Свет памяти: как восстановить утраченные воспоминания
Забытые воспоминания можно вернуть, если активировать клетки, отвечающие за доступ к хранящейся в мозге информации.
Чаще всего, когда говорят об амнезии, имеют в виду антероградную либо ретроградную её разновидность. Отличить их просто: антероградная амнезия – нарушение памяти о том, что произошло после начала заболевания; ретроградная – нарушение памяти о том, что произошло до начала заболевания. И та, и другая могут случиться с человеком из-за травмы мозга, или из-за сильного стресса, или из-за тяжёлого неврологического заболевания (например, синдрома Альцгеймера). Очевидно, конкретная причина амнезии состоит в том, что какие-то нейроны, имеющие отношение к записыванию и хранению информации, по какой-то причине перестают работать, как надо. Но в чём суть этих неполадок? Одни (и таких большинство) защищают гипотезу, согласно которой информация просто теряется из нейронных цепей, так что её невозможно восстановить.
Срез через гиппокамп мыши. (Фото Dr. Thomas Deerinck / Visuals Unlimited / Corbis.)
Синапс – проводящий контакт между нейронами; видны мембранные сферы с нейромедиатором, который необходим для передачи сигнала с нейрона на нейрон. (Фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc. / Visuals Unlimited / Corbis.)
‹
›
Открыть в полном размере
По-видимому, верна всё-таки гипотеза блокированного доступа – в её пользу говорят результаты экспериментов Судзуми Тонегавы (Susumu Tonegawa) и сотрудников его лаборатории в Массачусетском технологическом институте. Сам Тонегава ещё в 1987 году получил Нобелевскую премию за открытие генетического принципа образования разнообразия антител, но потом переключился на клеточные механизмы памяти. И здесь он и его коллеги достигли выдающихся успехов.
В 2012 году группе Тонегавы удалось подтвердить существование в гиппокампе (одном из главнейших центров памяти) энграммных клеток. Под энграммой понимают след, оставленный раздражителем; если говорить о нейронах, то повторяющийся сигнал – звук, запах, некая обстановка и т. д. – должны провоцировать в них некие физические и биохимические изменения. Если стимул потом повторится, то «след» активируется, и клетки, в которых он есть, вызовут из памяти всё воспоминание целиком. Иными словами, у нас энграммные («ключевые») нейроны отвечают за доступ к записанной информации, а чтобы сами они заработали, на них должен подействовать ключевой сигнал.
Исследователи использовали те же методы оптогенетики, которые несколько лет назад позволили им подтвердить само существование клеток-«ключей». Напомним, что суть оптогенетики состоит в том, что нейрон внедряют фоточувствительный белок, который формирует в клеточной мембране ионный канал: световой сигнал канал открывает, ионы перераспределяются по обе стороны мембраны, и нейрон либо «включается», либо «засыпает», в зависимости от того, что нужно в конкретном опыте. Сначала в гиппокампе у мышей нашли клетки, которые включали воспоминания, будучи сами активированы светом.
У этих клеток, как пишут авторы работы в своей статье в
Но те же энграммные клетки, которые должны были среагировать на ключевой стимул и которые молчали из-за ослабленных синапсов, несли в себе оптогенетические модификации.
И вот если их активировали с помощью светового импульса, то память к животным возвращалась. Если отбросить подробности про специальные клетки-переключатели, синапсы и белковый синтез, то получится, что нейробиологи восстановили память с помощью световой вспышки в мозг.
Но акцент всё же следует делать именно на энграммных нейронах, сколь бы странным ни казалось их название для непривычного слуха. Ранее в лаборатории Тонегавы удалось показать, что за включение памяти отвечает не какая-то одна клетка, а нервный контур из нескольких таких нейронов. С учётом новых данных исследователи предлагают следующую схему того, как организована память в мозге млекопитающих (а, возможно, вообще у большинства животных, имеющих центральную нервную систему). Основной её момент состоит в том, что за хранение и активацию памяти отвечают разные структуры – группы энграммных клеток опекают другие нервные цепочки, хранящие блоки информации, и нейроны акивации можно в некотором смысле сравнить с библиотекарями, выдающими книги по запросу.
Конечно, это не значит, что ухудшение или утрата памяти происходит только из-за неполадок в энграммных клетках, проблемы могут начаться и в «главном хранилище». Однако с практической точки зрения всё равно полезно знать, на какие нервные клетки нужно подействовать, чтобы восстановить давно забытые воспоминания, ведь может быть так, что сами воспоминания никуда не делись, просто нужно «разбудить» клетки, которые за них отвечают.
