Каким образом можно стереть из памяти неприятные воспоминания, можно ли заставить человека «помнить» то, чего с ним никогда не было, и при чем здесь веселящий газ — на эти вопросы отвечает отдел науки «Газеты.Ru».

Научная фантастика, знакомая нам лишь по фильмам, стала научным фактом. Согласно данным нового исследования, опубликованного в журнале Psychonomic Bulletin and Review, люди способны намеренно забывать неприятные для них события, изменяя восприятие контекста воспоминания. Полученные результаты можно использовать для лечения депрессии и посттравматических синдромов. О том, как управлять воспоминаниями, рассказывает отдел науки «Газеты.Ru».

Изменяем контекст

Контекст — довольно широкое понятие, с трудом поддающееся точному определению. По существу, понятие «контекст» можно отнести ко всему, что происходит вокруг определенного события, и именно он, по мнению авторов исследования, оказывает огромное влияние на формирование и последующее извлечение наших воспоминаний. Так, для одного человека запах свежеиспеченной булочки на завтрак вызывает ностальгические воспоминания о детстве, а перед глазами встает образ матери, которая их готовила. Для другого же этот запах может болезненно напоминать о потере близкого человека.

У людей, переживших трагические события, иногда развивается посттравматическое стрессовое расстройство, в результате чего определенные конкретные контекстные сигналы (звуки, запахи, обстановка) вновь заставляют человека переживать мучительные воспоминания.

Если страдающие смогут научиться отделять эти воспоминания от контекста, им будет гораздо легче преодолеть посттравматический синдром.

Чтобы узнать, возможно ли это, и если да, то каким образом этот процесс будет разворачиваться в головном мозге, команда ученых из Принстонского университета и Дартмутского колледжа провела исследование, для которого отобрала 25 добровольцев в возрасте от 19 до 34 лет. Участникам было предложено изучить два списка случайных слов во время одновременного просмотра изображений различных природных ландшафтов. Эти изображения должны были создать контекст, в котором слова будут сохранены в памяти. Ко второму списку слов испытуемые переходили только после запоминания первого. При этом слова из второго перечня должны были вытеснить из памяти слова первого — это достигалось путем ассоциации слов из второго списка с теми же самыми изображениями.

В ходе эксперимента ученые сканировали мозг участников, используя функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ). Исследователи рассчитывали, что запоминаемые слова в памяти испытуемых свяжутся с объектами, представленными на изображениях. На полученных сканах ученые обнаружили, что, когда участники забывали слово, мозговая активность, относящаяся к запоминанию контекстуального пейзажа, исчезала.

«Мы использовали фМРТ, чтобы отследить, сколько человек думали о вещах, связанных с пейзажами, в каждый момент эксперимента. Это позволило нам проследить шаг за шагом то, как эти изображения или контекст их представления появлялись и исчезали из мыслей людей с течением времени», — говорит ведущий автор исследования Джереми Мэннинг, доцент Дартмутского колледжа.

Полученные данные свидетельствуют, что манипуляции с контекстом воспоминаний позволяют этим воспоминаниям исчезнуть из памяти.

На практике это означает, что, если мы хотим, чтобы негативные воспоминания перестали возвращаться и преследовать нас, нужно попытаться «вытолкнуть» соответствующий контекст из памяти. Например, послушать связанную с печальными событиями песню в новой обстановке, чтобы мозг смог ассоциировать ее с положительным чувством.

Обратимся к «химии»

Интересно, что не так давно было проведено другое исследование, выявляющее способы побороть неприятные воспоминания, сообщает Daily Mail. Ученые Университетского колледжа Лондона обнаружили, что вдыхание веселящего газа после сильных переживаний также может помешать негативным мыслям задерживаться в памяти.

Участникам исследования были показаны фильмы, содержащие сцены насилия и убийств. После этого некоторые участники должны были в течение некоторого времени вдыхать воздух, наполовину разбавленный закисью азота (веселящим газом).

Выяснилось, что у этой группы добровольцев количество непроизвольно возникающих в голове воспоминаний о содержании фильма со временем заметно сократилось. У участников же другой группы плохие воспоминания от просмотра продолжали сохраняться в течение длительного времени.

Объясняется это следующим фактом: мозгу необходимы N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторы, чтобы в течение дня «сортировать» информацию по классам. Затем, когда мы идем спать, часть информации — например, та, которая вызвала сильный эмоциональный отклик, — отправляется в отдел долгосрочной памяти. Закись азота блокирует NMDA-рецепторы, вмешиваясь таким образом в процесс сортировки информации. Это и объясняет, почему группа, вдыхавшая веселящий газ, уже вскоре после просмотра фильма помнила его не так отчетливо.

Еще один подобный эксперимент, но на мышах и с использованием ксенона — безвредного газа без цвета и запаха, — был проведен учеными из Гарвардского университета, сообщается в журнале PLoS ONE. Грызунов научили бояться определенного звука, ударяя их током всякий раз, когда они его слышали. Это привело к тому, что мыши вскоре начали бояться и замирать, едва услышав звук. Потом одной части грызунов дали подышать ксеноном в течение часа, после чего их страх перед этим звуком стал гораздо ниже, чем у другой части мышей.

