Как это развидеть
Что мешает нам стирать воспоминания
Чтобы запомнить информацию получше, можно повторить ее перед сном или найти в ней привязку к яркому или радостному моменту из жизни. У этих методов есть известные молекулярные механизмы, и они работают. Но для тех, кто хотел бы, наоборот, какие-нибудь неприятные моменты забыть, хорошего совета нет. Как так вышло? Рассказываем обо всем по порядку: как устроена память, зачем нужно забывание, почему иногда стереть воспоминания никак не получается — и есть ли какой-нибудь способ целенаправленно о чем-то забыть.
Нейроны, которые помнят
Память — одна из самых изученных функций мозга. Мы не до конца понимаем, как на клеточном уровне устроены эмоции или сенсорный опыт, зато воспоминание можем даже разглядеть в микроскоп. Опыт и события отражаются на активности нейронов разных областей мозга, перестраивают их молекулярные свойства и меняют их форму. Нейроны могут образовать новые синаптические связи с другими клетками, усилить или ослабить старые синапсы. В этих перестройках — новых белках, новых синапсах, изменениях активности генов — и закодированы воспоминания. Набор нейронов, которые хранят информацию об одном воспоминании, называют энграммой.
Формирование новых связей можно проследить, например, на появлении моторной памяти у мышей. Трансгенных животных, нейроны которых производят флуоресцентный белок, обучают доставать зернышки из щели одной лапкой, а потом усыпляют их с помощью анестетика и смотрят на их мозг в сканирующий микроскоп. И оказывается, что в течение часа после тренировки на пирамидальных нейронах контралатеральной моторной коры появляются дендритные шипики. Такой опыт можно повторить и с другими двигательными навыками — и каждому из них соответствует свой набор новых шипиков.
Механизм возникновения моторной памяти известен: когда нейрон получает импульс, внутри него запускаются ферментативные каскады, которые помогают построить актиновые нити — они и образуют выросты цитоплазмы. Через получившиеся шипики клетка связывается с соседями и принимает от них сигналы.
Стрелками обозначены старые дендритные шипики, которые исчезли после обучения, а треугольниками — новые. Звездочками обозначены филоподии – выросты клетки, которые предшествуют формированию шипиков. Tonghui Xu et al. / Nature, 2009
Однако не все энграммы сохраняются в мозге надолго. Чтобы они перешли из кратковременной памяти в долговременную, они должны пройти консолидацию. Считается, что этот процесс происходит в медленную фазу сна. В этот момент синапсы наиболее пластичны: неважные воспоминания и соответствующие молекулярные следы стираются, шипики исчезают, а ценные связи, наоборот, закрепляются. Работает это так: во время медленной фазы сна важные воспоминания проигрываются заново, а их энграммы — активируются. При повторной активации в мембрану принимающего нейрона встраиваются новые рецепторы. Из-за этого в следующий раз ионы быстрее попадают внутрь клетки и синапс становится более чувствительным.
Мы пока не знаем, по каким критериям мозг отбирает важные воспоминания, которые пройдут через фильтр консолидации. Однако уже можем с уверенностью утверждать, что этот процесс зависит от эмоциональной окраски события. Эмоции воздействуют на миндалину, под действием гормонов стресса в ее клетках возникает синхронная гамма-активность. Повышенная активность миндалины увеличивает число ионных каналов в нейронах, которые с ней связаны, — в том числе и в клетках новой энграммы. Таким образом эти клетки становятся чувствительнее и для других сигналов.
Поэтому, например, биологи используют эмоциональные сигналы для обучения крыс. Это называют обусловливанием страха (fear conditioning): у животных формируют эмоциональную связь с событием (звуковым сигналом) при помощи слабых ударов тока по лапкам через пол экспериментальной арены. И со страшным стимулом животные формируют ассоциацию быстрее, чем с нейтральным.
Похожим образом работают и многие мнемотехники у людей. Например, исследования показали, что объекты с эмоциональной окраской лучше запоминаются, — поэтому для обучения может быть полезно придумывать эмоциональные привязки к изучаемому.
Женщина, которая не забывала
Но запоминать все, что происходит, — не так выгодно, как может показаться. По крайней мере, так считает Джилл Прайс — первая, у кого ученые зафиксировали исключительную автобиографическую память (highly superior autobiographical memory).
В 2000 году она написала в университет Калифорнии, известному нейробиологу и исследователю памяти доктору Джеймсу Макгауфу. В письме женщина жаловалась, что ее мучают воспоминания о событиях прошлого. Когда Прайс видела дату, например, в новостных сводках, она немедленно вспоминала все события того дня в деталях — даже если с тех пор прошла пара десятков лет. Прайс говорила, что она будто живет с двумя экранами в голове: на одном отражается реальность, а на другом — беспрерывно крутятся события прошлого. «Это не прекращается, не контролируется и абсолютно истощает... Многие называют это даром, но я называю это бременем. Я пересматриваю всю свою жизнь в голове каждый день, и это сводит меня с ума!»
В то время профессор Макгауф как раз исследовал влияние эмоций на память. Именно он показал роль миндалины в закреплении эмоционально окрашенных воспоминаний. Однако у Прайс, как выяснил Макгауф, память работала не так — даже самые незначительные события превращались в сильные воспоминания.
После того, как Макгауф и коллеги опубликовали статью о феномене Джилл Прайс, им удалось связаться еще с десятью людьми с такой же исключительной памятью. С ними провели тесты на автобиографическую память, сделали МРТ мозга, а также проверили, насколько хорошо они запоминают новые события в лабораторных условиях. Оказалось, что они проходили стандартные тесты на память — запоминали картинки, звуковые сигналы или цифры в условиях лаборатории — так же, как и контрольная группа людей с обычной памятью. А вот события своей жизни они вспоминали очень точно и оказывались правы в 87 процентах случаев. То есть кратковременная память у этих людей работала так же, как и у всех остальных, и только автобиографическая долговременная была экстраординарной. Ученые также заметили у них особенности в строении девяти зон мозга, однако при таком небольшом размере выборки это могло оказаться лишь совпадением.
Обращаясь к Макгауфу, Прайс надеялась, что тот поможет ей избавиться от навязчивых воспоминаний. Но ученым не удалось даже выяснить, какой именно механизм в ее мозге нарушен, — не говоря уж о том, чтобы его починить. Зато Макгауф заметил у Прайс несколько когнитивных нарушений: например она хуже среднего запоминала сложные фигуры и распознавала лица. Кроме того, у нее наблюдались трудности с «исполнительным контролем» в экспериментах, где нужно было выработать стратегию на основе новой информации.