«Стереть воспоминания о бывших» и другие малоизученные функции нашего мозга – Москва 24, 12.03.2019
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.
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.
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.
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.
Лоскутникова Наталья
наука технологии общество
Ещё больше новостей — в телеграм-канале Москва 24 Подписывайтесь!
Как стереть плохие воспоминания — Газета.Ru
Каким образом можно стереть из памяти неприятные воспоминания, можно ли заставить человека «помнить» то, чего с ним никогда не было, и при чем здесь веселящий газ — на эти вопросы отвечает отдел науки «Газеты.Ru».
Научная фантастика, знакомая нам лишь по фильмам, стала научным фактом. Согласно данным нового исследования, опубликованного в журнале Psychonomic Bulletin and Review, люди способны намеренно забывать неприятные для них события, изменяя восприятие контекста воспоминания.
Полученные результаты можно использовать для лечения депрессии и посттравматических синдромов. О том, как управлять воспоминаниями, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».
Изменяем контекст
Контекст — довольно широкое понятие, с трудом поддающееся точному определению. По существу, понятие «контекст» можно отнести ко всему, что происходит вокруг определенного события, и именно он, по мнению авторов исследования, оказывает огромное влияние на формирование и последующее извлечение наших воспоминаний. Так, для одного человека запах свежеиспеченной булочки на завтрак вызывает ностальгические воспоминания о детстве, а перед глазами встает образ матери, которая их готовила. Для другого же этот запах может болезненно напоминать о потере близкого человека.
Три кита человеческой памяти
Информация запоминается гораздо эффективнее, если человек ожидает от нее в будущем какую-либо пользу, сообщили…
30 марта 18:14
У людей, переживших трагические события, иногда развивается посттравматическое стрессовое расстройство, в результате чего определенные конкретные контекстные сигналы (звуки, запахи, обстановка) вновь заставляют человека переживать мучительные воспоминания.
Если страдающие смогут научиться отделять эти воспоминания от контекста, им будет гораздо легче преодолеть посттравматический синдром.
Чтобы узнать, возможно ли это, и если да, то каким образом этот процесс будет разворачиваться в головном мозге, команда ученых из Принстонского университета и Дартмутского колледжа провела исследование, для которого отобрала 25 добровольцев в возрасте от 19 до 34 лет. Участникам было предложено изучить два списка случайных слов во время одновременного просмотра изображений различных природных ландшафтов. Эти изображения должны были создать контекст, в котором слова будут сохранены в памяти. Ко второму списку слов испытуемые переходили только после запоминания первого. При этом слова из второго перечня должны были вытеснить из памяти слова первого — это достигалось путем ассоциации слов из второго списка с теми же самыми изображениями.
В ходе эксперимента ученые сканировали мозг участников, используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ).
Исследователи рассчитывали, что запоминаемые слова в памяти испытуемых свяжутся с объектами, представленными на изображениях. На полученных сканах ученые обнаружили, что, когда участники забывали слово, мозговая активность, относящаяся к запоминанию контекстуального пейзажа, исчезала.
«Мы использовали фМРТ, чтобы отследить, сколько человек думали о вещах, связанных с пейзажами, в каждый момент эксперимента. Это позволило нам проследить шаг за шагом то, как эти изображения или контекст их представления появлялись и исчезали из мыслей людей с течением времени», — говорит ведущий автор исследования Джереми Мэннинг, доцент Дартмутского колледжа.
Одаренные на всю голову
Отдел науки «Газеты.Ru» разбирался в том, кто такие победители Всероссийских олимпиад школьников…
16 мая 16:07
Полученные данные свидетельствуют, что манипуляции с контекстом воспоминаний позволяют этим воспоминаниям исчезнуть из памяти.
На практике это означает, что, если мы хотим, чтобы негативные воспоминания перестали возвращаться и преследовать нас, нужно попытаться «вытолкнуть» соответствующий контекст из памяти.
Например, послушать связанную с печальными событиями песню в новой обстановке, чтобы мозг смог ассоциировать ее с положительным чувством.
Обратимся к «химии»
Интересно, что не так давно было проведено другое исследование, выявляющее способы побороть неприятные воспоминания, сообщает Daily Mail. Ученые Университетского колледжа Лондона обнаружили, что вдыхание веселящего газа после сильных переживаний также может помешать негативным мыслям задерживаться в памяти.
