Вспомнить все. Ученые учатся редактировать воспоминания

Ученые научились вмешиваться в работу человеческой памяти - первые удачные эксперименты дают возможность сглаживать неприятные события в прошлом. На очереди задача по внедрению фиктивных воспоминаний, - пишет Алексей Бондарев в № 39 журналаКорреспондентот 4 октября 2013 года.

Забудьте о кушетке психиатра, ведь в один прекрасный день ваша привычная домашняя кровать станет местом, где вы будете навсегда избавляться от плохих воспоминаний, утверждает американский нейробиолог Кэтрин Хаунер.

Вместе со своими коллегами из Северо-Западного университета в Чикаго Хаунер провела исследование, которое может иметь далеко идущие последствия для современной психиатрии. Воздействуя на подопытных во время сна, ученые вмешивались в процессы формирования воспоминаний и нивелировали полученный в течение дня неприятный опыт.

Воздействуя на подопытных во время сна, ученые вмешивались в процессы формирования воспоминаний и нивелировали полученный в течение дня неприятный опыт

Направленная терапия в период сна поможет ослабить или даже полностью удалить из памяти плохие воспоминания, уверены авторы исследования. И все это без сеансов психотерапии - речь идет о терапии на уровне подсознания. “Это абсолютная революция, - говорит американский нейробиолог Даниэла Шиллер. - Ведь было принято считать, что для ослабления эффекта плохих воспоминаний необходимо задействовать сознание”.

Теоретически это дает возможность начинать работу над технологиями, призванными помочь людям с посттравматическим синдромом.

Еще больше оптимизма добавляют сторонникам этой идеи успешные эксперименты ученых из Массачусетского технологического института, которые в этом году впервые смогли имплантировать фальшивые воспоминания лабораторным мышам. На очереди эксперименты с людьми.

“То, что когда-то казалось фантастикой, теперь становится объектом лабораторных экспериментов”, - отмечает один из авторов работы, Сасуми Тонегава, нейробиолог, лауреат Нобелевской премии.

Правильная память

Человеческая память не похожа на компьютерную. А воспоминания не записываются в нее, как файлы на компьютерный диск. Многочисленные исследования, проводившиеся в последние десятилетия, показали, что воспоминания перемещаются между разными отделами мозга. Образуясь в отделах, отвечающих за краткосрочную память, они затем мигрируют в отделы, где хранятся более давние фрагменты памяти.

На каждом этапе воспоминания подвергаются определенным модификациям.

“Память - это не точная запись того, что с вами происходило, - поясняет нейробиолог Стив Рамирес. - Это лишь реконструкция, созданная вашим мозгом”.

Этим и решила воспользоваться Хаунер. В ходе ее работы, детали которой описаны в недавнем выпуске авторитетного американского журнала Nature Neuroscience, для проникновения в человеческую память была выбрана именно эта лазейка.

Память - это не точная запись того, что с вами происходило, - поясняет нейробиолог Стив Рамирес. - Это лишь реконструкция, созданная вашим мозгом

Человек консолидирует свою память во сне и в этот период плохо реагирует на внешние раздражители. Слабых он не замечает, а сильные могут привести к пробуждению, что также нежелательно, рассуждает Хаунер. Поэтому было решено применить один из тех раздражителей, чья работа может быть незаметной, - запахи.

Ученые набрали группу добровольцев, согласившихся в течение дня пройти болезненный эксперимент - им демонстрировали картинки, вместе с которыми в воздух выпускали определенные ароматы. С отдельными изображениями испытуемые получали несильный, но ощутимый удар током.

Через определенное время мозг улавливал связь между теми или иными запахами и предстоящим ударом тока. Человек начинал потеть от страха в ожидании болевых ощущений.

В период ночного сна ученые наблюдали за добровольцами с помощью специальных электродов, прикрепленных к голове и снимавших показания об активности их мозга.

Когда подопытные достигали фазы глубокого сна, их подвергали воздействию тех запахов, которые в течение дня ассоциировались с ударами тока. Столкновение со знакомым запахом должно было повлиять на консолидацию воспоминаний о травмирующем опыте, предполагала Хаунер. И ее расчеты оправдались.

На следующий день при повторном опыте с демонстрацией картинок и запуском соответствующего аромата стало очевидно, что связь запаха с воспоминанием об ударе током оказалась слабее.

“Это парадоксально, - говорит немецкий нейробиолог Ян Борн. - Поскольку всегда считалось, что повторение опыта лишь закрепляет воспоминания”.

Связь определенных стимулов с плохими воспоминаниями - важный компонент посттравматического стрессового расстройства

Теоретически повторение запахов во время сна должно было лишь усилить воспоминания. Вероятно, все дело в том, что во сне испытуемые не получали ударов тока, а следовательно, их мозг утрачивал ассоциацию между ароматом и связанными с ними болевыми ощущениями.

Нужны дальнейшие эксперименты, считает Хаунер. Только так удастся определить, реально ли использование других раздражителей, кроме запахов.

Связь определенных стимулов с плохими воспоминаниями - важный компонент посттравматического стрессового расстройства, отмечает медицинский обозреватель Хелен Чен. Например, женщины, подвергшиеся сексуальному нападению, затем ассоциируют эти воспоминания с запахом, напоминающим запах одеколона насильника.

Психологи полагают, что методика, позволяющая ослабить патологические связи, поможет достичь прогресса в лечении таких пациентов.

