Забывание – это феномен, который считается негативным и расстраивает многих людей. Но всё большее количество фактов опровергает представление о том, что ошибки или провалы в наших воспоминаниях по своей сути плохи. Действительно, забывание иногда может помочь людям отпустить определённые отрицательные воспоминания, справиться психологически или избавиться от бесполезной информации.
Забывание не ошибка мозга
В новых исследованиях нейробиолог Томас Райан из Тринити-колледжа Дублина и его коллеги изучили фундаментальные биологические аспекты, лежащие в основе форм забывания, с чем мы сталкиваемся каждый день. Их работа показывает, что когда мы не можем вспомнить номер телефона или имя коллеги по прошлой работе, эти детали необязательно теряются. Более того, новый научный подход предполагает, что забывание может быть активным процессом, который мозг использует для поддержки обучения. В свою очередь, деменция может в конечном итоге отражать неупорядоченное забывание, а не потерю воспоминаний.
Мы часто думаем о забывчивости, как о недостатке в функционировании мозга, ограниченности его возможностей или его перегрузке. Например, потеря памяти из-за хронического заболевания или травмы головного мозга может иметь разрушительные последствия. Но в нашей жизни мы также испытываем «ежедневное забвение», потому что происходит так много событий. От нас ожидается, что мы научимся и запомним многое, чтобы существовать в современном обществе. Некоторое из того, что необходимо запомнить потребуется для каких-то конкретных моментов жизни и вряд ли пригодится в будущем, например, определённые факты для школьных экзаменов. Другое требуется сохранять в памяти на долгое время, например, знания, которые приобретаются, чтобы стать практикующим врачом.
Хотя мы можем думать о забывчивости, как о неприятном явлении, это может быть особенностью мозга, а не ошибкой. Растущий объём исследований в области нейробиологии позволяет рассматривать идею о том, что забывание носит адаптивный, а не ограничивающий или «дефектный» характер.
Виды забывания
Существуют разные виды забывания. Мы можем использовать слово «амнезия» для обозначения своего рода забвения, которое, как согласится большинство людей, не является ни адаптивным, ни полезным. Некоторые формы амнезии затрудняют формирование новых воспоминаний. Другие затрудняют воспроизведение воспоминаний, сформировавшихся до травмы.
Но повседневное забывание – это совершенно иное. Если вы однократно забудете, где припарковали машину, никто не назовёт это амнезией. Или, если вы провалите экзамен, нельзя будет оправдаться перед собой и окружающими, сказав: «Ой, в тот день у меня была амнезия». Во-первых, эти случаи не имеют системного характера, а, во-вторых, они представляют собой форму забывания, когда у вас нет чёткого представления о желаемых воспоминаниях для этого контекста.
Интересные результаты экспериментов были получены на мышах. Их научили ассоциировать представляемый объект с комнатой или с частью окружающей среды. Исследователи демонстрировали мышам определённые предметы, например, трубку или конус, которые они никогда раньше не видели в данном контексте. Затем, на следующий день или через неделю, животным было предложено осмотреть два объекта: один, который был связан с этой обстановкой, и другой, который не был с ней связан. Обычно животные изучали новый объект в заданном контексте. Но если они забыли ассоциацию, оба объекта казались новыми, и мыши исследовали их одинаково. Учёные также изучали когнитивные функции в условиях страха. Животных подвергали очень лёгкому электрическому удару на несколько секунд в определённом контексте. Позже они проявили «замирающее поведение» в той же обстановке, при условии, что запомнили её. Если реакция мышей была менее выраженной в этом контексте, это означало, что они забыли данную ассоциацию.
Считается, что естественное забывание происходит по многим причинам. Воспоминания могут просто потускнеть со временем. Но забывание также может быть вызвано «обратным вмешательством», когда вы переживаете два события, очень похожих во времени. В этом случае память об одном мешает другому. Это очень хорошо изученный эффект, и его можно контролировать в экспериментах, поэтому учёные использовали данный подход на мышах. Так, например, после предоставления мышам объектов в контексте А их поместили в контекст Б с идентичными объектами. Из-за второго опыта им стало труднее запоминать ассоциации из контекста А.
Энграммы – носители памяти
Мозг отличается до и после запоминания информации. Эта разница объясняется физическими или химическими изменениями в его структуре. Учёные называют изменения в мозге, происходящие во время обучения и необходимые для формирования памяти, энграммой.
