятью. Низкочастотная глубокая электрическая стимуляция мозга может ограничиваться только ослаблением эмоционального содержания следа памяти. Результат стимуляции будет аналогичен эффекту пропранолола, потому что он не устранит это содержание. Высокочастотная стимуляция может выборочно инактивировать нейроны и синапсы в базолатеральной миндалине, идентифицированной как локусы патологического следа памяти страха, нарушить реконсолидацию памяти и стереть ее.В отличие от термоэлектрической и радиочастотной нейронной абляции, электрическая стимуляция может стереть след, не разрушая ткань мозга.

Проблема избирательности — это проблема локализации. Главный вопрос заключается в том, будет ли конкретная дезадаптивная память о страхе локализована в достаточной степени, чтобы DBS стер ее, оставив при этом адаптивные воспоминания о страхе нетронутыми. Одна из гипотез, которая может поддержать идею выборочного стирания дезадаптивной памяти о страхе, заключается в том, что функциональная визуализация может выявить более высокие уровни активации в ядрах, связанных с этой памятью, когда субъекта попросили вспомнить травматический опыт как его источник (Pitman et al. ., 2002; Питман, 2015). DBS может нацеливаться на эти ядра для инактивации и стирания.

Даже если визуализация показала локализованную метаболическую гиперактивацию в ядрах, связанных с памятью, есть вопросы о том, может ли DBS ее инактивировать. Хотя многие исследования подтвердили нейромодулирующий эффект DBS, механизмы действия этого метода до конца не изучены. DBS увеличивал метаболизм глюкозы в энторинальной коре у группы пациентов с эпилепсией и улучшал обучение и пространственную память (Sulthana et al., 2012; Fell et al., 2013). Точно так же усиление метаболизма в своде с помощью DBS может быть способом улучшения памяти при легкой форме болезни Альцгеймера (Lozano et al., 2016). Цель использования DBS для улучшения определенных типов памяти в этих исследованиях контрастирует с целью использования DBS для стирания других типов памяти. Для улучшения памяти потребуется активировать метаболически неактивные ядра, связанные с LTP, CREB и синтезом белка. Стирание памяти потребует подавления метаболически сверхактивных ядер, связанных с этими же процессами.Второй механизм в некоторых отношениях может быть похож на модулирующие эффекты высокочастотного DBS на метаболически сверхактивные цепи при резистентной к лечению депрессии (Mayberg et al., 2005). Однако одно существенное различие между DBS для депрессии и DBS для стирания памяти состоит в том, что цель во втором случае будет более дискретной. Усиливает ли DBS память или стирает ее, будет зависеть от частоты электрического тока, подаваемого к целевым ядрам, и его воздействия на нейроны, составляющие след памяти.

Хотя прямая стимуляция гиппокампа и медиальных височных долей может нарушить эпизодическую память (Merkow et al., 2017), неясно, будет ли стимуляция иметь такие же эффекты при инактивации памяти о страхе. Поскольку это гипотетически и связано со многими открытыми нейрофизиологическими вопросами, следует с должной осмотрительностью предлагать DBS как метод избирательного стирания памяти. Тем не менее, с повышением уровня точности, в принципе возможно, что это может быть новое приложение DBS в ближайшем будущем.

Предположим, что исследователи могли бы использовать электрическую стимуляцию от устройства, имплантированного в мозг, чтобы стереть не только патологические воспоминания о страхе, но и менее эмоционально заряженные воспоминания о тревожных переживаниях. Если эмоциональная репрезентация некоторых из этих воспоминаний была локализована в дискретных лимбических ядрах, критические нейроны и возбуждающие синапсы могли быть инактивированы, а след памяти стирался с помощью DBS, должно ли это быть?

