fbpx
ОСТАННІЙ ПОДКАСТ
Підписуйся на найнауковішу розсилку!
І миттєво отримуй 9 електронних журналів Куншт у подарунок.

Ми під'їдаємо крихти cookies за вами. Навіщо це нам?

Читати

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Пардон за відволікалочку. Допоможи Куншт бути незалежним!

Повідомлення успішно надіслано

Для пошуку
введіть назву запису

Як працюють спогади?

00:00
00:00
Наука — 01.04.20
ТЕКСТ: Вікторія Кравченко
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Ми любимо тексти без помилок. Якщо ви все ж таки щось знайшли, виділіть фрагмент і натисніть
Ctrl+Enter.
Згадай мене, якщо зможеш

Як в нашому мозку оселяються спогади? Щоби з’ясувати, як вони виникають, де зберігаються і наскільки точно відтворюють минуле, вам знадобиться родинний фотоальбом, кілька учасників минулих подій, зображені на світлинах, та трішки терпіння до наукових деталей. 

Починаємо гортати сторінки пам’яті. От фото з випускного вечора. Ви швидко знаходите себе серед юрби, пригадуєте свою сукню, подумки відзначаєте, що зараз би таку нізащо не вдягнули, і мимоволі пригадуєте фрагменти довгих суперечок з мамою щодо фасону та довжини тієї сукні. Далі пробігаєтесь поглядом по обличчях однокласників, більшість з них називаєте, бачите вчительку, з пам’яті виринає кілька епізодів непростого спілкування з нею задовго до випускного, намагаєтесь пригадати, як звали жіночку за піаніно, і вже зовсім напружуєтесь, згадуючи, яку пісню ви виконували всім класом того вечора (бо наявність піаніно і акомпаніаторки передбачає якусь самодіяльність). Натомість пригадуєте натерті від незручних черевиків на підборах мозолі та чудернацьку зачіску вашої подруги. До речі, про подругу. Якщо вона також дивиться на цю світлину, її розповідь буде дещо відрізнятися від вашої, і, ймовірно, найбільш яскраву подію вечора – падіння однокласниці у фонтан разом з атестатом – ви згадаєте обидві, а от деталі будуть дуже відрізнятися. У чому ж причина?   Щоб інформація про подію закарбувалася в нашому мозку, має пройти кілька важливих етапів формування пам’ятного сліду: кодування, зберігання та відтворення. На кожному з цих етапів відбуваються складні процеси на клітинному рівні, і порушення їхньої послідовності може спотворити пам’ятний слід, а інколи – призвести до його повного зникнення. Фізичний відбиток про певну подію в мозку називають енграмою. Це поняття описує фізико-хімічні зміни, які відбуваються в нейронах, активованих під час сприйняття сигналу.    Але давайте по черзі. Кодування – перший процес, який з точки зору фізіології перетворює зовнішні джерела енергії на електричні сигнали, які є «мовою» нейронів. Все різноманіття зовнішнього світу в процесі кодування переписується у частотно-амплітудні характеристики нервових імпульсів. Вони мандрують мережами активованих вхідною інформацією нейронів. На цьому етапі дані готуються до наступної обробки. Активація цієї нейромережі може бути одноразовою, і її витіснить наступний вхідний сигнал. Але якщо ці самі нейрони активуються знову (або стимул знову на вас діє, або ви проговорюєте щойно побачене/почуте, – скажімо, чотиризначне число для входу в платіжну систему), інформація потрапляє в короткочасну пам’ять.    Зазвичай сприйняття інформації, яка пов’язана з нами особисто, підкріплена емоційним забарвленням, проходить ретельнішу обробку. Тож вона має високі шанси на відтворення в майбутньому, хоч і не без спотворення. Коли ж ми сприймаємо інформацію, не пов’язану безпосередньо з нашим життям (абстрактні поняття, символи), потрібно вдаватися до різноманітних стратегій саме на етапі вводу для того, щоб кодування відбулося ефективно. Наприклад, коли нам треба запам’ятати складні паролі, шанси на формування спогаду збільшаться, якщо прив’язати цифри і літери до особистих важливих дат чи місць, які вже представлені в мозку стабільними енграмами.   Коли ми намагаємося запам’ятати набір слів, то в нас активуються нейрони в скроневій частці кори головного мозку, які специфічно реагують на зорові символи мови. У більшості людей вони розташовані в лівій півкулі. А от коли ми падаємо у фонтан на випускному, активується велика кількість нейронних мереж у різних ділянках мозку. Це і сенсорна кора, де відбувається кодування температури, і зорова кора, яка закарбовує обриси фонтану, фрагмент неба, вирази облич однокласників, і слухова кора, яка буде фіксувати сміх і коментарі очевидців. Посилена активація мигдалини – структури мозку, що першочергово вмикається на всі несподівані ситуації, за потреби запускаючи реакцію боротьби чи втечі, – додає сильні емоційні переживання. Це дозволить згадувати про епізод навіть через десятки років.