Редактор памяти: можно ли стереть плохие воспоминания | Статьи | 21.10.2022
Японцы создали уникальный сканер для редактирования памяти, однако у него есть жуткие побочные эффекты
Фото: © Скриншот видеоЧитать ren.
tv в
Забыть как страшный сон – эта заветная мечта многих стала реальностью. Сотрудники одного из японских институтов изобрели уникальный прибор для редактирования плохих воспоминаний. Теперь страшные мысли – например, о разводе или ограблении, можно выбросить из головы раз и навсегда. Насколько реально редактирование определенных воспоминаний на самом деле? И почему гонщики перестают пользоваться памятью? Об этом рассказывает
«Вырезать и заменить»
Стереть прошлое можно с помощью аппарата, похожего на магниторезонансный томограф.
«Сканер фиксирует физические изменения в мозге, а искусственный интеллект находит те участки, где возникают «болезненные» воспоминания. Далее технология запускает процесс «вырезать и заменить». Активность на одном участке мозга заменяется другой, посылаются разные импульсы», – объяснил невролог, психиатр Растин Берлоу.
После всех этих манипуляций человеку кажется, что страшные события с ним никогда не происходили.
Однако у этой невероятной технологии есть жуткие побочные эффекты.
Кратковременная потеря памяти
4 декабря 1926 года жители английского графства Суррей увидели странную женщину. Легко одетая, она шла по обочине дороги и, казалось, не понимала, где находится. Позже выяснилось, что таинственной леди была известная писательница, королева детективов Агата Кристи.
3 декабря писательница выехала на машине из своего дома и пропала. Ее объявили в общенациональный розыск, а через 11 дней нашли в отеле, где Агата Кристи зарегистрировалась под чужим именем. Как она туда попала и что с ней происходило в течение всех этих дней, Кристи не помнила. Как позже выяснили врачи, у писательницы случилась кратковременная потеря памяти, которую вызвали смерть матери и измена любимого мужа.
Фото: © Скриншот видео
Кратковременная память гонщиков
Гонщики – настоящий пример того, как человек доводит свое мастерство до автоматизма и перестает пользоваться памятью. Они мчатся по трассам на бешеных скоростях, проходя сложнейшие повороты.
Вся информация о первых кругах на незнакомой трассе хранится в так называемой кратковременной памяти гонщика. После определенного количества повторений одних и тех же действий, знания о дороге попадают в долговременную память, и дальше тело начинает действовать самостоятельно, без команды.
«Сначала ты едешь более напряженно, затрачиваешь больше энергии. Но потом, когда ты привык полностью, то едешь расслабленно, не тратя силы. Чем дольше ты катаешься, тем комфортнее становится. На это все хватает 20-30 минут», – поделился подробностями 11-кратный чемпион России по мотокроссу Александр Иванютин.
Долговременное хранилище
Кратковременная память – компонент человеческой памяти, которая, по оценкам нейрофизиологов, существует около 20 секунд.
«Когда мы хотим запомнить какую-то информацию, то мы повторяем ее несколько раз. Например, в школе заучиваем стихотворения, формулы. Путем повторения информация постепенно переходит в так называемое долговременное хранилище», – пояснил кандидат биологических и психологических наук Виктор Глебов.
Редкая форма амнезии
Иногда эволюционный механизм дает сбой, и долговременная память перестает работать. Такой редкой формой амнезии болеет британский музыкант Клайв Уэринг. Его любимое занятие – игра на фортепиано. Уэрингу по силам самые сложные произведения. При этом его мозг не контролирует руки – они действуют самостоятельно.
Фото: © Скриншот видео
Редкое заболевание появилось у Клайва Уэринга весной 1985 года после того, как в его мозг проник вирус герпеса. С этого момента он потерял способность переносить события из кратковременной памяти в долговременную. Вот уже 36 лет жизнь для Клайва начинается заново каждые 20 секунд. Он знает названия блюд, но не помнит их вкус; знает, что у него есть дети, но не помнит их имен; любит свою супругу, но той постоянно приходится объяснять, что с ним произошло.
«Я понимаю, что не умер, но не узнаю людей и не помню сны или мысли. Это странно, да? Жить и не знать ничего о своей жизни», – говорит музыкант.
Застрять во времени
И это не первый подобный случай. В 1953 году врачи попытались вылечить 27-летнего Генри Молисона от эпилепсии. Молодому человеку удалили часть гиппокампа и коры головного мозга. Приступы исчезли, но оказалось, что Молисон потерял память и застрял во времени. Всю оставшуюся жизнь он думал, что ему 27 лет. По словам врача, канадского нейрофизиолога Бренды Милнер, он все время знакомился с ней заново.