Запоминание ошибочного выбора и действий может преследовать человека годами и сделать его нерешительным при выборе между альтернативным курсом действий в настоящем и будущем.Однако воспоминания об этих ошибках и более эмоционально тревожных переживаниях необходимы для развития характера и морального роста. Они способствуют этому развитию и росту, вызывая моральные эмоции раскаяния и сожаления. Они также позволяют нам размышлять о наших мотивационных состояниях при формировании и выполнении планов действий, которые способствуют благоразумию и моральной чуткости по отношению к другим. Тревожные воспоминания могут ограничивать принятие решений, которые необходимы для эффективного рационального и нравственного выбора.Удаление некоторых тревожных воспоминаний не может подорвать и не помешать развитию и использованию этих способностей. Однако стирание более широкого набора воспоминаний может ослабить свободу воли и оказать пагубное влияние на поведение. Умственная способность объединять как положительные, так и отрицательные эпизодические воспоминания в единую автобиографию также позволяет создавать из них смысл. Удаление более критического количества воспоминаний может нарушить психологическую связь и непрерывность, которые составляют личную идентичность, переживание сохранения во времени одного и того же человека (Parfit, 1984; Tulving, 2002).Эпизодические и эмоциональные воспоминания имеют решающее значение для свободы воли и личности. Неизвестно, может ли удаление некоторых из этих воспоминаний повлиять на эти два фундаментальных аспекта человеческого опыта и причинить вред.

Исследования по манипулированию содержанием памяти были ограничены моделями на животных. Психиатрическим исследователям придется решить множество теоретических и технических проблем, чтобы перейти от исследований на животных к исследованиям, проводимым впервые на людях. Функциональная нейровизуализация будет иметь решающее значение для выявления изменений в активности мозга, коррелирующих с ослаблением или стиранием следов памяти на нейрональном и синаптическом уровнях.Самый важный вопрос — можно ли изменить критические нейроны на локальном, дискретном уровне. Идея стирания определенного патологического воспоминания о страхе с помощью DBS или аналогичных имплантируемых устройств электростимуляции все еще остается спекулятивной. Тем не менее, это может стать способом лечения того, что в настоящее время является устойчивым к лечению психическим расстройством содержания памяти.

Авторские взносы

Автор подтверждает, что является единственным соавтором данной работы, и одобрил ее к публикации.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Агрен Т., Энгман Дж., Фрик А., Бьоркстранд Дж., Ларссон Э.-М., Фурмарк Т. и др. (2012). Нарушение реконсолидации стирает след памяти страха в миндалине человека. Наука 337, 1550–1552. DOI: 10.1126 / scince.1223006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бергер, Т., Хэмпсон, Р., Сонг, Д., Гунавардена, А., Мармареллис, В., и Дедвайлер, С. (2011). Корковые нейропротезы для восстановления и улучшения памяти. J. Neural Eng. 8: 04697. DOI: 10.1088 / 1741-2560 / 8/4/046017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фелл, Дж., Старезина, Б., ДоЛам, А., Видман, Г., Хельмштадтер, К., Элджер, К., и др. (2013). Модуляция памяти слабой синхронной стимуляцией глубокого мозга: пилотное исследование. Стимул мозга. 6, 270–273. DOI: 10.1016 / j.bs.2012.08001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хэмпсон, Р., Сонг, Д., Оприс, И., Сантос, Л., Шин, Д., Герхард, Г. и др. (2013). Облегчение кодирования памяти в гиппокампе приматов с помощью нейропротеза, который способствует возбуждению нервных импульсов при выполнении конкретной задачи. J. Neural Eng . 10: 066013. DOI: 10.1088 / 17412560/10/6/066013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Киндт, М., Soeter, M., и Vervliet, B. (2009). За гранью вымирания: стирание человеческих реакций страха и предотвращение возвращения страха. Nat. Neurosci. 12, 256–258. DOI: 10.1038 / nn.2271

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lozano, A., Fosdick, L., Chakravarty, M., Leoutsakos, J.-M., Munro, C., Oh, E., et al. (2016). Фаза II исследования стимуляции глубокого свода мозга при легкой форме болезни Альцгеймера. J. Alzheimers. Дис. 54, 777–787. DOI: 10.3233 / JAD-160017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Майберг, Х., Lozano, A., Voon, V., McNeely, H., Seminowicz, D., Hamani, C., et al. (2005). Глубокая стимуляция мозга при устойчивой к лечению депрессии. Нейрон 45, 651–660. DOI: 10.1016 / j.neuron.2005.02.014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мерков, М., Берк, Дж., Рамайя, А., Шаран, А., Сперлинг, М., и Кахана, М. (2017). Стимуляция средней височной доли человека между обучением и воспроизведением выборочно усиливает забывание. Стимул мозга. 10, 645–650. DOI: 10.1016 / j.brs.2016.12.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Надер К., Шафе Г. и Леду Дж. (2000). Воспоминания о страхе требуют синтеза белка в миндалине для повторного уплотнения после извлечения. Природа 408, 722–726. DOI: 10.1036 / 35021052

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Парфит Д. (1984). Причины и лица . Оксфорд: Clarendon Press.

Google Scholar

Питман Р.К., Сандерс, К. М., Зусман, Р. М., Хили, А. Р., Чина, Ф., Ласко, Н. Б. и др. (2002). Пилотное исследование вторичной профилактики посттравматического стрессового расстройства с помощью пропранолола. Biol. Психиатрия 51, 189–192. DOI: 10.1016 / S0006-3223 (01) 01279-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сотер М. и Киндт М. (2015). Резкая трансформация фобического поведения после воздействия амнезиального средства после извлечения. Biol. Психиатрия 78, 880–886.DOI: 10.1016 / j.biopsych.2015.04.06

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sulthana, N., Haneef, Z., Stern, J., Mukamel, R., Behnke, E., Knowlton, B., et al. (2012). Улучшение памяти и глубокая стимуляция энторинальной области мозга. N. Engl. J. Med. 366, 502–510. DOI: 10.1056 / NEJMoa107212

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Новое исследование нейронов улитки предполагает, что воспоминания, вызывающие тревогу, посттравматическое стрессовое расстройство можно «стереть», не влияя на нормальную память о прошлых событиях — ScienceDaily

Различные типы воспоминаний, хранящиеся в одном и том же нейроне морской улитки Aplysia, могут быть выборочно удалены, согласно к новому исследованию, проведенному учеными из Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) и Университета Макгилла и опубликованному сегодня в журнале Current Biology .

Результаты показывают, что возможно разработать лекарства для удаления воспоминаний, вызывающих тревогу и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), не затрагивая другие важные воспоминания о прошлых событиях.

Во время эмоциональных или травмирующих событий могут закодироваться несколько воспоминаний, включая воспоминания о любой случайной информации, которая присутствует, когда событие происходит. В случае травматического опыта случайная или нейтральная информация может вызвать приступы паники спустя долгое время после того, как событие произошло, говорят исследователи.

«Я хотел бы привести пример: если вы идете в районе с высоким уровнем преступности, вы сокращаете путь через темный переулок и вас ограбят, а затем вы случайно видите почтовый ящик поблизости, вы можете сильно нервничать, когда вы хочу отправить что-нибудь позже », — говорит Сэмюэл Шахер, доктор философии, профессор нейробиологии отделения психиатрии CUMC и соавтор статьи. В этом примере страх темных переулков — это ассоциативная память, которая дает важную информацию — например, страх темных переулков — на основе предыдущего опыта.Однако боязнь почтовых ящиков — это случайное, неассоциативное воспоминание, которое не имеет прямого отношения к травмирующему событию.

«Одно из направлений нашего текущего исследования — разработать стратегии для устранения проблемных неассоциативных воспоминаний, которые могут наложить отпечаток на мозг во время травматического опыта, без ущерба для ассоциативных воспоминаний, что может помочь людям принимать обоснованные решения в будущем — например, не принимать — короткие пути через темные переулки в районах с высоким уровнем преступности », — добавляет доктор Шахер.