Участникам исследования были показаны фильмы, содержащие сцены насилия и убийств. После этого некоторые участники должны были в течение некоторого времени вдыхать воздух, наполовину разбавленный закисью азота (веселящим газом).
Выяснилось, что у этой группы добровольцев количество непроизвольно возникающих в голове воспоминаний о содержании фильма со временем заметно сократилось. У участников же другой группы плохие воспоминания от просмотра продолжали сохраняться в течение длительного времени.
Можно ли избавиться от нежелательных мыслей
Если нас резко отвлечь от размышлений, мы зачастую не можем вспомнить, о чем только что думали.
Почему мозг…
21 апреля 19:37
Объясняется это следующим фактом: мозгу необходимы N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторы, чтобы в течение дня «сортировать» информацию по классам. Затем, когда мы идем спать, часть информации — например, та, которая вызвала сильный эмоциональный отклик, — отправляется в отдел долгосрочной памяти. Закись азота блокирует NMDA-рецепторы, вмешиваясь таким образом в процесс сортировки информации. Это и объясняет, почему группа, вдыхавшая веселящий газ, уже вскоре после просмотра фильма помнила его не так отчетливо.
Еще один подобный эксперимент, но на мышах и с использованием ксенона — безвредного газа без цвета и запаха, — был проведен учеными из Гарвардского университета, сообщается в журнале PLoS ONE. Грызунов научили бояться определенного звука, ударяя их током всякий раз, когда они его слышали. Это привело к тому, что мыши вскоре начали бояться и замирать, едва услышав звук. Потом одной части грызунов дали подышать ксеноном в течение часа, после чего их страх перед этим звуком стал гораздо ниже, чем у другой части мышей.
Вероятно, воздействие ксенона на память также связано с блокировкой им NDMA-рецепторов, но в отличие от закиси азота ксенон быстрее попадает в мозг и быстрее выходит из него, а потому его эффект непродолжителен.
«Настраиваем» нейроны головного мозга
На этом эксперименты с воспоминаниями не заканчиваются. В течение последних двух лет ученым удалось проделать важные и успешные опыты с внедрением в мозг ложных воспоминаний, а также с изменением их эмоциональной окраски на противоположную и созданием ложных приятных воспоминаний во время сна. На данном этапе все эти эксперименты были проведены на мышах, и руководил ими лауреат Нобелевской премии по медицине Судзуми Тонегава.
В ходе первого эксперимента, проведенного с нейронами гиппокампа — отдела головного мозга, отвечающего за память, — исследователи
Откуда берутся ложные воспоминания
140 лет назад был введен термин «дежавю», но до сих пор ученые спорят, почему у нас возникают ложные…
21 апреля 18:48
заставили ничего не подозревающих мышей думать, что в одной из клеток, где они находились, их било током, хотя в реальности этого не было.
Помещая мышей в эту «опасную» клетку, ученые добивались от животных соответствующей реакции, отсутствующей, когда грызуны попадали в другие клетки. Подробности приведены в статье исследователей в журнале Science. В эксперименте биологи применили метод оптогенетики: они внедрили мышам ген фоточувствительного белка, канального родопсина, под воздействием которого клетки начинают мерцать в ответ на внешнее освещение. Этот ген они присоединили к гену c-fos, который активируется в клетках в момент приобретения новой информации.
У подопытных мышей в момент запоминания в нейронах, которые при этом работали, активировался не только ген c-fos, но и ген родопсина, поэтому клетки светились. Затем мышей поместили в клетку, обстановку которой грызуны через какое-то время запоминали (ученые могли убедиться в этом по мерцающим нейронам мозга животных). После этого грызунов перенесли в другую клетку и простимулировали нейроны, которые «записали» обстановку первой клетки. В момент, когда мыши о ней вспоминали, их били током.
Когда после этого грызунов снова поместили в первую клетку, исследователи увидели, что мыши стали испытывать страх — они замирали, как если бы ожидали удара тока, хотя на самом деле током их били совсем в другой клетке.
Изменение эмоциональной окраски воспоминаний на противоположную также проводилось при использовании методов оптогенетики — воздействия на нейроны головного мозга светом, сообщает журнал Nature. Ученые исследовали активацию клеток в области мозга, отвечающей за эмоции, а также в зубчатой извилине гиппокампа, связанной с фактическим содержанием пережитых событий во время образования воспоминаний. Далее ученые заставили мышей ассоциировать определенное помещение с приятными или неприятными событиями. Потом специалисты попытались изменить воспоминания о помещении с негативного на позитивное (и наоборот), посветив синим светом на обе области мозга.