Энграмма или след памяти, с греческого переводится, как запись нахождения в каком-либо состоянии, или «внутренняя запись». Термин энграмма был введён ещё в начале XX века Рихардом Земаном. Уже 70 лет назад начали появляться данные, о том, в каких конкретно областях мозга записывается информация, однако только в нынешнем столетии эксперименты показали, что память кодируется параллельно в разных структурах мозга, в частности в гиппокампе, префронтальной коре и в нейронах миндалевидного тела.
За последние 10 лет способность маркировать и манипулировать определёнными энграммами в мозге грызунов действительно изменила возможности изучения как феномена памяти, так и, как следствие, забывания. Определить, где находится энграмма, это всё равно, что искать иголку в очень, очень большом стоге сена. В человеческом мозге находятся миллиарды нейронов и триллионы синапсов, и в нём постоянно происходят изменения. Некоторые из них не имеют ничего общего с памятью.
Для нахождения энграммы применяются генетические методы, чтобы захватить так называемые ранние гены, которые проявляют себя только тогда, когда активен конкретный нейрон. Можно генетически пометить эти клетки, и, делая это, исследователи, по сути, помечают клетки, которые активны в заданном временном окне, например, в процессе, когда мозг формирует воспоминания.
Учёным удалось показать, что в случаях ретроактивного вмешательства воспоминания пережили этот тип забывания и могли быть повторно выражены. В этих первоначальных воспоминаниях всё было в порядке, даже несмотря на то, что мыши не смогли их вспомнить. Энграммы не только присутствовали, но они также были здоровыми и функциональными.
Помимо маркировки энграммных клеток, исследователи пометили клетки оптогенетическими рецепторами, которые представляют собой ионные каналы, активируемые светом. Эта комбинация позволяла включать и выключать определённые энграммы памяти. Когда это было сделано, обнаружилось, что можно заставить мышей вспомнить забытые воспоминания, просто стимулируя эти энграммные клетки.
Также было обнаружено, что если оптогенетически блокировать энграммные клетки и одновременно ставить мышей в ситуации, которые мешают формированию памяти, мыши не забывают. Другими словами, обязательно необходима активность в энграммных клетках, чтобы забыть что-то.
Конкуренция воспоминаний
Забывание может быть вызвано конкуренцией между различными воспоминаниями. Следовательно, можно сказать, что забывание – это форма обучения и принятия решений. Мозг животного создаёт конкурирующую энграмму, а затем мозг должен решить, какую энграмму выразить в данной среде и в данный момент.
В одном из первых исследований, объединивших оптогенетику и маркировку энграмм, изучалась амнезия как с препаратами, нарушающими консолидацию памяти, так и с генетически изменёнными мышами, которые служат моделями ранней болезни Альцгеймера. Там была обнаружена возможность оптогенетически стимулировать энграммы забытых воспоминаний – и забытые воспоминания были в итоге вызваны.
С тех пор разные исследовательские группы обнаружили то же самое для моделей болезни Альцгеймера, возрастной потери памяти, потери памяти, связанной со стрессом, и амнезии, вызванной лишением сна. В любом случае энграмма сохраняется, но воспоминания можно восстановить только с помощью оптогенетической активации.
Возвращение памяти
В недавнем исследовании, проведённом в лаборатории в Дублине, учёные впервые рассмотрели естественное забывание с помощью манипуляций с энграммами. Кроме того, было обнаружено, что, к примеру, короткая тренировка с напоминанием может помочь животным повторно получить доступ к тем же самым энграммным клеткам. Однако это невозможно сделать в модели мыши с болезнью Альцгеймера. Если переобучить этих мышей тому же поведению, они смогут этому научиться, но создадут для этого новую энграмму.
Несмотря на то, что в исследовании не участвовали люди с болезнью Альцгеймера или с другой моделью заболевания, оно может открыть некоторые интересные двери. Что может происходить при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, так это то, что естественные процессы забывания, включая ретроактивное вмешательство, могут быть неправильно активированы. В результате энграммы сохраняются, но не выражаются должным образом. Иными словами, вместо того, чтобы болезнь вызывала потерю памяти из-за того, что она каким-то образом ухудшила энграммы, она может запускать вполне естественный процесс забывания, но по неадаптивным причинам. Если это так, то часть этой потери памяти может быть даже обратимой, поскольку энграммы не повреждены. Это был бы совсем другой взгляд на патологическую потерю памяти, и он, соответственно, предполагает принципиально иной подход к лечению, что будет скорее всего проверено в самом ближайшем будущем.
Платформа Дзен по определённым причинам меняет алгоритмы показов. Если вы уверены, что подписаны на канал рекомендуется проверить это в связи с возможной автоматической отпиской.
Также материалы по теме «Загадки мозга»: