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.
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.
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.
Tags
СМИ о Фонде, Медицина, Спецпроект
Редактирование памяти: фантастика или реальность?
Что, если наша память подвержена модификации? Насколько близка современная наука к возможности выборочного редактирования воспоминаний? И смогут ли гипотезы научной фантастики стать реальностью?
Идея о том, что наша память — своего рода ментальная библиотека, давно устарела. По словам американского когнитивного психолога и специалиста в области изучения памяти Элизабет Лофтус, наше представление о прошлом не фиксированное и неизменное, оно больше похоже на живое существо, которое к тому же постоянно меняет свою форму. Нейробиолог и исследователь Стив Рамирес из Бостонского университета сравнивает память человека с паутиной.
Воспоминание о воспоминании
Любое воспоминание — это реконструкция, активный творческий процесс воссоздания того, что было. Ученые объясняют это так: каждый раз, когда вы что-то вспоминаете, то соединяете свой прошлый опыт с тем, что происходит в эту секунду. Вслед за этим происходит реконсолидация, при которой акт восстановления и повторного посещения прошлого опыта изменяет само воспоминание. Такое измененное воспоминание «записывается» в мозгу как верное, будто измененная копия исходного файла. Нейрофизиологи не знают, сколько всего копий одного воспоминания может создать наш мозг. В современной науке нет методов, чтобы пометить и посчитать каждую копию. Но скорее всего их будет столько, сколько раз наш мозг будет возвращаться к воспоминанию.
Удивительную подвижность нашей памяти показал эксперимент одного из основателей когнитивной психологии американского психолога Ульрика Найссера. На следующий день после катастрофы с американским челноком «Челленджер» в 1986 году Найссер попросил своих студентов подробно записать то, что и как они узнали о катастрофе.
Спустя три года он попросил их еще раз записать свои воспоминания. Оказалось, что ответы 25% студентов совершенно не совпали с тем, что они же написали ранее. При этом все испытуемые были уверены в том, что воспроизвели свои рассказы совершенно точно.
Манипуляции с памятью
Самые успешные эксперименты с человеческой памятью вращаются вокруг имплантации ложных воспоминаний с помощью психологических техник. Заставить людей поверить в то, что с ними произошли события, которых на самом деле не было, не так сложно.
Американский когнитивный психолог Элизабет Лофтус десятилетиями проводила эксперименты с ложными воспоминаниями. В ставшем классическим эксперименте «Потерянные в торговом центре» Лофтус внедрила 25% испытуемым ложные воспоминания о том, что в детстве они потеряли, а затем нашли, своих родителей в торговом центре.
По мнению психолога, ложные воспоминания имеют волновой эффект и влияют на поведение человека спустя долгое время после того, как они укоренились.
Например, заложив теплое нечеткое воспоминание о том, что человек любил здоровую пищу, можно корректировать его пищевое поведение. Однако здесь возникают важные этические проблемы, например, когда и при каких условиях мы можем использовать эту технику?
Испытания на животных
Нейробиологи же в своих попытках научиться искусственно манипулировать воспоминаниями в основном ограничиваются экспериментами на животных.
В 2013 году нейробиологи Стив Рамирес и Сюй Лю совершили прорыв: они внедрили ложную память мышам — создали внутренне представленную и поведенчески выраженную память о страхе. В своей текущей работе ученые изучают возможность «перезаписывания» негативных воспоминаний позитивными. Исследователи надеются, что результаты исследований, проводимых сегодня на мышах, в будущем можно будет применить для лечения людей, страдающих различными неврологическим расстройствами.
Ученые из университета Киото научились стирать память у лабораторных мышей.
Технология основана на разрушении белка кофилина, который отвечает за переход кратковременной памяти в долговременную. Результаты исследования опубликованы в журнале Science в ноябре 2021 года. В ходе эксперимента грызуны изучали новую задачу, после оптического воздействия специальным устройством они полностью теряли воспоминания о том, что с ними происходило до этого.
Испытания на людях
Испытания на мышах включают воздействие светом непосредственно на мозг, что означает разрезание черепа мыши и обнажение нервной ткани. Согласитесь, это метод, который вряд ли будет использоваться на людях. К тому же в лабораториях широко используют трансгенных мышей с необходимым набором искусственно введенных генов.
Однако итальянские ученые все же нашли способ избавиться от неприятных воспоминаний. Результаты исследований были опубликованы в июле 2020 года. Группа добровольцев из 84 здоровых людей прошла через трансчерепную магнитную стимуляцию (ТМС).
На участки мозга, отвечающие за фиксирование страха, бесконтактно воздействовали магнитными сигналами разной частоты. Эти сигналы превращались в электрические импульсы, которые заставляли нейронные связи меняться. Испытуемые не чувствовали никаких негативных изменений, после нескольких сеансов ТМС их психическое состояние улучшилось. Нейрофизиологи отмечают, что технология поможет людям с посттравматическим расстройством — участникам военных действий, жертвам физического насилия. Однако запустить метод в массовое использование пока невозможно из-за габаритов аппарата.
Таблетка от памяти
В будущем для редактирования воспоминаний, возможно, будет использоваться инфракрасное излучение, которое проникает через кожу и кости черепа в мозг, или фармакологическая хирургия с использованием химических препаратов.