Последующие эксперименты показали, что именно нейроны зубчатой извилины отвечают за эмоциональную окраску воспоминаний.
С нейронами гиппокампа был проделан и эксперимент по созданию ложных приятных воспоминаний у мышей во время сна, о чем также сообщал журнал Nature. Ученые имплантировали в мозг мышей два электрода. Один — в гиппокамп, отвечающий за память, второй — в центр удовольствия. В головном мозге мышей — так же как и в мозге человека — есть специализированные нейроны, ответственные за ориентацию в пространстве и составление «карт местности».
«Выпил таблетку — умнее не стал»
Можно ли подготовиться к сессии за одну ночь с помощью «таблетки для ума», каков наиболее…
20 мая 11:29
Эти нейроны у мышей продолжают работать даже во сне, причем если во время фазы быстрого сна они это делают так же, как и во время бодрствования, то в течение фазы медленного сна работа мозга ускоряется в десять раз. Это можно сравнить с эффектом, который возник бы в ситуации, когда мышь в десять раз быстрее обычного озиралась по сторонам во время движения. Ученые выбрали нейроны, связанные в памяти грызунов с определенным местом, и каждый раз во время их активации стимулировали центр удовольствия.
Так ученым удалось «вписать» приятные воспоминания об этом месте в память мышей. Когда те просыпались, то сразу же бежали в это место в поисках награды.
Конечно, все эти опыты проводились на относительно маленьком мозге мышей, и повлиять на память человека будет сложнее. Ассоциативная память мышей устроена гораздо примитивнее, и потому они так легко воспринимали за истину воспоминания, которые им «встроили». У человека же ассоциативных связей гораздо больше, а значит, в его мозге сложнее найти нужный участок памяти. Но эти и другие подобные исследования, освещающие нейронные механизмы памяти, показывают, что можно активировать, изменять или даже создавать воспоминания только путем «настройки» нужных нейронов.
Важно, что результаты экспериментов с воспоминаниями имеют ряд потенциальных применений, например для помощи в преодолении последствий посттравматического стрессового расстройства и стирания связанных с ними воспоминаний. И тем не менее некоторые из подобных манипуляций не могут не вызывать опасений, ведь таким образом теоретически можно заставить человека «помнить» то, чего с ним никогда не происходило.
Сможем ли мы когда-нибудь редактировать или удалять воспоминания?
By
Daniel Kolitz
Комментарии (20)
Оповещения
Мы можем получать комиссию за ссылки на этой странице.
Иллюстрация: Анжелика Альзона/Гизмодо
Невозможно даже затронуть эту тему без ссылки на Вечное сияние чистого разума, , в котором неопрятный Джим Керри привлекает законную, хотя и некачественно управляемую медицинскую фирму, чтобы стереть память о своем бывшем Подруга. Если в этом фильме и было послание, то почти наверняка не в том, что «стирать воспоминания — это хорошо», но это не то, что нас интересует сегодня; что нас интересует сегодня, так это то, является ли стирание — или редактирование — воспоминаний возможно . Как оказалось, это была серьезная область исследований еще до выхода фильма; и в то время как Вечное сияние — целые месяцы отношений, вероятно, исключены, с научной точки зрения, есть много других способов изменить или иным образом испортить память.
Для Giz Asks на этой неделе мы собрали группу исследователей, чтобы обсудить эти разработки.
Почетный профессор нейробиологии Колумбийского университета
«Они также… изучают возможность давать такие лекарства солдатам перед тем, как они отправятся в бой, чтобы в первую очередь не вызвать травму.В принципе да. Но на практике это очень сложно.
Данные нейробиологии прямо сейчас показывают, что данное воспоминание очень слабо закодировано. Это означает, что наша кора головного мозга, где хранится большая часть этих воспоминаний, имеет около 15 миллиардов нервных клеток, и конкретное воспоминание может включать изменение активности лишь нескольких сотен из них. Найти эти несколько сотен клеток очень и очень сложно.