Мозг создает долговременную память, отчасти за счет увеличения прочности связей между нейронами и поддержания этих связей с течением времени. Предыдущие исследования показали, что увеличение синаптической силы при создании ассоциативных и неассоциативных воспоминаний имеет общие свойства. Это говорит о том, что выборочное устранение неассоциативных синаптических воспоминаний было бы невозможным, потому что для любого одного нейрона один механизм отвечал бы за поддержание всех форм синаптических воспоминаний.

Новое исследование проверило эту гипотезу путем стимуляции двух сенсорных нейронов, связанных с одним двигательным нейроном аплизии морской улитки; один сенсорный нейрон был стимулирован, чтобы вызвать ассоциативную память, а другой, чтобы вызвать неассоциативную память.

Измеряя силу каждого соединения, исследователи обнаружили, что увеличение силы каждого соединения, вызванного различными стимулами, поддерживалось другой формой молекулы протеинкиназы M (PKM) (PKM Apl III для ассоциативной синаптической памяти и ПКМ Апл I для неассоциативных).Они обнаружили, что каждое воспоминание может быть стерто — не затрагивая другое — путем блокирования одной из молекул PKM.

Кроме того, они обнаружили, что определенные синаптические воспоминания также могут стираться путем блокирования функции отдельных вариантов других молекул, которые либо помогают производить PKM, либо защищают их от разрушения.

Исследователи говорят, что их результаты могут быть полезны для понимания человеческой памяти, потому что у позвоночных есть похожие версии белков PKM аплизии, которые участвуют в формировании долговременной памяти.Кроме того, у человека экспрессируется белок KIBRA, защищающий PKM, и мутации этого гена вызывают умственную отсталость.

«Стирание памяти может облегчить посттравматическое стрессовое расстройство и тревожные расстройства, удаляя неассоциативную память, которая вызывает дезадаптивный физиологический ответ», — говорит Цзянюань Ху, доктор философии, младший научный сотрудник отдела психиатрии CUMC и соавтор книги. бумага. «Выделив точные молекулы, которые поддерживают неассоциативную память, мы сможем разработать лекарства, которые могут лечить тревогу, не влияя на нормальную память пациента о прошлых событиях.«

«Наше исследование является« доказательством принципа », которое дает возможность разработать стратегии и, возможно, методы лечения тревожности», — сказал д-р Шахер. «Например, поскольку воспоминания все еще могут измениться сразу после воспоминания, терапевт может помочь« переписать »неассоциативную память, введя лекарство, которое подавляет поддержание неассоциативной памяти».

Необходимы дальнейшие исследования на доклинических моделях, чтобы лучше понять, как PKM образуются и локализуются в синапсах, прежде чем исследователи смогут определить, какие лекарства могут ослаблять неассоциативные воспоминания.

Избранные воспоминания можно стереть, оставив другие нетронутыми

Нью-Йорк, штат Нью-Йорк (22 июня 2017 г.) — Согласно новому исследованию, проведенному учеными из Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета (CUIMC), различные типы воспоминаний, хранящиеся в одном нейроне морской улитки Аплизия , могут быть выборочно удалены. ) и Университета Макгилла и опубликованы сегодня в Current Biology.

Результаты показывают, что возможно разработать лекарства для удаления воспоминаний, вызывающих тревогу и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), не затрагивая другие важные воспоминания о прошлых событиях.

Во время эмоциональных или травмирующих событий могут закодироваться несколько воспоминаний, включая воспоминания о любой случайной информации, которая присутствует, когда событие происходит. В случае травматического опыта случайная или нейтральная информация может вызвать приступы паники спустя долгое время после того, как событие произошло, говорят исследователи.

«Я люблю приводить пример: если вы идете по району с высоким уровнем преступности, вы сокращаете путь через темный переулок и вас ограбят, а затем вы случайно видите почтовый ящик поблизости, вы можете сильно нервничать, когда вы хочу отправить что-нибудь позже », — говорит Сэмюэл Шахер, доктор философии, профессор нейробиологии отделения психиатрии CUIMC и соавтор статьи.В этом примере страх темных переулков — это ассоциативная память, которая дает важную информацию, например, страх темных переулков, на основе предыдущего опыта. Однако боязнь почтовых ящиков — это случайное, неассоциативное воспоминание, которое не имеет прямого отношения к травмирующему событию.

