Стирание памяти: Японские ученые научились стирать память

Содержание

Объяснен механизм стирания памяти

20 December, 2017 11:14

Source: Индикатор

Российские ученые выяснили, почему люди забывают информацию и каковы механизмы стирания памяти. Исследования сотрудников Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), доклад по материалам статей ученые прочитали на юбилейном съезде Физиологического общества имени И.П. Павлова в Воронеже.

Однако белковые молекулы живут лишь в течение 48 часов, затем разрушаются и заменяются новыми. Поэтому ученые долгое время не понимали, как удается надолго сохранять новую информацию.

Оказалось, что для долговременного запоминания важна молекула белка под названием протеинкиназа М-зета. Она определяет эффективность контактов, то есть в процессе обучения с участием протеинкиназы М-зета часть контактов становится эффективными, а часть — нет. Эту молекулу можно стереть, заблокировав ее, тогда воспоминания сотрутся.

Определять эффективность и важность контактов помогают эмоции. Они представляют собой мощную биохимическую систему, которая выбрасывает гормоны-медиаторы, изменяющие биохимию памяти в нужную сторону. Гормоны воздействуют на эффективность контактов и таким образом «поощряют» запись информации в память.

Ученые исследовали механизмы эмоционального подкрепления памяти — совокупность структур нервной системы, отвечающую за формирование положительных эмоций, — на виноградных улитках, животных с очень просто устроенной нервной системой, а также на крысах.

Ученые выяснили, что забыть информацию можно, если во время извлечения из памяти (вспоминания) конкретного события система вознаграждения в мозге не активируется. Таким образом, человек забывает какое-либо событие, если при попытках вспомнить его более трех раз система вознаграждения не активируется. Связь между конкретным событием и обстановкой, в которой событие происходило, теряется, и воспоминание стирается из памяти.

«Механизм забывания, придуманный природой, оказался очень простым и основанным на необходимом условии — избирательной активации нейронов, участвующих в хранении памяти. Активация именно этих нейронов, то есть запуск процесса вспоминания, локально повышала концентрацию оксида азота именно в контактах этих нейронов. При этом известно, что оксид азота, свободный радикал, может быстро влиять на белки, изменяя их физиологическую функцию, в том числе на белки, участвующие в хранении информации», — сообщил руководитель гранта РНФ, доктор биологических наук, заведующий лабораторией клеточной нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Павел Балабан.

Знание механизмов хранения и регуляции памяти открывает перспективы для дальнейших исследований в этом направлении. В частности, специалисты смогут стирать воспоминания о трагических событиях у пациентов, которым они чрезвычайно вредны и мешают жить.

Объяснен механизм стирания памяти — Индикатор

В процессе обучения люди приобретают новую информацию, запоминают или же забывают ее. Из приобретенных знаний складываются воспоминания — наборы связей между нервными клетками в мозге. Если между двумя клетками существует связь, то они могут обмениваться друг с другом определенными белковыми молекулами. Именно с их помощью мозг хранит приобретенную информацию. Однако белковые молекулы живут лишь в течение 48 часов, затем разрушаются и заменяются новыми. Поэтому ученые долгое время не понимали, как удается надолго сохранять новую информацию.

«Механизм забывания, придуманный природой, оказался очень простым и основанным на необходимом условии — избирательной активации нейронов, участвующих в хранении памяти. Активация именно этих нейронов, то есть запуск процесса вспоминания, локально повышала концентрацию оксида азота именно в контактах этих нейронов. При этом известно, что оксид азота, свободный радикал, может быстро влиять на белки, изменяя их физиологическую функцию, в том числе на белки, участвующие в хранении информации», — сообщил руководитель гранта РНФ, доктор биологических наук, заведующий лабораторией клеточной нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Павел Балабан.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес [email protected].

Стирание воспоминаний

Нейробиологи могут измерять изменения в мозге, связанные с различными типами памяти. Недавние эксперименты на грызунах показали, что воспоминаниями можно манипулировать.