Что современная наука сейчас может сделать, так это взять мышь и идентифицировать группу клеток, которые участвуют в одном из конкретных воспоминаний этой мыши, а затем манипулировать этими нервными клетками и продемонстрировать на поведении, что мышь имеет « забыли», что он должен был делать. Но сделать что-то подобное в человеке любым изощренным способом, а-ля Вечное сияние чистого разума — это просто невозможно.
Есть и другие ограничения, но преодоление именно этого имеет решающее значение.
Тем не менее, в настоящее время используются методы лечения, которые, по-видимому, способны предотвращать или обращать вспять такие явления, как посттравматическое стрессовое расстройство. При посттравматическом стрессовом расстройстве и подобных расстройствах больной обобщает травматическое событие, распространяя его на обычные повседневные раздражители. Например, вас ограбили возле почтового ящика на темной улице, а затем почтовый ящик представляет собой событие, и каждый раз, когда вы хотите что-то отправить, вы начинаете паниковать. В принципе теперь возможно — хотя это может быть и невозможно — устранить этот ужас с помощью различных методов лечения и конкретных лекарств.
Эти препараты сосредоточены на различных аспектах сохранения воспоминаний. Память состоит из четырех основных фаз: она инициируется, затем консолидируется, затем сохраняется, а затем вызывается. Было показано, что как у животных, таких как мыши и обезьяны, так и у людей каждая из этих фаз имеет общий механизм.
Должен отметить, что они также изучают возможность давать такие лекарства солдатам перед тем, как они отправятся в бой, чтобы в первую очередь не вызвать травму. Я нахожу такое использование науки весьма проблематичным и думаю, что люди должны знать, что такое происходит. На первый взгляд кажется, что все в порядке — если солдаты возвращаются травмированными из-за деятельности, которую одобряет общество, мы хотели бы предотвратить это. Но это очень скользкий путь.
Есть и другие ограничения, но преодоление именно этого имеет решающее значение.
Сейчас ученые сосредотачиваются на этих общих механизмах, чтобы увидеть, могут ли неадаптивные воспоминания, такие как случай с почтовым ящиком, потерять вызывающую тревогу ауру. Вы не забываете, что вас ограбили перед почтовым ящиком — вместо этого почтовый ящик перестает означать то, что означал раньше. Память все еще там, но ее эмоциональный контекст был удален. Такого рода терапия может быть возможна в относительно короткие сроки.
Я нахожу такое использование науки весьма проблематичным и думаю, что люди должны знать, что такое происходит». Адъюнкт-профессор психологии Университета штата Айова, чьи исследования сосредоточены, в частности, на человеческой памяти называется «консолидация памяти». Память со временем консолидируется — мы знаем это уже большую часть ста лет. После того, как вы узнали что-то или испытали что-то, ваш мозг претерпевает изменения за счет синтеза белка, который укрепляет или консолидирует память. В 60-х кто-то предложил концепцию реконсолидации. Идея состоит в том, что когда уже консолидированная память была извлечена, она снова входит в лабильное состояние, и затем ее необходимо повторно консолидировать. Эта работа была возобновлена некоторыми исследователями в начале 2000-х годов и широко исследовалась в течение последних 15-20 лет. Есть много людей, пытающихся провести работу, которая исследует, можем ли мы воспользоваться преимуществами этого процесса реконсолидации и заблокировать его, тем самым ослабив рассматриваемую память — сделав ее слабее или заставив ее исчезнуть.
Большая часть исследований была проведена на животных, кроме человека, и они были весьма многообещающими. Когда дело доходит до людей, все становится намного сложнее, отчасти потому, что человеческая память гораздо сложнее — эпизодическая, а не условная память. Таким образом, данные о людях более противоречивы и противоречивы, но люди определенно работают над этим. С клинической точки зрения, многие люди пытаются выяснить, может ли использование, например, пропранолола помочь этому процессу: выдача его непосредственно перед или сразу после того, как люди реактивируются (а затем реконсолидируются), чтобы увидеть, не ослабит ли это эмоциональное воздействие тех, кто негативные воспоминания. В целом, результаты были многообещающими, но, конечно, есть и противоречивые данные.
«Есть много людей, пытающихся провести работу, которая исследует, можем ли мы воспользоваться этим процессом реконсолидации и заблокировать его, тем самым нарушив рассматриваемую память — сделав ее слабее или заставив ее исчезнуть».