«Одним из направлений нашего текущего исследования является разработка стратегий по устранению проблемных неассоциативных воспоминаний, которые могут запечатлеться в мозгу во время травмирующего опыта, без вреда ассоциативным воспоминаниям, что может помочь людям принимать обоснованные решения в будущем — например, отказ от ярлыков. через темные переулки в районах с высоким уровнем преступности », — сказал доктор.Шахер добавляет.

Мозг создает долговременную память, отчасти за счет увеличения прочности связей между нейронами и поддержания этих связей с течением времени. Предыдущие исследования показали, что увеличение синаптической силы при создании ассоциативных и неассоциативных воспоминаний имеет общие свойства. Это говорит о том, что выборочное устранение неассоциативных синаптических воспоминаний было бы невозможным, потому что для любого одного нейрона один механизм отвечал бы за поддержание всех форм синаптических воспоминаний.

Новое исследование проверило эту гипотезу путем стимуляции двух сенсорных нейронов, связанных с одним двигательным нейроном морской улитки Aplysia ; один сенсорный нейрон был стимулирован, чтобы вызвать ассоциативную память, а другой, чтобы вызвать неассоциативную память.

Измеряя силу каждого соединения, исследователи обнаружили, что увеличение силы каждого соединения, вызванного различными стимулами, поддерживалось другой формой молекулы протеинкиназы M (PKM) (PKM Apl III для ассоциативной синаптической памяти и ПКМ Апл I для неассоциативных).Они обнаружили, что каждое воспоминание может быть стерто — не затрагивая другое — путем блокирования одной из молекул PKM.

Кроме того, они обнаружили, что определенные синаптические воспоминания также могут стираться путем блокирования функции отдельных вариантов других молекул, которые либо помогают производить PKM, либо защищают их от разрушения.

Исследователи говорят, что их результаты могут быть полезны для понимания человеческой памяти, потому что у позвоночных есть похожие версии белков PKM Aplysia , которые участвуют в формировании долговременной памяти.Кроме того, у человека экспрессируется белок KIBRA, защищающий PKM, и мутации этого гена вызывают умственную отсталость.

«Стирание памяти может облегчить посттравматическое стрессовое расстройство и тревожные расстройства за счет удаления неассоциативной памяти, которая вызывает дезадаптивный физиологический ответ», — говорит Цзянюань Ху, доктор философии, младший научный сотрудник отдела психиатрии CUIMC и соавтор книги. бумага. «Выделив точные молекулы, которые поддерживают неассоциативную память, мы сможем разработать лекарства, которые могут лечить тревогу, не влияя на нормальную память пациента о прошлых событиях.”

«Наше исследование является« доказательством принципа », которое дает возможность для разработки стратегий и, возможно, методов лечения, направленных на борьбу с тревогой», — сказал д-р Шахер. «Например, поскольку воспоминания все еще могут измениться сразу после воспоминания, терапевт может помочь« переписать »неассоциативную память, введя лекарство, которое подавляет поддержание неассоциативной памяти».

Необходимы дальнейшие исследования на доклинических моделях, чтобы лучше понять, как PKM образуются и локализуются в синапсах, прежде чем исследователи смогут определить, какие лекарства могут ослаблять неассоциативные воспоминания.

###

Исследование называется «Избирательное стирание различных форм долговременной синаптической пластичности, лежащих в основе различных форм памяти в одном и том же постсинаптическом нейроне».

Другими авторами являются Цзянъюань Ху (CUIMC), Лариса Фергюсон (Университет Макгилла, Монреаль, Квебек, Канада), Керри Адлер (CUIMC), Кэрол А. Фара (МакГилл), Маргарет Х. Гастингс (МакГилл) и Уэйн С. Соссин (Макгилл).