Вероятно, воздействие ксенона на память также связано с блокировкой им NDMA-рецепторов, но в отличие от закиси азота ксенон быстрее попадает в мозг и быстрее выходит из него, а потому его эффект непродолжителен. «Настраиваем» нейроны головного мозга

На этом эксперименты с воспоминаниями не заканчиваются. В течение последних двух лет ученым удалось проделать важные и успешные опыты с внедрением в мозг ложных воспоминаний, а также с изменением их эмоциональной окраски на противоположную и созданием ложных приятных воспоминаний во время сна. На данном этапе все эти эксперименты были проведены на мышах, и руководил ими лауреат Нобелевской премии по медицине Судзуми Тонегава.

В ходе первого эксперимента, проведенного с нейронами гиппокампа — отдела головного мозга, отвечающего за память, — исследователи заставили ничего не подозревающих мышей думать, что в одной из клеток, где они находились, их било током, хотя в реальности этого не было.

Помещая мышей в эту «опасную» клетку, ученые добивались от животных соответствующей реакции, отсутствующей, когда грызуны попадали в другие клетки. Подробности приведены в статье исследователей в журнале Science. В эксперименте биологи применили метод оптогенетики: они внедрили мышам ген фоточувствительного белка, канального родопсина, под воздействием которого клетки начинают мерцать в ответ на внешнее освещение. Этот ген они присоединили к гену c-fos, который активируется в клетках в момент приобретения новой информации.

У подопытных мышей в момент запоминания в нейронах, которые при этом работали, активировался не только ген c-fos, но и ген родопсина, поэтому клетки светились. Затем мышей поместили в клетку, обстановку которой грызуны через какое-то время запоминали (ученые могли убедиться в этом по мерцающим нейронам мозга животных). После этого грызунов перенесли в другую клетку и простимулировали нейроны, которые «записали» обстановку первой клетки. В момент, когда мыши о ней вспоминали, их били током. Когда после этого грызунов снова поместили в первую клетку, исследователи увидели, что мыши стали испытывать страх — они замирали, как если бы ожидали удара тока, хотя на самом деле током их били совсем в другой клетке.

Изменение эмоциональной окраски воспоминаний на противоположную также проводилось при использовании методов оптогенетики — воздействия на нейроны головного мозга светом, сообщает журнал Nature. Ученые исследовали активацию клеток в области мозга, отвечающей за эмоции, а также в зубчатой извилине гиппокампа, связанной с фактическим содержанием пережитых событий во время образования воспоминаний. Далее ученые заставили мышей ассоциировать определенное помещение с приятными или неприятными событиями. Потом специалисты попытались изменить воспоминания о помещении с негативного на позитивное (и наоборот), посветив синим светом на обе области мозга.

Последующие эксперименты показали, что именно нейроны зубчатой извилины отвечают за эмоциональную окраску воспоминаний.

С нейронами гиппокампа был проделан и эксперимент по созданию ложных приятных воспоминаний у мышей во время сна, о чем также сообщал журнал Nature. Ученые имплантировали в мозг мышей два электрода. Один — в гиппокамп, отвечающий за память, второй — в центр удовольствия. В головном мозге мышей — так же как и в мозге человека — есть специализированные нейроны, ответственные за ориентацию в пространстве и составление «карт местности».

Эти нейроны у мышей продолжают работать даже во сне, причем если во время фазы быстрого сна они это делают так же, как и во время бодрствования, то в течение фазы медленного сна работа мозга ускоряется в десять раз. Это можно сравнить с эффектом, который возник бы в ситуации, когда мышь в десять раз быстрее обычного озиралась по сторонам во время движения. Ученые выбрали нейроны, связанные в памяти грызунов с определенным местом, и каждый раз во время их активации стимулировали центр удовольствия.

Так ученым удалось «вписать» приятные воспоминания об этом месте в память мышей. Когда те просыпались, то сразу же бежали в это место в поисках награды.

Конечно, все эти опыты проводились на относительно маленьком мозге мышей, и повлиять на память человека будет сложнее. Ассоциативная память мышей устроена гораздо примитивнее, и потому они так легко воспринимали за истину воспоминания, которые им «встроили». У человека же ассоциативных связей гораздо больше, а значит, в его мозге сложнее найти нужный участок памяти. Но эти и другие подобные исследования, освещающие нейронные механизмы памяти, показывают, что можно активировать, изменять или даже создавать воспоминания только путем «настройки» нужных нейронов.

Важно, что результаты экспериментов с воспоминаниями имеют ряд потенциальных применений, например для помощи в преодолении последствий посттравматического стрессового расстройства и стирания связанных с ними воспоминаний. И тем не менее некоторые из подобных манипуляций не могут не вызывать опасений, ведь таким образом теоретически можно заставить человека «помнить» то, чего с ним никогда не происходило.