В ходе одного эксперимента исследователи имплантировали ложное воспоминание о страхе в мозг мыши, заставив ее вызвать реакцию страха на стимул, которому она на самом деле не подвергалась. В другом эксперименте исследователи электрически стимулировали клетки места в гиппокампе мыши, а также клетки в системе вознаграждения во время сна, что индуцировало выученное поведение, когда мыши связывали определенное место с вознаграждением.

Этот тип манипуляций может в конечном итоге служить терапевтическим целям у людей. Психические расстройства, включая подтипы большой депрессии, генерализованной тревоги, фобии, паники и особенно посттравматического стрессового расстройства (ПТСР), можно концептуализировать как нарушения содержания памяти. В такой модели нейронная репрезентация эмоционального компонента памяти или эмоционального следа травматического опыта сохраняется вне какой-либо адаптивной цели.

Это вызывает дисрегуляцию в системе памяти о страхе, в результате чего возникает патология, связанная с нарушением когнитивных, аффективных и волевых функций (читайте эту статью и эту статью). Я также хотел бы предположить, что в отличие от нарушений объема памяти, таких как антероградная или ретроградная амнезия, при которых человек не может формировать или сохранять воспоминания, проблема расстройства содержания памяти, таких как посттравматическое стрессовое расстройство, заключается в неспособности избавиться или «погасить» память. » их.

Источником этой дисфункции в системе памяти страха являются нейронные изменения, используемые во время консолидации и реконсолидации эмоционально заряженной памяти о стимулах, вызывающих страх. Эти изменения могут быть связаны с гиперактивностью миндалевидного тела, критической области системы мозга, отвечающей за страх.

Одна из моделей формирования памяти в ответ на страшные или травмирующие события заключается в том, что память консолидируется в миндалевидном теле под действием высвобождаемого норадреналина (прочитайте эту статью и эту статью). Память еще больше укрепляется за счет усвоенного поведения, поскольку субъект неоднократно испытывает условный раздражитель в сочетании с аверсивным стимулом. Считается, что воспоминания, которые были консолидированы, должны быть повторно консолидированы или обновлены, чтобы оставаться в хранилище. Это происходит, когда они извлекаются в сознательном или бессознательном воспоминании о событиях.

Одной из целей некоторых исследований, направленных на лечение посттравматического стрессового расстройства, является ослабление или предотвращение формирования травматических эмоциональных воспоминаний путем нарушения реконсолидации во время или сразу после припоминания, поскольку в это время воспоминания лабильны и восприимчивы к изменениям. Психиатр Роджер Питман объясняет, что «для успешной реконсолидационной блокады или обновления необходимы два шага. Во-первых, проблемная память должна быть дестабилизирована. Во-вторых, его рестабилизация (реконсолидация) должна быть предотвращена или изменена (обновлена)». Активная область исследований была направлена на управление изменениями в генетическом механизме, таком как факторы транскрипции, для изменения продукции белка, необходимого для реконсолидации.

Для блокады реконсолидации применялось несколько вмешательств. Считается, что когда память извлечена, она становится лабильной и восприимчивой к изменениям. Память должна быть повторно консолидирована, чтобы остаться неповрежденной.

Тренировка угашения, поведенческое вмешательство, может ослабить условные реакции страха на сигналы, связанные с воспоминанием о пережитом. Субъект учится отделять воспоминание об опыте от сигналов (прочитайте эту статью и эту статью).

Реконсолидация также может быть нарушена фармакологически. Антагонист бета-адренергических рецепторов пропранолол также может блокировать консолидирующее действие (представленное измененными физиологическими реакциями, связанными с реакцией страха, такими как частота сердечных сокращений и проводимость кожи) путем блокады бета-адренорецепторов у людей. В сущности, можно предположить, что, ослабляя свою эмоциональную значимость, наркотик убирает остроту памяти, оставляя нетронутым ее когнитивный след.

Тем не менее, стресс или другие факторы окружающей среды могут спровоцировать возвращение усиленной реакции страха (прочитайте эту статью и эту статью), и не всех испытуемых можно обучить так, чтобы условный раздражитель больше не сигнализировал об опасности. Если эмоциональная репрезентация памяти ослаблена, но не стерта буквально, то возможно, что стимул, напоминающий субъекту о первоначальном травматическом опыте, может реактивировать эмоционально заряженное содержание памяти и реактивировать психопатологию.