«Мы занимались три дня подряд, и в один из дней он достиг впечатляющих результатов, но совершенно этого не понял, потому что тут же забыл. Когда же я ему сказала об этом, он очень сильно удивился», – рассказала профессор нейропсихологии Бренда Милнер.
«Вьетнамский синдром»
Эти случаи – редчайшие исключения. Но однажды врачи столкнулись с, казалось бы, необъяснимыми нарушениями памяти у десятков тысяч людей. После войны во Вьетнаме ученые заговорили о так называемом посттравматическом синдроме. Во время боевых действий американцы потеряли около 60 тысяч солдат.
Но самое страшное случилось позже. Среди ветеранов Вьетнама началась настоящая эпидемия самоубийств, которая длилась много лет. В итоге потери мирного времени в три раза превысили боевые. Бывшим солдатам легче было покончить с собой, чем жить с памятью о прошлом.
Фото: © Скриншот видео
«Переживания были настолько ужасны, что отпечатались в памяти буквально во всех подробностях. Один из ветеранов Вьетнама услышал название этой страны и тут же зарыдал. Это результат сильнейшей психологической травмы, мы его называем «вьетнамский синдром», – пояснила психиатр Питер Гертс.
Человек с суперпамятью
Однако в мире есть люди без «вьетнамского синдрома», которые тоже не могут забыть прошлое. Суперпамять позволяет им помнить в мельчайших подробностях едва ли не каждый день жизни. Так происходит с 26-летней австралийкой Ребеккой Шеррок. За эти годы ее память не стерла ни одно событие. Первые воспоминания Ребекки относятся к моменту, когда ей исполнилось всего 12 дней.
«Мои родители отнесли меня в машину и положили на переднее водительское сидение, чтобы сфотографировать. Я была новорожденным ребенком, и мне было любопытно, где я и что меня окружает. Помню свое первое впечатление от чехлов и руля», – поделилась подробностями Ребекка Шеррок.
Казалось бы, что плохого в том, чтобы помнить свое прошлое? На деле жизнь Ребекки превратилась в сущий ад: навязчивые воспоминания мешают ей сосредоточиться и жить настоящим.
Противники управления памятью
Возможно, сканер управления памятью, действительно сумеет помочь этим людям, а всем остальным даст возможность легче справляться с самыми тяжелыми событиями и отчетливо помнить счастливые моменты. Однако у изобретения японских ученых есть противники. Они считают, что сканером памяти могут воспользоваться те, кто хочет обмануть детектор лжи и избежать наказания.
Фото: © Скриншот видео
Вполне возможно, что четверть века назад такой сканер мог бы изменить политическую картину США и всего мира.
Тогда бывший американский президент Билл Клинтон клялся на полиграфе, что не имел порочащих связей со стажеркой Белого дома Моникой Левински. Детектор показал, что президент лжет, и это стоило ему политической карьеры.
«Я прошу прощения у своей семьи, друзей, персонала Белого дома, сената, Моники Левински и ее семьи», – говорил потом Клинтон.
Можно ли обмануть полиграф
Спустя годы в США разразился новый скандал, точку в котором поставил полиграф. Неизвестный сотрудник Белого дома передавал журналистам секретную информацию о войне в Ираке. Тогдашний президент Джордж Буш заставил весь персонал пройти проверку на детекторе лжи. И информатора вычислили.
Как развивались бы события, если ли бы устройство отредактировало память, неизвестно. Вот только специалисты не очень верят, что изобретение японцев способно обмануть полиграф.
«Если я являюсь сотрудником главного разведывательного управления или службы внешней разведки, мне что, должны убрать всю историю моей жизни – как я готовился, какое мне задание было поставлено, какие выполнял предписания своего руководства? Все это убрать абсолютно невозможно», – считает специалист по инструментальной детекции лжи Андрей Молчанов.
Фото: © Скриншот видео
«Стертые воспоминания»
Кажется, что полиграфологи правы. Не так давно немецкие ученые доказали: из памяти бесследно ничто не исчезает. Они обнаружили в мозге подопытных крыс так называемые стертые воспоминания и даже смогли их восстановить.
«Все дело в нейронной сети, которая образуется в полушариях мозга. Со временем связи между нейронами разрушаются, как бы стираются, но след остается. И если мозг стимулировать определенным образом, например, током, то воспоминания вновь оживут», – пояснил невролог.