Профессор психологии и наук о мозге Техасского университета A&M, чья работа исследует мозговые механизмы эмоциональной памяти, среди прочего0017 Люди в черном, нет сомнений, что редактирование памяти теперь в наших силах.
Конечно, редактирование воспоминаний возможно, потому что воспоминания гораздо более податливы, чем думает большинство людей. Действительно, простой акт извлечения воспоминаний меняет его. Это особенность, а не ошибка — она позволяет включать в память новую информацию при изменении обстоятельств. Тот факт, что воспоминания подвергаются «реконсолидации», показывает, что они не являются неизгладимыми следами, выгравированными в нейронных сетях мозга; скорее, это динамические представления, которые меняются с опытом и временем.
Недавно лабораторные исследования выявили методы разрушения реконсолидации, открывающие новые возможности для устранения нежелательных воспоминаний. Исследования как на животных, так и на людях показали, что препараты, препятствующие реконсолидации, включая бета-блокатор пропранолол, могут вызывать клинически значимое снижение патологических реакций страха, например, у пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством.
Эти исследования открывают многообещающие новые направления исследований для нацеливания и манипулирования проблемными воспоминаниями. В конечном счете, вопрос, стоящий перед нами сейчас, заключается не в том, может править память, но стоит ли нам .
Адъюнкт-профессор физиологии Университета Торонто, чья работа исследует нейронные субстраты памяти и применяет эти результаты для изучения возможных методов лечения людей с нарушениями обучения и памяти , хранится и используется в мозгу. Теперь мы понимаем, что воспоминания хранятся в группах клеток, часто называемых клеточными ансамблями или инграммами. Несколько исследователей в настоящее время нацелены на определенные инграммы, поддерживающие определенную память у мышей, и показали, что можно разрушить (или по существу стереть) эту конкретную память (и не все воспоминания).
Конечно, эти эксперименты проводились на грызунах с использованием самых передовых методов. Эти методы пока не применимы к людям. Но они обеспечивают доказательство того, что воспоминания могут быть изменены путем воздействия на «энграммные клетки».
Это также поднимает важный вопрос о том, должны ли эти типы экспериментов, даже если они могут быть проведены с людьми, быть. Всегда важно извлекать уроки из нашего прошлого. Даже некоторые болезненные или унизительные переживания учат нас чему-то, что помогает изменить наше поведение в будущем к лучшему. Я не думаю, что кто-то в сообществе памяти будет поддерживать стирание или изменение воспоминаний о действительно смущающем времени, когда мы пытались петь караоке. Но есть некоторые состояния, при которых навязчивые негативные воспоминания вызывают у людей настоящий стресс и действительно влияют на их жизнь. В этих случаях тяжелого посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) может быть уместно попытаться стереть или изменить навязчивые негативные воспоминания.
Результаты очень простых, фундаментальных исследований по изучению памяти — наша лучшая надежда на то, чтобы действительно понять память, чтобы мы могли помочь в разработке целенаправленных методов лечения разнообразных воспоминаний, от которых страдают люди. Только благодаря такого рода исследовательским исследованиям мы приблизимся к методам лечения посттравматического стрессового расстройства, а также других нарушений памяти у людей, включая болезнь Альцгеймера и, возможно, другие расстройства головного мозга.
«В этих случаях тяжелого посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) может быть уместно попытаться стереть или изменить навязчивые негативные воспоминания».Адъюнкт-профессор психиатрии и поведенческих наук Северо-Западного университета
«Что касается стирания воспоминаний — это не проверяемый вопрос. Нельзя доказать, что чего-то не существует».В любом случае мозг все время редактирует воспоминания. Он обновляет, модифицирует и перераспределяет воспоминания по нейронным сетям с течением времени и с каждым новым опытом.
Что касается стирания воспоминаний — это не проверяемый вопрос. Нельзя доказать, что чего-то не существует. А в случае воспоминаний никогда нельзя узнать, были ли они стерты или просто недоступны по разным причинам (подавление, нарушение извлечения и т. д.).
Лучше поняв, как работают эти процессы, мы сможем редактировать воспоминания контролируемым образом.Заслуженный профессор физиологии и фармакологии, анестезиологии и неврологии Медицинского центра Даунстейт при Университете штата Нью-Йорк, изучавший молекулярные механизмы долговременной памяти. Его лаборатория открыла фермент PKMzeta, первую молекулу, необходимую для поддержания долговременной памяти.