Теоретически, более эффективной формой реконсолидационной блокады будет та, которая не только ослабит, но и сотрет эмоциональное представление памяти. Поскольку считается, что реконсолидация требует синтеза белка, лекарство, нарушающее синтез белка, может блокировать реконсолидацию. Вливание ингибитора синтеза белка, такого как анизомицин, возможно, в такие области, как базолатеральная миндалина, во время извлечения памяти может предотвратить реконсолидацию и эффективно стереть, а не только ослабить, любые следы памяти (прочитайте эту статью и эту статью). Это устранило бы любую возможность реактивации реакции страха, потому что не было бы репрезентации, которую можно было бы реактивировать.

Это вмешательство использовалось только на животных моделях. Поскольку это все еще гипотетическое вмешательство для людей, любые заявления о стирании памяти должны быть сделаны предварительно. При использовании этого вмешательства в качестве терапии возникает ряд проблем.

Одна из проблем заключается в том, что чем дольше память хранится в мозгу, тем труднее ее дестабилизировать и изменить (за исключением восстановления памяти, при котором память должна быть реконсолидирована). Воспроизведение не всегда вызывает реконсолидацию и лабильное состояние, необходимое для нарушения памяти.

Кроме того, более старые и сильные воспоминания могут быть менее подвержены разрушению после извлечения из-за увеличения синаптической силы в результате эффектов синтеза белка и долговременного потенцирования в течение продолжительных периодов (прочитайте эту статью и эту статью). Чтобы быть эффективной, блокада реконсолидации должна была произойти вскоре после того, как память была закодирована и консолидирована.

Еще одной проблемой является избирательность. Хотя теоретически имплицитные воспоминания, такие как те, что связаны с обусловливанием страха, по сравнению с явными воспоминаниями, используют разные нервные пути, все еще остается вопрос, можно ли стереть конкретное воспоминание в системе страха, оставив нетронутыми другие воспоминания. Не все воспоминания о пугающих событиях являются неадекватными или патологическими. Многие из них адаптивны и имеют решающее значение для выживания, позволяя нам распознавать внешние угрозы и адекватно реагировать на них. Если только он не может нацеливаться на определенную память в конкретном узле конкретной нервной цепи, неизвестно, будет ли ингибитор синтеза белка, направленный на ее стирание, иметь непреднамеренные и непредвиденные расширяющиеся эффекты, которые могут нарушить нормальные адаптивные функции в системе памяти страха (или даже за пределами этой системы с нецелевыми эффектами). Трансгенные «мыши Doogie», которые превзошли своих нормальных собратьев в тестах на обучение и память, но были более чувствительны к хронической боли, предполагают, что манипулирование памятью может включать компромисс между различными нейтрально опосредованными когнитивными и аффективными функциями.

Это может нанести субъекту даже больший вред, чем психологический вред, причиняемый воспоминанием, предназначенным для стирания. Как и в случае любых других вмешательств в мозг, эти риски необходимо сопоставлять с потенциальной пользой, которая может быть существенной при некоторых психических расстройствах.

Помимо неблагоприятных психологических эффектов, воспоминания о страхе могут ослаблять рациональную и моральную деятельность, препятствуя совещательной способности формировать и выполнять планы действий, а также распознавать и реагировать на причины за или против определенных действий. Разрушающее воздействие некоторых травмирующих воспоминаний на деятельность и психические состояния в целом оправдывает их удаление из мозга.

Если мы могли и должны стереть эмоционально заряженные воспоминания, связанные с психопатологиями, то зачем останавливаться на достигнутом? Почему бы также не стереть эпизодические воспоминания, которые не являются патологическими, а только неприятными или беспокоящими?