Исследование было поддержано Национальным институтом здоровья (MH 060387) и Канадским институтом здоровья (MOP 12046 и 340328).

Авторы не сообщают о финансовых или иных конфликтах интересов.

Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета обеспечивает международное лидерство в области фундаментальных, доклинических и клинических исследований; образование в области медицины и здравоохранения; и уход за пациентами. Медицинский центр готовит будущих лидеров и включает в себя самоотверженную работу многих врачей, ученых, специалистов в области общественного здравоохранения, стоматологов и медсестер из Колледжа врачей и хирургов, Школы общественного здравоохранения Почтальона, Колледжа стоматологической медицины, Школы медсестер. , биомедицинские отделения Высшей школы искусств и наук, а также связанные с ними исследовательские центры и институты.Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета является домом для крупнейшего медицинского исследовательского предприятия в городе и штате Нью-Йорк и одного из крупнейших факультетов медицинских практик на северо-востоке. Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета делит кампус с партнерской больницей NewYork-Presbyterian. Для получения дополнительной информации посетите cuimc.columbia.edu или columbiadoctors.org.

исследователей создают, а затем стирают ложные воспоминания в сознании людей, Science News

Немецкие исследователи в недавнем исследовании обнаружили способ создавать, а затем стирать ложные воспоминания в сознании людей.

Человеческая память подвержена ошибкам и податлива. В частности, в условиях судебно-медицинской экспертизы это создает проблему, поскольку люди могут ошибочно запоминать события с юридическими последствиями, которых на самом деле никогда не было.

Несмотря на острую потребность в средствах правовой защиты, исследования того, можно ли и насколько богатые ложные автобиографические воспоминания могут быть обращены вспять в реальных условиях, то есть с использованием стратегий обращения, которые могут быть применены в реальных условиях, практически отсутствуют.

Таким образом, настоящее исследование не только воспроизводит и расширяет предыдущие демонстрации ложных воспоминаний, но, что особенно важно, документирует их обратимость после факта: используя две экологически обоснованные стратегии, мы показываем, что богатые, но ложные автобиографические воспоминания в большинстве случаев могут быть отменены.Важно отметить, что обращение было характерно для ложных воспоминаний, то есть не происходило для истинных воспоминаний.

В то время как множеству исследований удалось вызвать ложные воспоминания во время интервью, это исследование обращает этот эффект вспять и тем самым снижает потенциальный ущерб с помощью двух экологически обоснованных стратегий.

Ученые успешно имплантировали ложные воспоминания о двух правдоподобных автобиографических событиях (предложенных родителями студентов наряду с двумя истинными событиями).

В ходе трех повторных интервью у участников развились ложные воспоминания (измеренные с помощью современного кодирования) о предполагаемых событиях при минимально внушающих предположениях условиях (27 процентов) и даже в большей степени при использовании массивного внушения (56 процентов).

Затем они использовали два метода для уменьшения подтверждения ложных воспоминаний: сенсибилизацию источника (предупреждение респондентов о возможных внешних источниках воспоминаний, например, семейные рассказы) и сенсибилизацию ложных воспоминаний (повышение вероятности непреднамеренного создания ложных воспоминаний в интервью с воспоминаниями, доставленных новым интервьюером).

Это обратило вспять накопление ложных воспоминаний в течение первых трех интервью, вернув частоту ложных воспоминаний в обоих условиях внушения к базовому уровню первого интервью, который составляет от 15 до 25 процентов.Для сравнения, настоящие воспоминания о событиях были одобрены на более высоком уровне в целом и менее подвержены влиянию повторных интервью или методов сенсибилизации

Может ли декодированная нейробиоуправление стереть наши плохие воспоминания?

Несмотря на свою бестелесную форму, воспоминания могут стать очень реальной частью нашей идентичности, как узор веснушек на вашем лице или ваш любимый пиджак.