По мнению Шиллер, исследование Хаунер впервые дает возможность говорить о создании методики удаления связки стимулов с воспоминаниями без участия самого пациента.

Десятилетиями для этого требовались многочисленные сеансы на кушетке у психиатра, отмечает Шиллер. Если на основе экспериментов Хаунер будет создана технология, воздействующая на консолидацию памяти во сне, можно говорить о новой эре в медицине. Сама Хаунер пока воздерживается от оптимистичных оценок. По ее словам, еще непонятно, насколько поддаются редактированию совсем старые воспоминания - о событиях, которые давно закрепились в долгосрочной памяти человека.

Новая память

Исследования Хаунер займут достойное место в перечне научных работ, посвященных способностям мозга обрабатывать данные во время сна.

Первые такие изыскания проводились еще в начале XXI века, однако настоящих прорывов удалось добиться лишь в последние несколько десятилетий. В ходе многочисленных экспериментов ученые многое узнали о том, где и в каком виде хранятся воспоминания.

Но до недавнего времени никому не удавалось продвинуться в направлении, о котором так мечтали фантасты прошлого столетия. Редактирование воспоминаний, то есть не только удаление или сглаживание уже существующих (как в работе Хаунер), но и внедрение новых, - вот открытие, которое могло бы иметь для общества по-настоящему значительные последствия, говорит медицинский обозреватель Берт Олум.

В ходе своей работы ученые впервые смогли создать искусственные воспоминания и имплантировать их в мозг живого существа

Даже если не затрагивать фантастический аспект с продажей фиктивных воспоминаний (как, например, о путешествии на Марс в знаменитом боевике Вспомнить все с Арнольдом Шварценеггером), все равно для фиктивных воспоминаний есть огромные возможности, считает Олум.

Взять, к примеру, лечение жертв насилия или ветеранов войны - приглушенные воспоминания о страшном опыте в некоторых случаях было бы полезно заместить фиктивными положительными воспоминаниями.

Пока что разговоры об этом оставались чистой теорией. Хотя недавняя публикация результатов исследования ученых из Массачусетского технологического института вселяет надежду, что скоро такая методика может стать реальностью.

В ходе своей работы ученые впервые смогли создать искусственные воспоминания и имплантировать их в мозг живого существа. В качестве подопытных выступали привычные герои - лабораторные мыши.

“Наша технология основана на введении дополнительной информации в зоны мозга, где содержится информация о прошлом”, - говорит Рамирес, один из ведущих авторов эксперимента.

Исследователи научились выделять отдельные клетки мозга, где хранятся конкретные воспоминания, и нашли способ воздействовать на них напрямую. Дальше в дело пошла оптогенетика - новейшая технология, которая позволяет влиять на работу мозга посредством определенных световых сигналов. С помощью специального устройства световые сигналы транслируются прямо в гиппокамп - отдел мозга, отвечающий за формирование новых воспоминаний.

Исследователи научились выделять отдельные клетки мозга, где хранятся конкретные воспоминания, и нашли способ воздействовать на них напрямую

В процессе работы с мышами ученые использовали для активации памяти систему световых сигналов, а также воздействие электрошоком. Так, им удалось заставить мышей сформировать плохие воспоминания о среде, в которой им до этого всегда было комфортно.

“Эксперименты показали, что фиктивная память воспринимается ее носителем так же, как реальная”, - говорит Тонегава, один из авторов исследования.

Такие результаты открывают широкие перспективы для применения метода на людях, страдающих от тяжелых психологических травм или вредных привычек, считает Рамирес.

Таким образом, может быть излечена боязнь высоты, вызванная падением с качелей в детстве. Если удалить это воспоминание, заместив его положительным о прыжках с трамплина в воду, человек может избавиться от давнего недуга.

В ходе своих дальнейших исследований Рамирес намерен поработать над внедрением приятных воспоминаний. “Работать со страхом слишком депрессивно”, - отмечает он. И, конечно, ученые намерены приступить к экспериментам с людьми, как только станет ясно, что технология безопасна.

Эксперты сулят технологиям работы с памятью большое будущее. Если будет найден способ формировать большие отрезки воспоминаний с настоящей “графикой”, то рано или поздно найдутся желающие дорого заплатить за их имплантацию, считает Олум.

Эксперименты показали, что фиктивная память воспринимается ее носителем так же, как реальная

Не далее как в прошлом году группа японских исследователей впервые “прочитала” с помощью компьютерного сканирования мозга образы, которые представлял в ходе эксперимента испытуемый. Подобным путем можно получить компьютерное изображение образов, возникающих у человека во сне.

Значит, рассуждают ученые, стоит рассчитывать на то, что будут найдены методы сканирования областей, где хранятся визуальные воспоминания из прошлого. А со временем и внедрения в них новых изображений, формируя таким образом фиктивные воспоминания.

Олум предрекает этой технологии большой успех, пускай даже на ее создание уйдут долгие годы. “Многие ли откажутся от возможности заполучить воспоминания об отпуске на Марсе или романтическом уикенде с Анджелиной Джоли?” - иронизирует он.

Рамирес предпочитает более сдержанные фантазии. “Определив схему создания искусственных воспоминаний, мы можем, например, разработать методику выявления лживых показаний свидетелей на суде, - говорит ученый. - Для этого будет достаточно просканировать мозг и определить, в какой его части сформировались те или иные воспоминания, которыми свидетель делится с присяжными”.