Несмотря на то, что постоянные неприятные эпизодические воспоминания не так вредны, как воспоминания о страхе, связанные с психическими расстройствами, они все же могут нанести вред. Стирание этих воспоминаний может быть даже более сложным нейрофизиологически, чем стирание травмирующих эмоциональных воспоминаний.

Травматическая эмоциональная память и эпизодическая память подразделяются на имплицитные и эксплицитные системы памяти, включающие различные механизмы. В отличие от имплицитных (недекларативных) воспоминаний о страхе, эксплицитные (декларативные) эпизодические воспоминания доступны для сознательного воспроизведения, что может облегчить извлечение для блокады реконсолидации.

Тем не менее, эпизодические воспоминания часто имеют отрицательное эмоциональное содержание, и некоторые из них могут привести к неадекватному поведению. Предположим, что эти воспоминания можно было бы стереть. Должны ли они быть? Постоянное воспоминание о неловких или достойных порицания ошибках может преследовать человека годами, вызывая неуверенность в себе и делая человека нерешительным, когда он сталкивается с выбором.

Тем не менее тревожные воспоминания о действиях, которые мы не должны были совершать, необходимы для моральных эмоций сожаления и раскаяния и предоставляют возможности для личного и морального роста. Они позволяют нам критически размышлять о своем поведении, более осмотрительно планировать будущее и способствуют нашей нравственной чувствительности в уважении прав, потребностей и интересов других.

Стирание нескольких воспоминаний может не подорвать эти способности. Но общая схема стирания может постепенно ослабить эту чувствительность, а вместе с ней и способность действовать в соответствии с социальными нормами. Это также может помешать развитию характера, удаляя напоминания о несовершенствах, отраженных в прошлых проступках, и о необходимости изменить свое поведение.

К такому же эффекту может привести ослабление, но не стирание эмоционального содержания неприятного эпизодического воспоминания. Именно на основе этого содержания мы конструируем смысл этих воспоминаний и используем его, чтобы представить и проецировать себя в будущее. Лишение их этого содержания может привести к превращению эпизодических воспоминаний о личном опыте в семантические воспоминания фактов, лишенных смысла. Это может иметь пагубные последствия для свободы действий и идентичности, нарушая нашу способность планировать и действовать и изменяя наш опыт путешествий во времени.

Исследования фармакологической модуляции воспоминаний о страхе все еще находятся в зачаточном состоянии. Как и во всех медицинских исследованиях, при переходе от животных к человеческим моделям памяти возникают проблемы перевода. Функциональная визуализация будет играть решающую роль в выявлении изменений в активности мозга на синаптическом, схематическом и сетевом уровнях, коррелирующих с ослабленными или стертыми воспоминаниями. Лучшее понимание генетических и эпигенетических факторов реконсолидации, особенно факторов транскрипции, регулирующих синтез белка, также будет иметь решающее значение.

Хотя идея стирания патологических воспоминаний о страхе является спекулятивной, она может стать многообещающим способом лечения или предотвращения некоторых психических расстройств, развитие которых связано с этими воспоминаниями.

Этот пост перепечатывается с разрешения и первоначально появился в Блоге нейроэтики , , организованном Центром этики, Программа нейроэтики Университета Эмори.

Об авторе

Уолтер Глэннон, доктор философии

Уолтер Глэннон — профессор философии Калгарийского университета. Он является автором книги «Биоэтика и мозг и мозг, тело и разум: нейроэтика с человеческим лицом» и редактором книги «Свобода воли и мозг: нейронаучные, философские и юридические перспективы».

Стирание памяти больше не миф

Джаванна Н. Обрегон

Иллюстрация – Дейвел Хамуэ 2010

Похожа на Лету, смотри! озеро
Сознательный сон, кажется, берет,
И не будет, для всего мира, проснуться.
– Спящий , Эдгар Аллен По

В начале 20 ^-го-го века невролог Зигмунд Фрейд (1989) разработал концепцию бессознательного, глубоко скрытого уголка в мозгу, где хранятся воспоминания. Согласно Фрейду (1989), эти воспоминания не всегда можно вспомнить, но они все же могут влиять на личность, поведение и принятие решений на подсознательном уровне. На самом деле психологи сходятся во мнении, что вытеснение негативных воспоминаний может привести к развитию невроза (Weiten, 2007). Фрейд (1989) считал, что, вынося бессознательные воспоминания на поверхность, можно добиться личностного роста и самореализации. Но что, если бы был более простой процесс? Что, если бы эти негативные воспоминания можно было стереть? Могут ли те, кого беспокоят болезненные воспоминания, получить второй шанс на счастье, или они потеряют наиболее существенный аспект личности?