Будь-який пам’ятний слід зазвичай є фіксацією електричної активності багатьох нейронів, розподілених у мозку.

І тут виникає закономірне запитання: як ці розрізнені в мозку нейромережі пов’язуються у цілісну подію, а не набір окремих відчуттів на кшталт «мокро, смішно, лячно». Таким «конектором» стає глибинна структура в скроневій частці мозку – гіпокамп, названа так через свою схожість на морського коника. На стадії запам’ятовування відбуваються зміни у нейронах, активованих на етапі кодування. Вони згенерували електричні імпульси, закодувавши в їхній частоті та амплітуді характеристики події.  Якісь події ми пам’ятаємо дуже недовго, тобто вони перебувають у короткочасній пам’яті, а якісь можемо жваво пригадувати на зустрічах однокласників у дуже поважному віці. В основі закарбовування пам’ятного сліду і на короткий, і на тривалий час лежать подібні процеси полегшення передачі сигналів між активованими подією нейронами.    Уявімо, що ми випадково потрапили на вуличний флешмоб із танцювання грецького танцю сиртакі, де всі співучасники цього дійства будуть нагадувати нейрони, до яких вперше надійшла інформація. Спочатку танцювальні рухи в цьому стихійному колективі будуть відбуватися незграбно і повільно, та після повторення нехитрих кроків це дійство матиме дедалі кращий вигляд: утворюються моторні програми, танцюристи починають добре взаємодіяти. Так само в нейронах реактивація відбувається під час повтору інформації, і кожен наступний повтор полегшує комунікацію між ними завдяки синаптичній пластичностіСинаптична пластичність – здатність синапсів посилювати чи послаблювати проведення сигналів у відповідь на зростання чи зменшення їх активності.. Полегшення і пришвидшення взаємодії стає можливим, зокрема, завдяки збільшенню вмісту кальцію в нейронних закінченнях під час повторної активації. Це збільшує виділення хімічних речовин, які забезпечують передачу сигналу між нейронами, і кількість рецепторів, які здатні цей сигнал сприймати. 

Якщо сигнал до нейронної мережі більше не надходить, тобто повторів події (чи її пригадувань) не було, тимчасове полегшення в синапсах припиняється і подія забувається.