Вспоминать друга детства, глядя на поле одуванчиков, может быть приятно, но быть втянутым обратно в плохие воспоминания — тяжелый разрыв или травмирующая потеря — может быть невыносимым.

Но что, если, как Вечное сияние чистого разума, , мы могли бы просто стереть эти воспоминания? Это что-то изучается, но Филипп Келлмейер, невролог и глава отдела нейроэтики и искусственного интеллекта. Лаборатория этики Фрайбургского университета обеспокоена несколькими проблемами. Высокая среди них личность.

«Целенаправленное устранение или создание воспоминаний для целей, отличных от лечения, очевидно, влечет за собой огромные этические проблемы», — говорит Келлмейер, Inverse, , «[включая] возможность вмешательства в личность человека…. или инструментализируя людей, используя ложные воспоминания, чтобы повлиять на их поведение ».

Хотя многие из этих болезненных воспоминаний со временем исчезают, особенно болезненные могут оставить неизгладимый след в виде посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) и затруднить управление кажущимися безобидными аспектами повседневной жизни.

Хотя это кажется далеким будущим, технология может оказаться ближе, чем мы думаем. Компьютерные нейробиологи находятся на стадии подтверждения концепции нового вида лечения посттравматического стрессового расстройства, называемого декодированной нейробиоуправлением (DecNef), которое собирает и анализирует сигналы мозга с помощью машинного обучения для изменения болезненных воспоминаний — и все это без ведома субъекта.

Это может быть путь к исцелению для бесчисленных людей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством — по крайней мере, если технология находится в надежных руках.

Что такое декодированная нейробиоуправление?

Хотя наш мозг может ощущаться как статичный кусок материи, лежащий в наших черепах, на самом деле он является невероятно активным энергетическим центром тела, испускающим электрические сигналы для каждого нашего движения или стимула, с которым мы сталкиваемся. Аурелио Кортезе, компьютерный нейробиолог и главный исследователь лаборатории вычислительной нейробиологии ATR, сообщает Inverse , что именно этими сигналами ученые пользуются при выполнении DecNef.

«Одна из основных целей — уменьшить влияние травмирующих воспоминаний или фобических предметов».

«В [DecNef] мы используем данные нейровизуализации», — объясняет Кортезе. «Большой магнит, который сканирует наш мозг и измеряет изменения уровня кислорода в церебральной крови. Затем эти данные обрабатываются в реальном времени через локальный компьютер, который выбирает данные из соответствующей области мозга ».

Помимо своего вклада в ряд исследований DecNef, он работал над недавним обзором набора данных, опубликованным в этом году в журнале Scientific Data .

Этот большой магнит является частью аппарата фМРТ, большого туннельного аппарата, похожего на компьютерно-томографический сканер, который вы можете увидеть в больнице. В сборе данных фМРТ нет ничего необычного, но то, что отличает DecNef, говорит Кортезе, — это использование машинного обучения для извлечения и перенаправления определенных паттернов нейронной активности.

«Машинное обучение в первую очередь используется для изучения нейронного представления целевого ментального представления», — говорит Кортезе. «Этот декодер машинного обучения затем используется в процедуре нейробиоуправления для обнаружения паттернов активации и вычисления вероятности того, что он соответствует целевому паттерну.«

» «Участники [DecNef] получают небольшое вознаграждение каждый раз, когда в их мозгу обнаруживается паттерн активации цели», — говорит он. «Он направлен на то, чтобы дать участникам контроль над некоторыми конкретными мозговыми процессами».

Как это работает на практике? По сути, данные фМРТ, собранные во время воздействия болезненного стимула (который в некоторых исследованиях представляет собой легкий электрический шок, а в других — стимул страха, такой как изображение нападавшего), анализируются алгоритмом машинного обучения, чтобы отделить конкретный образец от шума. .

«Мы могли бы построить декодеры машинного обучения, даже не представляя травмирующего изображения».