«Определенные воспоминания можно стереть, воспользовавшись тем, что происходит с молекулами памяти во время вызова».Когда мы узнаем больше о том, как хранятся воспоминания, мы, вероятно, сможем стереть определенные долгосрочные воспоминания.
Считается, что воспоминания хранятся в виде постоянных изменений силы синапсов, соединяющих нейроны в сетях мозга.
До недавнего времени у нас не было информации о механизме обслуживания постоянной памяти. За последние несколько лет накопились данные о том, что поддержание активности связано с необычным, постоянно активным ферментом, называемым PKMzeta. PKMzeta синтезируется и избирательно сохраняется в сетях нейронов, участвующих в обучении. Несмотря на то, что фермент PKMzeta постоянно пополняется, его общий уровень в нейронах сети, кодирующей память, остается повышенным в течение как минимум месяца у экспериментальных животных. Это увеличение, вероятно, связано с его взаимодействием с другими молекулами в синапсах, которые стабилизируют фермент и поддерживают его высокий уровень.
Определенные воспоминания можно стереть, воспользовавшись тем, что происходит с молекулами памяти во время вызова. Конкретное содержание памяти связано с тем, какие нейроны удерживаются вместе в сети. Конкретные воспоминания извлекаются, когда сенсорный сигнал, который стимулирует некоторые нейроны в сети кодирования памяти, активируется, что, в свою очередь, через усиленные синаптические связи, активирует остальную часть сети памяти.
Когда определенные синапсы, соединяющие нейронную сеть, срабатывают во время извлечения определенного воспоминания, молекулы памяти, такие как PKMzeta, могут быстро деградировать и ресинтезироваться в процессе, известном как «реконсолидация».
Постоянное усиление синаптических связей происходит во время или вскоре после обучения и, как полагают, затем сохраняется на протяжении всей жизни памяти, которая может составлять десятилетия. Повышенная синаптическая сила сохраняется, даже когда мы не вспоминаем воспоминания (т. Е. Во время хранения памяти). Следовательно, ключевым вопросом является биологический механизм, поддерживающий это постоянное усиление синапсов с течением времени.
Примечательно, что ингибирование действия PKMzeta или его взаимодействия с его стабилизирующими молекулами стирает долговременные воспоминания. Но поскольку большинство воспоминаний хранится с помощью одного и того же молекулярного механизма, включающего PKMzeta, несколько воспоминаний стираются — как переформатирование жесткого диска компьютера — независимо от специфики памяти.
Блокирование всего нового синтеза в течение периода сразу после того, как воспоминание вызывается, предотвращает возвращение конкретной воспоминаний в долговременное хранилище, оставляя другие невосстановленные воспоминания нетронутыми. Но блокирование общего синтеза белка токсично. Если бы PKMzeta или ее стабилизирующие молекулы могли быть выборочно предотвращены от реформирования, можно было бы предсказать, что специфическая память должна быть стерта.У вас есть животрепещущий вопрос для Giz Asks? Напишите нам по адресу [email protected].
Некоторые воспоминания можно стереть, оставив другие нетронутыми
Нью-Йорк, штат Нью-Йорк (22 июня 2017 г.) — Различные типы воспоминаний, хранящиеся в одном и том же нейроне морской улитки Aplysia , могут быть выборочно стерты, согласно новому исследованию, проведенному исследователями из Медицинского центра Колумбийского университета в Ирвинге (CUIMC).
) и Университета Макгилла и опубликованы сегодня в журнале Current Biology.
Полученные данные позволяют предположить, что можно разработать лекарства для удаления воспоминаний, которые вызывают тревогу и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), не затрагивая другие важные воспоминания о прошлых событиях.
Во время эмоциональных или травмирующих событий могут быть закодированы множественные воспоминания, включая воспоминания о любой случайной информации, которая присутствует, когда происходит событие. По словам исследователей, в случае травматического опыта случайная или нейтральная информация может вызвать приступы тревоги спустя долгое время после того, как событие произошло.
«В качестве примера я люблю приводить: если вы идете по району с высоким уровнем преступности, срезаете путь через темный переулок и подвергаетесь нападению, а затем случайно видите поблизости почтовый ящик, вы можете сильно занервничать, когда вы хотите отправить что-то по почте позже», — говорит Сэмюэл Шачер, доктор философии, профессор неврологии на кафедре психиатрии в CUIMC и соавтор статьи.
