Призраки «забытых» воспоминаний могут сохраняться в мозге и быть восстановлены

Фото из открытых источников

Некоторые забытые воспоминания могут быть похожи не столько на удалённый компьютерный файл, сколько на пыльную книгу, затерянную глубоко в стеллажах старинной библиотеки. Их уже нелегко найти. Но при определенных обстоятельствах их можно было бы вернуть.

Так что то, что забыто, может быть не потеряно – по крайней мере, у плодовых мушек (Drosophila melanogaster).

Ученые обнаружили, что даже после того, как воспоминание больше не удается вспомнить, оно может сохраняться в скрытом состоянии в мозге плодовой мухи, готовое к восстановлению при правильном напоминании.

В чем подвох? По данным группы нейробиологов Вэньбиня Яна, Бенедетты Заттеры и Мигеля Павао-Дельгадо из Института биомедицинских исследований имени Фридриха Мишера в Швейцарии, процесс восстановления забытых воспоминаний может также приводить к появлению ложных.

«Мы обнаружили у дрозофил, что забытые воспоминания могут сохраняться в виде неслышимых следов памяти в нейронных сетях, которые не способны направлять поведение», — пишут они в статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience. «Мы пришли к выводу, что переключение между состояниями молчаливой и активной памяти предотвращает потерю информации и формирует систему условной памяти, которая позволяет мозгу гибко расставлять приоритеты при извлечении информации из памяти на основе недавнего опыта».

Воспоминания, как известно, очень ускользают. Мы можем в мельчайших деталях вспоминать моменты из прошлых десятилетий, а в других случаях можем оглядываться по сторонам, пытаясь вспомнить, зачем вошли сюда несколько секунд назад.

Нейробиологи выяснили, что, хотя некоторые воспоминания могут быть навсегда стерты, другие могут оставаться в недоступном состоянии, восстанавливаясь с помощью напоминающих сигналов.

Однако именно эти сигналы могут искажать память, особенно при наводящих вопросах, например. И очень мало известно о мозговых процессах, лежащих в основе восстановления забытых воспоминаний, независимо от того, является ли результат реальным или ложным.

Для проведения исследования ученые обратились к одному из любимых модельных организмов в нейробиологии – плодовой мухе.

Мух можно приучить ассоциировать определённый запах со слабым электрическим разрядом, заставляя их избегать этого запаха. Исследователи обнаружили, что это выработанное отвращение исчезало примерно через 24 часа, что говорит о том, что память была забыта.

Но затем произошло нечто неожиданное.

Когда исследователи вернули мух в камеру, где они проходили тренировку на избегание, память вернулась, и мухи возобновили свое избегание.

Но одного запаха было недостаточно. Напоминание должно было воссоздать ключевые элементы первоначального впечатления, включая текстуру и освещение помещения, прежде чем забытое воспоминание всплывет на поверхность.

Результаты показывают, что контекстуальные подсказки, такие как текстура и освещение, важны для воспроизведения информации, что подразумевает, что память не столько воспроизводится, сколько реконструируется.

Чтобы выяснить, что именно происходило в мозге в это время, исследователи записали активность центров памяти в мозге мух.

Они обнаружили, что по мере того, как мухи, по-видимому, забывали, след памяти, определяющий поведение избегания, постепенно исчезал. В то же время, другой, скрытый след становился очевидным в другом наборе нейронов, которые обычно не влияют на поведение.

Исследователи называют это «скрытым следом памяти».

Когда все эти напоминающие сигналы совпали, активность переключилась обратно на нейроны, участвующие в избегающем поведении, что позволило памяти снова повлиять на поведение мух.

Исследователи считают, что мозг не перемещает забытое воспоминание из одной группы нейронов в другую, а с самого начала создает две версии воспоминания — одну, которая немедленно направляет поведение, и другую, которая остается скрытой.

По мере того, как первый эффект исчезает, формируется скрытая версия, позволяющая восстановить память позже при соответствующих обстоятельствах.

Они также предполагают, что мозговая активность, ответственная за затруднение доступа к воспоминаниям, может одновременно способствовать созданию этой скрытой резервной копии, хотя эта идея еще нуждается в проверке.

Также выяснилось, что процесс восстановления информации может быть несовершенным.

В ходе тренировки мухи также подвергались воздействию второго запаха, который никогда не сочетался с электрическим током.

Когда исследователи позже использовали этот безобидный запах в качестве напоминания вместо опасного, мухи все равно начали его избегать, как будто он предсказал шок с самого начала. Мухи фактически сформировали ложную память.

Интересно, что мозг использовал разные нейронные пути для восстановления реальных воспоминаний и создания ложных.

Это позволяет предположить, что в мозге существуют отдельные механизмы для точного восстановления воспоминаний и для их случайного переписывания.

Исследователи отмечают, что формирование ложных воспоминаний происходило только для запахов, использованных в контексте обучения, что позволяет предположить, что ложные воспоминания являются результатом неточной реконструкции скрытых следов памяти.

Исследователи утверждают, что ложные воспоминания, вместо того чтобы быть недостатком, могут быть частью системы, которая в других обстоятельствах могла бы способствовать гибкой адаптации на основе приобретенного опыта.

Исследование проводилось на плодовых мушках, а не на людях, поэтому мы не можем утверждать, что наш собственный мозг ведет себя точно так же. Однако, учитывая, что ложные воспоминания — известное явление, это исследование может дать нам некоторое представление о том, как наш собственный мозг скрывает призраки воспоминаний.