Затем участникам в отдельных сессиях поручают самомодулировать свою собственную нейронную активность методом проб и ошибок, чтобы сопоставить активность своего мозга с рядом целей в режиме реального времени за небольшое денежное вознаграждение. В то время как участники думают, что они просто играют в игру, на самом деле они сопоставляют свою нейронную активность в реальном времени со снимком нейронной активности от болезненных стимулов.

Decoded Neurofeedback использует сочетание тактики психологической терапии и машинного обучения для восстановления болезненных воспоминаний людей, но ученые до сих пор не совсем уверены, почему это работает. Yamada et al. (2017)

Хотя исследования последнего десятилетия показали, что этот подход может заметно уменьшить страх, связанный с этими воспоминаниями (даже у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством), они еще не совсем уверены, почему.

Но преобладающие теории заключаются в том, что DecNef работает аналогично терапии, основанной на воздействии (золотой стандарт лечения посттравматического стрессового расстройства, которое работает, уменьшая страх с течением времени посредством воздействия), либо контркондиционированием (которое заменяет страх стимула более сильным). положительная реакция, например ожидание награды.)

Кортезе, однако, отмечает, что это не обязательно означает, что сама память будет удалена — а-ля Eternal Sunshine — но скорее она будет сделана безболезненной.

«Одна из основных целей — уменьшить влияние травмирующих воспоминаний или фобических предметов», — говорит Кортезе. «Постоянно сочетая нейронное возникновение воспоминания или объекта с небольшим вознаграждением, мозг может отучиться от аспекта страха».

ПОЧЕМУ ЭТО НУЖНО ЧЕЛОВЕКАМ? Кортезе говорит, что этот метод модуляции памяти может быть полезен несколькими способами, включая даже помощь в тренировке внимания, улучшении функции памяти или уменьшении физической боли.Но сейчас исследования сосредоточены на устойчивых к лечению формах посттравматического стрессового расстройства.

Виртуальная реальность — еще одна альтернатива традиционному лечению посттравматического стрессового расстройства, но даже этот технологический подход по-прежнему основан на воздействии раздражителя страха.

В настоящее время терапия посттравматического стрессового расстройства, основанная на экспозиции, при которой пациенты виртуально или в реальной жизни подвергаются действию вызывающего страх раздражителя, является основным лечением этого расстройства, но это может быть изнурительный процесс, который нужно пройти. обязательно эффективен у всех пациентов.

«Эта технология действительно может помочь людям, страдающим психическими расстройствами».

Использование DecNef вместо этого потенциально может открыть дверь для изменения этих воспоминаний без необходимости повторно подвергать пациентов источнику их травмы. Сегодняшние испытательные исследования DecNef обычно собирают нейронную реакцию на стимул в лаборатории, но исследования также показали, что вместо этого можно использовать суррогатный набор нейронных сигналов, что означает, что пациенты однажды могут пропустить повторное воздействие вообще.

«Это уже настоящее достижение, поскольку это означает, что мы можем создавать декодеры машинного обучения, даже не представляя травмирующий образ, чтобы знать, каково мысленное представление (шаблон активации) для этого человека», — говорит Кортезе.

Этично ли стирать плохие воспоминания?

Воспоминания — неотъемлемая часть человеческой истории, и мы чувствуем большую ответственность за нее. По этой причине Кортезе говорит, что одна из лучших черт DecNef (его способность неосознанно изменять плохие воспоминания) одновременно является потенциальной этической проблемой.

«Поскольку [DecNef] может использоваться для частичного изменения ментальных представлений без того, чтобы человек полностью осознавал это, его следует использовать только в очень специфических условиях, при надлежащем надзоре со стороны советов по этике», — говорит Кортезе.

Келлмейер также говорит, что эта технология вызывает этические проблемы как в отношении данных, так и в отношении «ментальной конфиденциальности». В отличие от кражи номера кредитной карты, кража данных из памяти может иметь гораздо более серьезные последствия.

«Следовательно, эти проблемы необходимо решать как на уровне тщательного этического анализа, так и с помощью нормативных актов и законов, запрещающих такое манипулятивное использование модификации памяти.