В примере страх перед темными переулками — это ассоциативная память, которая предоставляет важную информацию — например, страх перед темными переулками — на основе предыдущего опыта. Однако боязнь почтовых ящиков — это случайное, неассоциативное воспоминание, не имеющее прямого отношения к травмирующему событию.
«Одним из направлений нашего текущего исследования является разработка стратегий по устранению проблемных неассоциативных воспоминаний, которые могут отпечатываться в мозгу во время травматического опыта, не нанося вреда ассоциативным воспоминаниям, что может помочь людям принимать обоснованные решения в будущем — например, не принимать кратчайший путь через темные переулки в районах с высоким уровнем преступности», — добавляет доктор Шахер.
Мозг создает долговременные воспоминания отчасти за счет увеличения прочности связей между нейронами и поддержания этих связей с течением времени. Предыдущие исследования показали, что усиление синаптической силы при создании ассоциативных и неассоциативных воспоминаний имеет общие свойства.
Это говорит о том, что выборочное устранение неассоциативной синаптической памяти было бы невозможно, потому что для любого отдельного нейрона за поддержание всех форм синаптической памяти отвечал бы один и тот же механизм.
Новое исследование проверило эту гипотезу путем стимуляции двух сенсорных нейронов, соединенных с одним моторным нейроном морской улитки Aplysia ; один сенсорный нейрон стимулировали, чтобы вызвать ассоциативную память, а другой — чтобы вызвать неассоциативную память.
Измеряя силу каждой связи, исследователи обнаружили, что увеличение силы каждой связи, вызванное различными раздражителями, поддерживалось другой формой молекулы протеинкиназы М (PKM) (PKM Apl III для ассоциативной синаптической памяти). и PKM Apl I для неассоциативных). Они обнаружили, что каждое воспоминание можно стереть, не влияя на другое, заблокировав одну из молекул ПКМ.
Кроме того, они обнаружили, что определенные синаптические воспоминания также могут быть стерты путем блокирования функции отдельных вариантов других молекул, которые либо помогают производить ПКМ, либо защищают их от разрушения.
Исследователи говорят, что их результаты могут быть полезны для понимания человеческой памяти, поскольку у позвоночных есть аналогичные версии белков Aplysia PKM, которые участвуют в формировании долговременных воспоминаний. Кроме того, у людей экспрессируется PKM-защитный белок KIBRA, и мутации этого гена вызывают умственную отсталость.
«Стирание памяти может облегчить посттравматическое стрессовое расстройство и тревожные расстройства за счет удаления неассоциативной памяти, вызывающей неадекватную физиологическую реакцию», — говорит Цзянъюань Ху, доктор философии, младший научный сотрудник кафедры психиатрии CUIMC и соавтор. бумаги. «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 тревоги», — сказал доктор Шачер.
«Например, поскольку воспоминания все еще могут измениться сразу после припоминания, терапевт может помочь «переписать» неассоциативную память, введя препарат, который подавляет поддержание неассоциативной памяти».
Необходимы дальнейшие исследования на доклинических моделях, чтобы лучше понять, как ПКМ продуцируются и локализуются в синапсах, прежде чем исследователи смогут определить, какие лекарства могут ослабить неассоциативную память.
###
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. Фарах (МакГилл), Маргарет Х. Гастингс (МакГилл) и Уэйн С. Соссин (МакГилл).
Исследование проводилось при поддержке Национального института здоровья (MH 060387) и Канадского института здоровья (MOP 12046 и 340328).
Авторы сообщают об отсутствии финансовых или иных конфликтов интересов.
Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета обеспечивает международное лидерство в фундаментальных, доклинических и клинических исследованиях; 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 в Колледже врачей и хирургов, Школе общественного здравоохранения Mailman, Колледже стоматологической медицины, Школе медсестер. , биомедицинские отделы Высшей школы искусств и наук, а также смежные исследовательские центры и учреждения. Медицинский центр Колумбийского университета в Ирвинге является домом для крупнейшего медицинского исследовательского предприятия в Нью-Йорке и штате, а также одной из крупнейших медицинских практик факультетов на северо-востоке. Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета делит кампус со своим партнером по больнице, NewYork-Presbyterian.