Недавно группа ученых из Бруклинского медицинского центра SUNY Downstate, возможно, воплотила мифический процесс стирания памяти в реальность (Carey, 2009). ). Согласно New York Times, группа исследователей под руководством доктора Тодда Сактора обнаружила функцию фермента PKMzeta в хранении памяти против препарата-антагониста под названием ZIP (Carey, 2009). Объединив усилия с доктором Андре А. Фентоном из отдела пространственной памяти SUNY Downstate, команда доктора Сактора обнаружила, что, когда они вводили ZIP лабораторным крысам, препарат мешал воспроизведению и консолидации памяти (Carey, 2009; «Erasing Your Memories», 2009). ). После инъекции крысы больше не могли вспоминать усвоенные модели поведения, такие как положение электрошоковых устройств в лабиринте, которые они постоянно помнили в течение четырехмесячного периода (Carey, 2009).). Спровоцировав бурные психологические дебаты, команда доктора Сактора считает, что этот же процесс можно воспроизвести и у людей (Carey, 2009).

В результате дальнейших экспериментов с крысами доктор Сактор и его команда узнали, что ZIP почти сразу стирает определенные воспоминания, не вмешиваясь ни в краткосрочную, ни в долговременную память («Erasing Your Memories», 2009).
В качестве фермента PKMzeta «катализирует очень специфические химические реакции и может быть быстро ингибирована» («Erasing Your Memories», 2009). Благодаря ZIP, создающему эти очень специфические реакции синаптических белков, доктор Сактор и его команда полагают, что они способны использовать ZIP для ингибирования PKMzeta, тем самым стирая точные воспоминания без какого-либо повреждения окружающих областей коры («Стирание воспоминаний», 2009). Впечатляет то, что ZIP также безвозвратно стирает воспоминания. Через три месяца после инъекции крысы доктора Сактора все еще не могут вспомнить правильный путь через лабиринт, даже если им дают подсказки и напоминания («Стирая ваши воспоминания», 2009 г.).). Доктор Сактор предполагает, что трехмесячный провал в памяти у крыс эквивалентен приблизительно десятилетию в человеческих годах (Carey, 2009b).

Как только точный процесс будет усовершенствован, доктор Сактор и его команда считают, что стирание воспоминаний имеет много потенциальных преимуществ для психологического благополучия (Dwyer, 2009). Они предполагают, что лучший контроль над воспоминаниями может привести к лечению зависимости, болезни Альцгеймера и посттравматического стрессового расстройства (Carey, 2009), а также ряда других неврологических и психических расстройств («Erasing Your Memories», 2009).). Это исследование может быть полезным для лечения зависимостей и травм, а также для улучшения способов обучения и запоминания («Erasing Your Memories», 2009). Благодаря исследованиям доктора Сактора те, кто страдает от болезненных воспоминаний, могут начать новую жизнь с простой инъекции, за которой следуют обнадеживающие слова доктора: , вы ничего не почувствуете.

Сторонники стирания памяти утверждают, что вы ничего не почувствуете. Согласно Фрейду (1989), воспоминания являются основой индивидуальных мнений и предпочтений, влияющих на выбор и личность. Например, тот, кого в детстве укусила собака, может иметь другое мнение о собаках, чем тот, кого она спасла. Следовательно, стирание памяти может частично изменить интерпретацию мира человеком. Это почти как если бы человек решил стереть то, что делает его или ее уникальным. Исследователи сходятся во мнении, что люди отличаются субъективностью восприятия (Weiten, 2007). Даже сенсорная информация, такая как восприятие цвета и тактильные ощущения, различается в зависимости как от генетики, так и от опыта (Weiten, 2007). Другими словами, нет двух людей, воспринимающих мир одинаково, и без воспоминаний о конкретных жизненных событиях теряется четкая перспектива. После многих лет создания уникальной личности появление процедур стирания памяти может устранить продукт всех этих жизненных событий.