Правда пока эти опыты немецкие нейрофизиологи проводили лишь на мышах. Мозг грызунов проще и устойчивее к подобным воздействиям, но даже он с трудом переживает шоковую терапию. Как отреагирует на восстановление памяти человек, неизвестно.
О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе «Наука и техника» с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.
Стирание памяти больше не миф
Джаванна Н. Обрегон
Иллюстрация – Дейвел Хамуэ 2010
Выглядит как Лета, смотри! озеро
Сознательный сон, кажется, берет,
И не будет, для 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. По Фрейду (1989), эти воспоминания не всегда можно вызвать, 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 на поверхность бессознательные воспоминания, 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 во главе с доктором Тоддом Сактором 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 лабораторным крысам ZIP, препарат мешал воспоминанию и консолидации памяти (Carey, 2009).; «Стирая воспоминания», 2009). После инъекции крысы больше не могли вспоминать об изученном поведении, таком как положение электрошоковых устройств в лабиринте, которое 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 зависимость. 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.
Кэри, Б. (2009 г., 5 апреля). Исследователи мозга открывают двери для редактирования памяти. Нью-Йорк Таймс. Получено с http://www.nytimes.com/2009/04/06/health/research/06brain.html?_r=1&scp=2&sq=memory%20erasing&st=cse
Чой, Д. В., и Чой, И. (2010). Сравнение ретроспективной предвзятости в группах и отдельных лицах: сдерживающая роль правдоподобия . Журнал прикладной социальной психологии, 40 (2), 325-343.
Дуайер, Дж. (2009 г., 8 апреля). Воспоминания: хорошие, плохие и стираемые. Нью-Йорк Таймс. Получено с http://www.nytimes.com/2009/
08/04/nyregion/08about.html?scp=4&sq=memory%20erasing&st=cse
Стирание воспоминаний. (2009, 13 апреля). Нью-Йорк Таймс. Получено с http://consults.blogs.nytimes.com/2009/13/04/memoryerasing/?scp=1&sq=memory%20erasing&st=cse
Фрейд С. и Гей П. (ред.). (1989). Читатель Фрейда. Нью-Йорк: Нортон.
По, Э.А. (1985) Эдгар Аллен По: Избранные произведения .
Нью-Йорк: Рэндом Хаус.
Вейтен, В. (2007 г.). Психология: Темы и вариации (7 -е -е изд.). Белмонт, Калифорния: Томсон Уодсворт.
Можно ли стереть травмирующие воспоминания?
Резюме: Было показано, что окружающий свет влияет на травматическое сохранение долговременной памяти у дрозофилы.
Источник: Tokyo Metropolitan University
Ученые из Tokyo Metropolitan University обнаружили, что мухи-дрозофилы теряют долговременную память (LTM) о травматическом событии, когда их держат в темноте, что является первым подтверждением роли окружающего освещения. в обслуживании LTM. Команда также определила конкретный молекулярный механизм, ответственный за этот эффект. Общеизвестно, что LTM трудно стереть; эта работа может привести к новым методам лечения пострадавших от травм, возможно, даже к стиранию травмирующих воспоминаний, изменяющих жизнь.
Невозможно запомнить все, что происходит с нами за день.
Но особенно шокирующее событие может быть закреплено в нашей долговременной памяти (ДПМ), в результате чего синтезируются новые белки и модифицируются нейронные цепи в нашем мозгу. Такие воспоминания могут быть разрушительными для жертвы, потенциально вызывая посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). Однако с физиологической точки зрения сохранение памяти — далеко не тривиальный процесс; требуется активное поддержание изменений, предохраняющее от постоянной клеточной перестройки и обновления живого организма. Несмотря на важность понимания того, как память работает в мозгу, механизм, с помощью которого это происходит, еще не понят и является ключевой темой для нейронауки сегодня.
Хорошо известно, что свет, особенно смена дня и ночи, играет важную роль в регуляции физиологии животных. Примеры включают циркадный ритм, настроение и познание. Но как насчет долговременной памяти? Таким образом, команда под руководством профессора Такаоми Сакаи из Токийского столичного университета решила изучить, как воздействие света влияет на память дневных плодовых мушек-дрозофил.
В качестве примера долговременной памяти или травмы они использовали парадигму обусловливания ухаживания, когда самцы мух подвергаются воздействию самок, которые уже спаривались. Известно, что спарившиеся самки невосприимчивы и оказывают стресс на самцов мух, которые не могут спариваться. Как только опыт закрепляется в долговременной памяти, они больше не пытаются ухаживать за самками мух, даже если самки вокруг них не имеют спаривания.