Щоб спогади про подію залишилися надовго у вашій пам’яті, потрібна ціла серія таких реактивацій. Потрібно повторювати матеріал навмисно або переказувати його іншим. Тут існує пряма залежність між частотою повторень одразу після сприйняття події та силою пам’ятного сліду: ефективним є повторення з інтервалами, що поступово збільшуються (наприклад, через 2, 5, 10, 20, 40, 90 хвилин після попереднього повтору). За такого графіка процеси синаптичної потенціаціїДовготривала синаптична потенціація – зміни в синаптичній активності, які ведуть до довготривалого зростання проведення сигналу між двома нейронами внаслідок попередньої повторної стимуляції, основний механізм навчання та пам’яті. відбуваються особливо ефективно. Зверніть увагу, що саме в такому режимі нам пропонують повторювати нові слова різні мобільні додатки для опанування іноземної мови, і це має сенс з точки зору нейронних механізмів навчання.   Причина того, що ми запам’ятовуємо певні життєві події краще за інші, подібна. Про них ми частіше розповідаємо близьким, неодноразово обговорюємо деталі «падіння в фонтан», що природним способом відтворює графік повторів. Нещодавнє дослідження вчених з Університету Сассекса показало: коли обстежувані, які перебували в капсулі томографа, після перегляду кількох відео робили паузи між ними і ретельно пригадували, що вони побачили, це супроводжувалось активністю тих самих структур, що і під час перегляду і відтворення змісту цих відео через тиждень.1 Учасники експерименту, які свідомо відтворювали щойно побачене подумки чи вголос, набагато краще пригадували відеоролики через тиждень порівняно з тими, хто просто переглянув три відео поспіль. Якщо людина пригадувала відео через тиждень, і її мозкова активність в задній поясній звивиніЗадня поясна звивина – ділянка кори головного мозку, залучена в процеси уваги. була максимально схожа на ту, яка відбувалася під час пригадування одразу після перегляду, то запам’ятовування було ефективнішим.    Це дослідження дає відповідь на поширене питання людей з «покоління смартфонів»: чому ми так мало запам’ятовуємо з того, що читаємо, безперестанно гортаючи стрічку новин. Головне слово тут – «безперестанно». Хочете пригадати корисну статтю, яка вам трапилась дорогою на роботу? Після прочитання вимкніть смартфон і подумки перекажіть те, про що дізналися. Потурбуйте свою задню поясну звивину – і через тиждень пригадаєте не тільки те, що «точно про це щось читали».   Процес зміцнення зв’язків між нейронами і фіксації пам’ятного сліду має назву консолідація. Вона поділяється на швидку та повільну, або системну. Реактивація нейронів впродовж годин після першого входу інформації в нервову систему – це швидка консолідація: зміни відбуваються у тих нейронах, які активував сигнал. А от для того, щоб подія закарбувалась у довготривалій пам’яті, потрібна системна повільна консолідація. Для її нормального перебігу необхідний зв’язок між активними нейронними мережами кори півкуль мозку та гіпокампом з прилеглими ділянками.   Як ми вже зрозуміли, слід у пам’яті зберігається в тих самих ділянках мозку, де сприймається і обробляється вхідна інформація. Тобто пам’ять розподілена по всьому мозку, особливо коли йдеться про пригадування складних епізодів з мультисенсорним впливом, як-от спогад про регіт однокласників і мокру сукню та атестат у фонтані.    Але чому ж тоді за певних мозкових порушень, які залучають глибокі скроневі ділянки, людина ніби втрачає всю пам’ять? Адже самі нейрони, що фіксували подію, залишаються неушкодженими. Як показують історії неврологічних хворих,10 за умови пошкодження гіпокампу в людини порушується здатність запам’ятовувати нові події надовго (це явище антероградної амнезії). Такі хворі живуть «тут і зараз», як справжні буддисти, бо не пам’ятають нічого з того, що сталося пів години тому. Крім цього, в них порушується пригадування і вже сформованих до травми спогадів, тобто додається ще й ретроградна амнезія. Залежно від обсягу пошкодженої ділянки у хворих можуть зникати спогади про події, що відбулися за кілька років до травми. Зазвичай неушкодженими залишаються лише спогади більш ніж 5-7 річної давнини. Тобто те, що відбувалося з людиною в коротший період, для нормального відтворення потребує робочого гіпокампу.   