Вчені навчилися редагувати спогади в мозку

Коли нейробіолог Стів Раміресс та його колега Сюй Лю вперше активували клітини мозку, які зберігали конкретний спогад, вони спостерігали, як думка ніби оживала. Дослідники стимулювали сукупність нейронів у гіпокампі миші та припустили, що саме ці нейрони є фізичною основою пам'яті або енграмою. Тоді вони ще не усвідомлювали, що відкривають один із найцікавіших напрямків у нейронауці — можливість редагувати саму пам'ять.

Фраза «маніпуляція пам'яттю» звучить зловісно, викликаючи асоціації зі стертими історіями або імплантованою брехнею. Однак у лабораторії реальність виявляється м'якшою та значно обнадійливішою. Ті самі відкриття, які дозволяють вмикати та вимикати спогади у мишей, навчають науковців лікувати мозок зсередини, зокрема послаблювати травматичні спогади, посилювати ті, що згасають, та врівноважувати емоції, які несуть наші спогади.

За останнє десятиліття дослідження виявили три основні принципи. По-перше, спогади є пластичними під час збереження, відтворення та відновлення. По-друге, вони розподілені по всьому мозку, а не зосереджені в одній ділянці. По-третє, їх можна штучно закарбувати в мозку. Кожен із цих принципів переосмислює значення поняття «редагування пам'яті».

Коли формується спогад, клітини мозку активуються разом і зміцнюють свої зв'язки. Цей процес можна посилити або послабити різними патернами стимуляції. Стимуляція мозку за допомогою імплантованих електродів або магнітних імпульсів покращує навігацію у віртуальних середовищах. Ліки, гормони або навіть трохи цукру можуть підвищити здатність мозку стабілізувати новий досвід. Фізичні вправи стимулюють ріст нових нейронів та покращують здоров'я гіпокампа, решти мозку та тіла. Та сама ідея працює у зворотному напрямку. Надмірна стимуляція ланцюгів пам'яті послаблює силу спогаду, а блокування молекул, які закріплюють ці зв'язки, ослаблює його ще більше.

Спогади також можна модифікувати під час відтворення, тимчасово дестабілізуючи пам'ять і відкриваючи вікно можливостей перед повторним збереженням. Терапевти вже використовують це «вікно реконсолідації» під час допомоги людям із фобіями або травмами. У дослідженнях на тваринах повторна активація негативних спогадів виявилася достатньою для притуплення їхнього емоційного заряду. Більше того, активація позитивних спогадів під час стресу може повністю переписати негативний тон. У мишей тиждень «реактивації позитивної пам'яті» усував депресивну поведінку на понад місяць.

Оскільки спогади розподілені по всьому мозку, вони надзвичайно стійкі. Пошкодження однієї ділянки рідко видаляє весь досвід. Натомість мозок може перенаправити доступ через альтернативні шляхи та звернутися до кількох «версій» спогаду. Ця надлишковість дає надію на лікування хвороби Альцгеймера: якщо вдасться зміцнити ще неушкоджені шляхи до спогаду, можна відновити частини ідентичності, які вважалися втраченими.