Исследовательская группа обнаружила, что самцы мух, подвергнутые кондиционированию и содержащиеся в темноте в течение 2 дней и более, больше не проявляли никакого нежелания спариваться, в отличие от самцов мух с нормальным циклом день-ночь.
Это ясно показывает, что окружающий свет каким-то образом изменил удержание LTM. Это было не из-за недостатка сна; мухи в течение суточного цикла были немного лишены сна, чтобы соответствовать мухам в темноте, но это не повлияло на результаты. Таким образом, они сосредоточились на белке в мозге, называемом фактором рассеивания пигмента (Pdf), который, как известно, экспрессируется в ответ на свет. Впервые они обнаружили, что Pdf регулирует транскрипцию белка, называемого белком, связывающим элемент ответа цАМФ (CREB), в грибовидных телах, части мозга насекомых, которая, как известно, участвует в памяти и обучении. Таким образом, они определили специфический молекулярный механизм, с помощью которого свет влияет на сохранение долговременной памяти.
Травматические переживания очень трудно забыть, и они могут серьезно ухудшить качество жизни жертвы. Но открытия команды показывают, что на эти воспоминания могут существенно влиять факторы окружающей среды в живых организмах. Это открывает захватывающие возможности новых методов лечения жертв травмы, возможно, даже возможность стирать травматические воспоминания, которые мешают им вести нормальную жизнь.
Финансирование: Эта работа была поддержана грантами JSPS KAKENHI с номерами 18H04887 и 16H04816.
Об этой исследовательской статье по неврологии
Источник:
Tokyo Metropolitan University
Контакты для СМИ:
Go Totsukawa – Tokyo Metropolitan University
Источник изображения:
Tokyo Metropolitan University.
Оригинальное исследование: Закрытый доступ
«Освещение окружающей среды необходимо для поддержания долговременной памяти у дрозофилы». Покажите Инами, Сёма Сато, Шу Кондо, Хирому Танимото, Тосихиро Китамото и Такаоми Сакаи.
Journal of Neuroscience doi:10.1523/JNEUROSCI.1282-19.2019.
См. также
Аннотация
Освещение окружающей среды необходимо для поддержания долговременной памяти у дрозофилы
Долговременная память (ДП) хранится в виде функциональных модификаций соответствующих нейронных цепей в мозге.
Большое количество доказательств указывает на то, что первоначальное установление таких модификаций посредством процесса, известного как консолидация памяти, требует зависимой от обучения активации транскрипции и синтеза белка de novo. Однако остается малопонятным, каким образом консолидированная память сохраняется в головном мозге в течение длительного времени, несмотря на постоянный оборот молекулярных субстратов. Используя тест на обусловливание ухаживания взрослых самцов дрозофилы в качестве парадигмы памяти, здесь мы показываем, что у дрозофилы свет окружающей среды играет критическую роль в поддержании LTM. LTM ухудшается, когда мух держат в постоянной темноте (DD) во время фазы поддержания памяти. Поскольку свет активирует нейроны головного мозга, экспрессирующие нейропептидный пигмент-дисперсионный фактор (Pdf), мы исследовали возможное участие нейронов Pdf в поддержании LTM. Временная активация нейронов Pdf компенсировала DD-зависимое нарушение LTM, тогда как временной нокдаун Pdf во время фазы поддержания памяти нарушал LTM в циклах свет/темнота.
Кроме того, мы продемонстрировали, что белок, связывающий элемент ответа цАМФ фактора транскрипции (CREB), необходим в центре памяти, а именно в грибовидных телах (MB), для поддержания LTM, а передача сигналов Pdf регулирует светозависимую транскрипцию через CREB. Наши результаты впервые демонстрируют, что универсально доступный свет окружающей среды играет критическую роль в поддержании LTM, активируя эволюционно законсервированный модулятор памяти CREB в MB через сигнальный путь Pdf.
ЗНАЧИМОСТЬ
Временная память может быть объединена в долговременную память (ДПМ) посредством синтеза белка de novo и функциональных модификаций нейронных цепей в головном мозге. Однажды установленный LTM требует постоянного обслуживания, чтобы он сохранялся в течение длительного периода от молекулярного обмена и клеточной реорганизации, которые могут нарушить следы памяти. Как механически поддерживается LTM? Несмотря на критическую важность поддержания LTM, его молекулярные и клеточные основы остаются неуловимыми.