Що ж за взаємодія відбувається між гіпокампом та іншими розподіленими сховищами наших спогадів? В цій структурі описані клітини місця, що залучені до формування просторової пам’яті. Клітини ніби ставлять мозкові геомітки під час перебування на різній місцевості, що дозволяє нам її впізнавати (згадати, де саме ми впали у фонтан). Клітини гіпокампу залучені до кодування часу, що дозволяє правильно вибудувати хронологію подій (спочатку дали атестат, потім танці, потім впала в фонтан). Якщо прибрати часову і просторову інформацію із події, то реконструювати її у пам’яті вже досить проблематично.   Після процесу синаптичного полегшення в нейромережах, зумовленого повторенням, підключається вже пізня посттетанічна потенціаціяПізня посттетанічна потенціація – посилення синаптичної передачі після попередньої стимуляції нейрональних контактів., яка виникає під час спонтанної реактивації залучених мереж та специфічних зон гіпокампу. Ці процеси відбуваються переважно під час певних фаз сну, коли чітко виявлена синхронізація електричних коливань на одній частоті гіпокампальних та кіркових нейронів (розташовані у корі головного мозку). Відголоски цих інтимних процесів ми можемо бачити у снах, коли ви начиталися основ квантової механіки напередодні, і ваші сни насичені формулами, які виникають в несподіваних деталях одягу прекрасної незнайомки зі сновидіння. Отже, поки ми відпочиваємо, мозок щоночі робить непросту справу сортування нейрональних активностей, які відбулися в попередній день, на такі, які треба стерти як неважливі, та на такі, які слід посилити шляхом повторної реактивації.    Зазвичай до останніх потрапляє активність в тих нейромережах, які були повторно збуджені впродовж дня чи активувались на фоні високого рівня збудження емоціогенних структур, що є своєрідною міткою важливості події. Посилення міжнейронних зв’язків відбудеться і стосовно нейтральних подій, які збіглися в часі з викликаною іншими стимулами активністю емоціогенних структур. Наприклад, так ми запам’ятовуємо музику, що грала в ресторані під час вибуху на вулиці.  Реактивація нейронів відбувається під час повільних фаз сну, а наступне зміцнення зв’язків між нейронами – і в швидкі фази.    Характерно, що вікові порушення фазової структури сну переважно стосуються повільного сну, якого з віком стає менше, і ці процеси супроводжуються погіршенням пам’яті у людей похилого віку. Нові наукові дослідження показують, що транскраніальна електростимуляція мозкуТранскраніальна електростимуляція – стимуляція, під час якої через електроди на поверхні голови пропускають струм певної величини. під час сну, яка налаштовує нейрони на частоти, притаманні повільному сну, дозволяє не тільки збільшити частку повільного сну в людей, а й покращити їхню пам’ять.2   Важливо розуміти, що процеси повільної консолідації тривають не одну ніч, а відбуваються місяцями і роками, тобто реорганізація взаємодії між вперше активованими нейронами триває дуже довго, і гіпокамп «залишає в спокої» кіркові мережі із міцними пам’ятними слідами через роки після події. Доказом тому є неможливість пригадати події, що відбувались впродовж 5-10 років до пошкодження гіпокампу.3 Тож гіпокамп є тією структурою, що зв’язує розрізнені активації нейронів у єдину репрезентацію події. Він об’єднує інформацію про те, що, де і коли відбулось, завдяки складній системі зв’язків із іншими структурами скроневої і передлобової частки кори головного мозку та їхній синхронній активації в різні періоди. До речі, якщо у людей, які разом танцюють сиртакі на сонячній площі, зареєструвати ЕЕГ (електроенцефалограму), то виявиться, що узгодженість рухів в колективі буде сильніша, якщо у них синхронніша електрична активність мозку – так само, як і у нейронів, об’єднаних спільним спогадом.   Якщо роздивитись морфологію нейронів, об’єднаних спільними спогадами, то в таких консолідованих нейромережах ми побачимо більшу кількість контактів – дендритних шипиківДендритні шипики – крихітні потовщення на дендритах нейронів, де формуються синапси із відростками інших нейронів. Кількість шипиків непостійна і відображує процеси нейрональної пластичності.. А в самих синапсах буде більша кількість рецепторів – білків, що реагують на виділення нейромедіатора. Такі зміни в нейронах свідчать про їхнє багаторазове сукупне збудження, яке відбувається під час пригадування події. Збільшується кількість ключів, якими ми може відімкнути замки на потрібних нейронах. А завдяки новим контактам протоптуються більш зручні доріжки для електричних сигналів, вони рухаються «навпростець».   