Кроме того, психологи предполагают, что то, как люди формируют и редактируют воспоминания, влияет на их индивидуальность. Многие в научном сообществе обнаружили, что память не так надежна, как можно подумать. Исследования показывают, что память регулярно редактирует себя, чтобы опыт соответствовал индивидуальной ментальной модели мира (Ash, 2009; Choi & Choi, 2010). Память также подвержена изменениям в результате ретроспективного предубеждения, склонности думать, что что-то произойдет, потому что это произошло раньше, и влияния межличностных отношений в форме предложений от других (Weiten, 2007). Например, когда свидетеля автомобильной аварии просят описать сцену, он может сообщить, что видел разбитое стекло, несмотря на его отсутствие. Свидетель намеренно не лжет. Благодаря силе внушения и процессу редактирования разума, чтобы соответствовать ранее существовавшим моделям того, что должно было произойти, свидетель полагает, что он или она действительно пережил событие, как он или она описал.

Основываясь на субъективности памяти, многие психологи не видят никакого вреда в стирании воспоминаний, учитывая их ошибочность. Но разве не субъективность создает индивидуальность? То, как люди интерпретируют и включают события, формирует их мировоззрение. Самое главное, что именно на воспоминаниях, как хороших, так и плохих, мы учимся на своих ошибках и достижениях. Фрейд никогда не хотел стирать воспоминания; он хотел, чтобы они были подняты на поверхность, признаны и проработаны, чтобы лучше понять себя и свое поведение (Weiten, 2007).

Другим существенным недостатком стирания памяти является вероятность того, что это затруднит достижение личного роста. В интервью с доктором Сактором человек, известный только как Джеймс У., утверждал именно это, когда сказал: «В целом я склонен поощрять любое невежество, даже если это невежество сделало бы человека счастливее. Мы учимся у прошлого, верно? Что ж, мы должны, и иногда именно из болезненных воспоминаний мы учимся тому, что становимся лучше» («Erasing Your Memories», 2009 г.).). Хотя д-р Сактор ответил на это заявление, заверив, что процесс эффективен и безопасен, он не высказался напрямую по этому поводу («Стирание воспоминаний», 2009 г., стр. 2). Обучение и опыт, безусловно, необходимы для личного роста. Weiten (2007) утверждает: «Процесс адаптации, инициированный стрессом, может привести к личностным изменениям, которые являются изменениями к лучшему. Противостояние и преодоление стрессовой проблемы может привести к улучшению определенных способностей совладания и к расширению самооценки» (стр. 388). Хотя исследования подтвердили положительный потенциал воспоминаний, даже отрицательных, доктор Сактор не признает их важности.

Стирание памяти может облегчить многие психологические расстройства, такие как травмы, фобии и зависимости. Однако, как общество, стирая воспоминания, мы теряем то, что позволяет нам учиться, развиваться и определять себя. Самое главное, воспоминания и переживания создают основу для интерпретации мировоззрения каждого человека. Они формируют из нас людей, которыми мы являемся сегодня, и влияют на то, кем мы будем в будущем. Стирание памяти звучит как быстрое решение психологических проблем, но какой ценой? Как говорится, невежество — это блаженство, но независимо от того, насколько «блаженны» мы себя чувствуем, это счастье будет основано на лжи. Хуже всего то, что эту ложь мы сказали бы сами себе, так можем ли мы действительно называть это счастьем?

Ссылки

Ash, IK (2009). Удивление, память и ретроспективное вынесение суждений: проверка теорий когнитивной реконструкции эффекта ретроспективного смещения. Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание, 35 , 916-933.

Стирание памяти: Японские ученые научились стирать память

Объяснен механизм стирания памяти

Объяснен механизм стирания памяти — Индикатор