По словам нейробиолога, доктора медицинских наук НИЦ «Курчатовский институт» Константина Анохина, сегодня уже существуют препараты которые являются кандидатными: «Эта область недостаточно исследована.
Есть несколько работ, которые показали на крысах, что в контролируемых условиях, стирая одно воспоминание, мы не затрагиваем предыдущее, связанное с ним. Но как это происходит в более сложных условиях и у человека — данных нет».
При этом ученый не исключает, что в будущем психотерапевты смогут использовать достижения нейронауки и корректировать, а также удалять определенные воспоминания человека, как это сделали герои в фильме «Вечное сияние чистого разума».
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). Доктор Сактор и его команда считают, что с помощью ZIP, создающего эти очень специфические реакции синаптических белков, они могут использовать ZIP для подавления PKMzeta, тем самым стирая точные воспоминания без какого-либо повреждения окружающих областей коры («Стирание ваших воспоминаний», 2009).
Впечатляет то, что ZIP также безвозвратно стирает воспоминания. Через три месяца после инъекции крысы доктора Сактора до сих пор не могут вспомнить правильный путь через лабиринт, даже если им дают подсказки и напоминания («Стирание ваших воспоминаний», 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 пропагандировать 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 смог прямо решить эту проблему («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.
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.
Новое исследование нейронов улитки предполагает, что воспоминания, которые вызывают тревогу и посттравматическое стрессовое расстройство, могут быть «стерты», не влияя на нормальную память о прошлых событиях — ScienceDaily
Различные типы воспоминаний, хранящиеся в одном и том же нейроне морской улитки Aplysia, могут быть выборочно стерты, согласно новому исследованию, проведенному исследователями из Медицинского центра Колумбийского университета (CUMC) и Университета Макгилла и опубликованному сегодня в 
Результаты показывают, что можно разработать лекарства для удаления воспоминаний, которые вызывают тревогу и посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР), не затрагивая другие важные воспоминания о прошлых событиях.
Во время эмоциональных или травмирующих событий могут быть закодированы множественные воспоминания, включая воспоминания о любой случайной информации, которая присутствует, когда происходит событие. По словам исследователей, в случае травматического опыта случайная или нейтральная информация может вызвать приступы тревоги спустя долгое время после того, как событие произошло.
«В качестве примера я люблю приводить: если вы идете по району с высоким уровнем преступности, срезаете путь через темный переулок и подвергаетесь ограблению, а затем случайно видите поблизости почтовый ящик, вы можете сильно занервничать, когда вы хотите отправить что-то по почте позже», — говорит Сэмюэл Шачер, доктор философии, профессор неврологии на факультете психиатрии CUMC и соавтор статьи.
«Одним из направлений нашего текущего исследования является разработка стратегий по устранению проблемных неассоциативных воспоминаний, которые могут отпечатываться в мозгу во время травматического опыта, не нанося вреда ассоциативным воспоминаниям, что может помочь людям принимать обоснованные решения в будущем — например, сокращая путь через темные переулки в районах с высоким уровнем преступности», — добавляет доктор Шахер.
Мозг создает долговременную память отчасти за счет увеличения прочности связей между нейронами и поддержания этих связей с течением времени. Предыдущие исследования показали, что усиление синаптической силы при создании ассоциативных и неассоциативных воспоминаний имеет общие свойства.
Это говорит о том, что выборочное устранение неассоциативной синаптической памяти было бы невозможно, потому что для любого отдельного нейрона за поддержание всех форм синаптической памяти отвечал бы один и тот же механизм.
Новое исследование проверило эту гипотезу путем стимуляции двух сенсорных нейронов, связанных с одним двигательным нейроном морской улитки Aplysia; один сенсорный нейрон стимулировали, чтобы вызвать ассоциативную память, а другой — чтобы вызвать неассоциативную память.
Измеряя силу каждой связи, исследователи обнаружили, что увеличение силы каждой связи, вызванное различными раздражителями, поддерживалось другой формой молекулы протеинкиназы М (PKM) (PKM Apl III для ассоциативной синаптической памяти). и PKM Apl I для неассоциативных). Они обнаружили, что каждое воспоминание можно стереть, не влияя на другое, заблокировав одну из молекул ПКМ.
Кроме того, они обнаружили, что определенные синаптические воспоминания также могут быть стерты путем блокирования функции отдельных вариантов других молекул, которые либо помогают производить ПКМ, либо защищают их от разрушения.
Исследователи говорят, что их результаты могут быть полезны для понимания человеческой памяти, поскольку у позвоночных есть аналогичные версии белков Aplysia PKM, которые участвуют в формировании долговременных воспоминаний. Кроме того, у людей экспрессируется PKM-защитный белок KIBRA, и мутации этого гена вызывают умственную отсталость.
«Стирание памяти может облегчить посттравматическое стрессовое расстройство и тревожные расстройства за счет удаления неассоциативной памяти, вызывающей неадекватную физиологическую реакцию», — говорит Цзянъюань Ху, доктор философии, младший научный сотрудник кафедры психиатрии CUMC и соавтор. бумаги. «Выделив точные молекулы, которые поддерживают неассоциативную память, мы сможем разработать лекарства, которые могут лечить тревогу, не влияя на нормальную память пациента о прошлых событиях».
«Наше исследование является «доказательством принципа», которое дает возможность для разработки стратегий и, возможно, методов лечения тревоги», — сказал доктор Шачер.