Хоча більшість вчених сьогодні дотримується думки, що довготривала пам’ять є результатом модифікації зв’язків між нейронами, є й альтернативна гіпотеза. Її прихильники вважають, що пам’ять є результатом епігенетичних змінЕпігенетичні механізми – зміни в функціях генів, що зумовлені іншими механізмами, ніж змінами в послідовності нуклеотидів ДНК в нейронах, які відбуваються внаслідок повторів певної події. Такі зміни є наслідком складних процесів в ядрі клітин: повторне збудження супроводжується активацією синтезу РНК та білків у дві стадії в разі формування довготривалої пам’яті. Як показали в лабораторії Костянтина Анохіна ще у 1997 році, навіть після короткотривалого навчання щурів уникати електричного струму у нейронах їхнього мозочка, гіпокампу та кори півкуль фіксували синтез РНК через 15 хвилин.4 Це результат експресії так званих ранніх генів. Білки, які утворюються на основі інформації з цієї РНК, є новими рецепторами, що вбудовуються у постсинаптичну мембрануПостсинаптична мембрана – ділянка мембрани нейрона, що контактує з іншим нейроном, утворюючи синапс – міжнейронний контакт. нейрона, залученого у повторну спільну активацію. Друга стадія експресії генів зазвичай фіксується через 6-12 годин після процесу навчання. Продукти активності цих пізніх генів залучені в зміни в нейромережах, притаманні для довготривалої пам’яті.   Коли процеси консолідації і зміни міжнейронної взаємодії завершилися, сформована енграма стає стабільною і незалежною від тонко налаштованих процесів довготривалої синаптичної потенціації. І тут би нам полегшено зітхнути, але це ще не все. Виявляється, кожного разу, коли ми пригадуємо якусь подію зі своєї біографії, заново активований ансамбль нейронів знов стає вразливим до дії різних факторів і може модифікуватися. Це явище отримало назву реконсолідації. Орієнтовно цей процес триває добу після актуалізації спогаду, а період носить назву «вікно реконсолідації». Отже, коли ми захоплено вкотре переповідаємо історію про легендарне падіння у фонтан, пам’ятний слід про цю подію може підсилитися, ослабитися чи змінитися. В процесі реконсолідації підвищується активність у гіпокампі та передній лобовій корі, і це нагадує реінвентаризацію на складі. Якщо ваша історія супроводжувалась гучними оплесками й уточнювальними запитаннями, то пам’ятний слід стане ще міцнішим. Якщо, попри бурхливі оплески, ви в той вечір перебрали з коктейлями, пам’ятний слід ослабне (це також станеться, якщо ваша історія нікого не зацікавить). А якщо під час розповіді знайдуться ще кілька свідків того феєричного падіння, які доповнять історію своїми коментарями і домислами, ваш мозок чемно «перезапише» цю подію з усіма подробицями. І наступного разу, коли ви будете про це розповідати, вам буде здаватися, що все так і було, хоча ще тиждень тому ви не знали кількох пікантних деталей, підкинутих вашими однокласниками «задля красного слівця». Тому застільні історії щороку обростають новими подробицями і з часом змінюються до непізнаваності, а переповідачі таких історій настільки яскраво описують деталі, що з часом починають свято вірити в те, що всі ці історії трапилися саме з ними, а не з їхніми друзями.  Це досить кумедно, поки йдеться лише про байки старих приятелів про їхню бурхливу молодість. Але такі самі видозміни пам’яті про події відбуваються й у свідків злочинів, яким доводиться багато разів переповідати побачене, відповідаючи на різні уточнювальні запитання слідчих. Якщо ці запитання вміло підібрати, то можна змінити спогад про подію до невпізнаваності.   Проте явище реконсолідації можна використати і з хорошими намірами. Вчені з лабораторії клінічної науки Політехнічного університету Мадриду опублікували дослідження, в котрому пацієнтів, яким була приписана анестезія під час планової ендоскопії, просили детально пригадати перед анестезією травматичні спогади.9 Після пригадування їм робили наркоз із застосуванням анестетика пропофола і проводили операції, після чого пам’ять про негативні події минулого, навмисне реактивована перед анестезією, ослаблялася і вже не викликала у пацієнтів таких страждань, як до анестезії. Таке ослаблення неприємних спогадів відбувалось не одразу після припинення анестезії, а протягом 24 годин після неї. Інші спогади, які не ворушили перед наркозом, залишилися в незмінному вигляді. Тобто після пригадування інформації пам’ятний слід може бути видозмінений, так що збираючись на процедуру з анестезією, можете принагідно позбутись кількох неприємних ситуацій з минулого, що весь час нагадують про себе, коли і так непереливки.

Що впливає на стійкість і точність спогадів?

  Тепер з’ясуймо, що може заважати нормальному перебігу кодування, консолідації та відтворення пам’яті.   На етапі кодування ми маємо подбати про увагу до того, що ми хочемо запам’ятати, і напружитись для створення яскравих асоціацій із уже наявною інформацією. Якщо у вас паралельно увімкнено 45 вкладок і дзенькають месенджери, пригадування буде малоуспішним.   Між окремими сеансами запам’ятовування великої кількості інформації мають бути проміжки часу для фіксації матеріалу, коли ми не отримуємо іншої, подібної інформації. В цей час можна або займатися звичними справами, або робити фізичні вправи, або подумки повторити те, про що прочитали – обирайте ваш варіант. Але точно відмовтеся від бажання «погортати інстаграмчик».   На етапі консолідації ми маємо подбати про якісний повноцінний сон. Для цього слід не тільки лягти спати не «в свинячий голос», а ще й не вживати перед сном як збуджувальних, так і алкогольних напоїв. Обидва типи речовин порушують фазову динаміку і тривалість окремих фаз сну. Через це своєю чергою порушуються інтимні процеси синхронізації між нейронами неокортексу та гіпокампу, критичні для консолідації пам’ятного сліду.   Порушення пам’яті підступно очікують на нас у старості. У поважному 80-річному віці люди можуть мати суттєві втрати в щільності сірої речовини в скроневих частках, що прямо пропорційно до зниження якості пам’яті. Вікові зміни підсилюються трьома головними ворогами пам’яті: хронічним стресом, депресією та соціальною ізоляцією.   При хронічному стресі порушується і консолідація, і пригадування. Це відбувається через вплив кортизолуКортизол – гормон кори наднирників, що виділяється при стресі. на нейрони гіпокампу, та через порушення сну, що часто супроводжує цей стан. За таких умов людині важко модифікувати наявні знання, доповнюючи їх новими. Так, якщо місяць тому перенесли зупинку автобуса на нове місце, а ви досі зранку йдете на місце старої зупинки, схоже, що зв’язок між гіпокампом і передлобовою корою ускладнений високими дозами гормонів стресу. Вам час взяти відпустку і взагалі не вставати зранку на той автобус. Навчання в умовах хронічного стресу малоефективне, хоча запам’ятовування інформації, що пов’язана із небезпекою, може покращуватися через гіперактивність мигдалини.   Соціальна ізоляція є ще одним фактором, що передрікає швидше погіршення пам’яті, принаймні у осіб після 50 років. Останні дослідження, проведені на 6000 британських пенсіонерах, виявили такий зв’язок.5 Вчені пояснюють його зменшеною когнітивною стимуляцією самотніх людей. Адже на обсяг робочої пам’яті позитивно впливають сумісні настільні ігри, живе спілкування, колективне відвідування театральних вистав та музеїв з наступним обговоренням. Окрім того, сама ізоляція викликає стрес у людини як соціальної істоти, особливо якщо вона настає з виходом на пенсію, втратою близьких, тобто якщо раніше людина мала активне соціальне життя.   Хворі на депресію на 40% частіше мають проблеми з пам’яттю через порушення в серотоніновій системі, необхідній для синаптичного полегшення при формуванні ефективнішої сигналізації між нейронами, а також підтримання нормального рівня активації для навчання. Депресивним людям важко утримувати увагу на новій інформації, що знижує якість кодування. Крім того, при депресії думки людей часто зайняті багаторазовими переживаннями минулого негативного досвіду, а як ми вже знаємо, повторна реактивація одних і тих саме нейромереж призводить до зміцнення зв’язків між клітинами. Тому ті, хто фіксується на минулих невдачах, а не опановує нові шляхи вирішення проблем, нехотячи зміцнює зв’язки і спогади про неефективні минулі стратегії.

Чи можна перенести пам’ять від однієї істоти до іншої? 

  Ми багато разів бачили таке у фантастичних сюжетах, однак це питання не так легко вирішується, як виглядає на телеекранах. Деякий прогрес в цьому напрямку вже є, принаймні у молюсків. Вчені з Університету Каліфорнії під керівництвом Девіда Ґлансмана в 2018 році опублікували результати експерименту з перенесенням пам’яті від однієї істоти до іншої.6 Вони навчили аплізійАплізія (морський заєць) – класичний модельний організм у нейробіологів. швидко ховати  сифон (структуру позаду мантійного виступу молюска) перед ударом електричного струму, доторкаючись перед тим  до нього паличкою. Такі навчені тварини стали джерелом «розумної РНК», яку виділили з їхніх нервових вузлів через дві доби після навчання і пересадили наївним аплізіям, які ще не брали участь в експериментах із електричним струмом.   Результат був досить приголомшливим – наївні аплізії, яким зробили ін’єкцію цієї РНК, надовго втягували сифон після ніжного торкання паличкою, ніби «щось знали» про наступний удар струмом. Цей дослід продемонстрував можливість пересаджування травматичного спогаду від однієї істоти до іншої через РНК. Робота викликала велику наукову дискусію. Поки що ми очікуємо повторюваності результатів і можемо фантазувати про схожі експерименти за участі людей. Якщо вчені навчаться переносити спогади між індивідами, то можна буде прискорювати утворення захисних патернів поведінки в разі небезпеки і зменшувати реакції на травматичні події. Звучить, як фантастика, чи не так?   Результати досліджень з перенесенням РНК між навченими і наївними тваринами не перекреслюють домінантне уявлення про те, що пам’ять закарбована у змінених зв’язках між нейронами. Вони лише показують, що модифікації в синапсах є результатом тих змін, що відбуваються внаслідок повторюваності події в ядрі клітини. Отже, досвід викликає зміни експресії генів в ДНК, що веде до утворення модифікованих РНК. На основі інформації з модифікованих РНК в нейроні синтезуються білки, які змінюють передачу сигналу між нейронами, посилюючи її. Так події закарбовуються в пам’яті. А якщо зв’язки послаблюються, подія забувається. 

Маніпулювання спогадами

  Всі ми маємо спогади, яких би воліли позбутися. Якщо частині людей вдається змінити своє ставлення до неприємної ситуації і сприймати її в контексті «безцінного досвіду», для інших деякі події з минулого можуть стати справжніми монстрами, що не дають нормально жити. І для покращення якості життя таких людей вчені активно досліджують способи якщо не стерти, то принаймні послабити негативні спогади.    Один із перспективних підходів ми вже згадували під час розповіді про реконсолідацію і використання наркозу. А от в лабораторії під керівництвом Стіва Раміреза7 досліджували можливість переносу фальшивих спогадів до мишей, щоб використати результати для розробки ефективних способів боротьби з надстійкими травматичними спогадами у людей, які перенесли негативний досвід. Спочатку вчені помічали нейрони мишей флуоресцентними мітками, що дозволяють чітко фіксувати, які саме нейрони залучені у певну реакцію. Потім у мишей формували два типи спогадів: негативні та позитивні. Негативні спогади виникали, коли мишей багато разів садили у камеру, де після звукового сигналу був неприємний удар електричним струмом помірної сили. Позитивні спогади формувались після 15-хвилинного перебування в іншій камері, де на самців очікували привабливі самиці.   Після того, як миші навчалися розрізняти тригери, що передують негативному та позитивному сценарію, вчені прискіпливо вивчали, які саме нейрони «світяться» в кожній ситуації. У ті нейрони, що збуджувалися в позитивній атмосфері, вживляли електроди, після чого відбувався процес перенавчання. Тепер коли мишей поміщали у камеру, де раніше їх спіткали удари електричним струмом, в них штучно активували нейромережу, пов’язану з негативними спогадами (точно як у нас, коли ми проходимо повз той злощасний фонтан, де довелося стати об’єктом глузування в юності). Далі вчені штучно стимулювали нейромережу приємних спогадів, яка зазвичай вмикається в камері з самицями. Внаслідок такої хитрої маніпуляції активність в «негативній» нейромережі поступово зменшувалась під час перебування в «страшній» камері. Можна припустити, що болісні спогади менше мучили мишей. Вчені точно не знають, чи вдалося їм перезаписати негативний спогад, чи тільки пригальмувати реакцію, індуковану стресовою електрокамерою, проте результат дає надію. Як сказав професор Рамірез в одному з інтерв’ю щодо можливості перенесення результатів, отриманих з мишами, на людей, «людський мозок – це Ламборґіні, а ми зараз працюємо з трициклами, та і у перших, і у других колеса крутяться однаково».   А поки вчені працюють над ефективними способами ослаблення негативних спогадів, можемо скористатися результатами іншого дослідження лабораторії з університету Цюріха.8 Вони показали, що неприємні спогади обстежуваних, які дивилися відеофрагменти зі сценами насильства, послаблювалися, якщо впродовж 24 годин після їхнього формування людині вдавалося поспати в лабораторії. Коли аналогічні відео переглядали обстежувані з іншої групи, що були активні впродовж доби, це супроводжувалося сильнішими негативними емоціями. Тож будемо сподіватися, що незабаром боротися із негативними спогадами стане простіше. А поки дбаємо про свою вразливу пам’ять, оберігаючи себе від стресів, безсоння і спілкуючись із друзями. І забудьте вже про той прикрий випадок на випускному, його крім вас ніхто вже й не згадає – бо процеси консолідації у випускників зазвичай порушені стресом, вечіркою і безсонням.

ТЕКСТ: Вікторія Кравченко
Ілюстрації: Каталіна Маєвська
Посилання
  • 1. — Bird C.M., Keidel J.L., Ing L.P., Horner A.J., Burgess N. Consolidation of Complex Events via Reinstatement in Posterior Cingulate Cortex. J Neurosci. 2015;35(43):14426–14434.
  • 2. — Ladenbauer J, Ladenbauer J, Külzow N, de Boor R, Avramova E, Grittner U, Flöel A.Promoting Sleep Oscillations and Their Functional Coupling by Transcranial Stimulation Enhances Memory Consolidation in Mild Cognitive Impairment. J Neurosci. 2017 Jul 26;37(30):7111-7124. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0260-17.2017.
  • 3. — Squire, L. R., & Alvarez, P. (1995). Retrograde amnesia and memory consolidation: A neurobiological perspective, Current Opinion in Neurobiology, 5(2), 169-177.
  • 4. — Анохин К.В. Молекулярные сценарии консолидации долговременной памяти // Журн.высш.нервн.деят.,1997. Т. 47. Вып.2. С.261-279.
  • 5. Дослідження про соціальну ізоляцію
  • 6. — A. Bédécarrats, Sh. Chen, K. Pearce, D. Cai, D.L. Glanzman. RNA from Trained Aplysia Can Induce an Epigenetic Engram for Long-Term Sensitization in Untrained Aplysia. eNeuro 14 May 2018, 5 (3) ENEURO.0038-18.2018.
  • 7. — Creating a False Memory in the Hippocampus. Steve Ramirez1,*, Xu Liu1,2,*, Pei-Ann Lin1, Junghyup Suh1, Michele Pignatelli1, Roger L. Redondo1,2, Tomás J. Ryan1,2, Susumu Tonegawa1,2,† Science 26 Jul 2013: Vol. 341, Issue 6144, pp. 387-391
  • 8. Як ослабити негативні спогади
  • 9. Дослідження з пригадуванням відео
  • 10. Історії наврологічних хворих
Статті
Промо
Проєкт інтелект. Епізод 8: Як приміряти одяг, не заходячи до магазину

Як приміряти одяг, не заходячи до магазину?

Наука
Коли хімія стає зброєю. Уривок з книжки «Вибухова історія людства»

Людство має бойові отруйні речовини і ядерну зброю, вічне джерело енергії, яке водночас може спричинити техногенні катастрофи і радіаційне зараження. Як все це винайшли?

Ідеї
Довіряй, але перевіряй: інтерв’ю з головним редактором журналу «Скептик» Майклом Шермером

У будь-яку мить може з'явитися нова теорія змови. Як зрозуміти, що це омана, і переконати інших довіряти фактам?

Спалах
Світ – велика пробірка: як людям доведеться пристосовуватися до нових мутантів коронавірусу

З’ясовуємо, чим штам вірусу відрізняється від варіанта, як може мутувати коронавірус та як це вплине на розвиток пандемії.

Медицина
Тетрада Фало. Уривок з книжки «Сміх у кінці тунелю»

Лікарям часто доводиться стикатися з труднощами, робити складний вибір і працювати під шаленим тиском. Про свій досвід розповів анестезіолог Іван Черненко у книжці «Сміх у кінці тунелю», яка вийшла у видавництві «Віхола».

Промо
Проєкт інтелект. Епізод 7: Чи може смарт-годинник врятувати життя

Українська компанія Mawi створює смарт-годинники спеціально для вимірювання життєвих показників людини. Про неї сьогодні й поговоримо!