Как изменить память?

Невролог Даниэла Шиллер из Медицинской школы больницы «Маунт-Синай» (США) убеждена: воспоминания не оставляют неизменные физические следы в мозге. Вместо этого они формируют конструкции, которые могут восстанавливаться снова и снова. Соответственно, можно научиться блокировать нежелательные эмоции, которые испытывают некоторые люди, вызывая в памяти травматические события, и тогда хронический источник изнурительной тревоги превратится в обыкновенное невинное воспоминание.

Представление о том, что эмоциональную составляющую памяти можно изменить путём добавления новой информации или вызовом воспоминания в другом контексте, оспаривает точку зрения, господствовавшую в неврологии на протяжении всего последнего века, а в культуре и того дольше (см. любые мемуары). Всегда говорили о постоянстве памяти и о важности этого постоянства для самосознания личности.

В 2010 году в журнале Nature г-жа Шиллер, работавшая тогда в Нью-Йоркском университете, и её коллеги, в том числе Джозеф Леду и Элизабет Фелпс, опубликовали результаты экспериментов на людях, которые показали, что воспоминания изменяются и переписываются всякий раз, когда мы копаемся в памяти. И исследования свидетельствуют о том, что если в пределах узкого окна возможностей после вызова воспоминания о несчастном или травматическом событии ввести смягчающую информацию (в течение нескольких часов, когда мозг перестраивает память биологическим образом), эмоциональное содержание памяти можно переписать. При этом неэмоциональная часть памяти останется без изменений.

Новой эту идею не назовёшь. Соответствующие экспериментальные данные были получены ещё в 1960-х, но большинство исследователей предпочитали игнорировать их десятилетиями, ведь они противоречили преобладающей теории работы памяти.

Эта теория утвердилась в начале XX в., когда немецкие учёные Георг Элиас Мюллер и Альфонс Пильцекер после серии экспериментов в Гёттингенском университете пришли к выводу, что в момент формирования воспоминания ещё хрупки, но с течением времени консолидируются (укрепляются), а затем остаются статичными, словно документ в папке, который спрятали в шкаф и иногда достают по мере надобности.

Десятилетия дальнейших кропотливых исследований были направлены на раскрытие биологического механизма консолидации воспоминаний на уровне нейронов и белков. Выяснилось, что данные органов чувств «кодируются» в гиппокампе, а затем передаются биохимическими и электрическими сигналами на хранение в других областях мозга. Хрестоматийным стал случай с Генри Молейсоном, которому в 1953 году удалили гиппокамп. Тем самым молодого человека (он умер в 2008 году) избавили от изнурительных эпилептических припадков, и он всю жизнь оставался физиологически здоровым, однако больше не мог создавать новые долгосрочные воспоминания (например, приобретать новые моторные навыки).

Последующие исследования показали также, что не существует чего-то одного, что можно было бы назвать памятью. Есть несколько типов памяти с различными биологическими целями и нервными путями. «Эпизодическая» относится к воспоминаниям о конкретных событиях прошлого, «процедурная» — к способности помнить определённые моторные навыки (езда на велосипеде, бросок мяча), «память на страх» (особенно мощная форма эмоциональной памяти) — к хранению физически или эмоционально опасного опыта. Теория консолидации утверждала, что в основе любой разновидности памяти находятся неизменные нейронные закономерности. Поэтому всегда, когда вы кладёте в рот кусочек пирожного мадлен, вам вспоминается одно и то же. Человек с этой точки зрения — просто собрание воспоминаний. В 2000 году в обзорной статье в журнале Science авторитетный нейробиолог Джеймс Макгаф из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) отмечал, что теория консолидации по-прежнему остаётся движущей силой фундаментальных исследований биологической стороны долговременной памяти.

Но изучение страха привело некоторых исследователей к другим выводам. Типичный эксперимент проводится следующим образом. К запястью крепится электрод, и человека бьёт током — не очень сильно, но чувствительно. Тем временем датчики на пальцах другой руки регистрируют кожно-гальваническую реакцию, то есть снимают физиологические показания возбуждения и страха. При этом доброволец смотрит на компьютерный монитор, где появляются, например, синий и фиолетовый цилиндры. Очень скоро становится ясно, что синие цилиндры чаще предшествуют удару током. И всякий раз при их появлении человек начинает волноваться. Всего две минуты, и вы «научились».

В 1960–70-х гг. аналогичные эксперименты на крысах обнаружили серьёзные трещины в теории консолидации памяти. Например, в 1968 году Дональд Льюис из Ратгерского университета (США) показал, что люди теряют связь между страхом и воспоминанием, если получают сильное электросудорожное раздражение сразу после вызова воспоминания. Иными словами, шок стирал страх, приобретённый в ходе описанного выше «обучения», но не приводил к амнезии, если воспоминание не было вызвано. Оказывается, память способна перестраиваться. В 1980-х гг. некоторые из этих наблюдений были подтверждены, но «мейнстрим» почти не обратил внимания на эти эксперименты.

Новая волна борьбы с теорией консолидации началась в конце 1990-х, когда Карим Надер, сотрудник лаборатории г-на Леду, придумал эксперимент, посвящённый стиранию памяти у крыс с помощью определённых химических веществ. (Фильм «Вечное сияние чистого разума» вышел на экраны лишь четыре года спустя.) Г-н Леду самым прямым образом дал понять своему подопечному, что это бесполезная трата времени и денег, но эксперименты всё равно состоялись. Результатом стали публикация в Nature и возрождение интереса к переписыванию памяти.

Крыс подвергли классическому обучению страхом (по сути, обыкновенный эксперимент на павловский условный рефлекс) — заставили связывать определённый звук с ударом током. Но сразу после приобретения этого воспоминания (крыса, услышав сигнал, замирала) г-н Надер вводил животному препарат, блокирующий белковый синтез, непосредственно в миндалевидное тело (считается, что именно там хранятся страшные воспоминания). Как ни странно, после этого крысы переставали замирать от ужаса.

Десятки лет исследований постулировали, что укрепление долговременной памяти требует синтеза белков на молекулярных тропинках памяти, но никто не догадывался, что того же требует и воспоминание, то есть в его момент память вновь консолидируется. Г-н Надер показал, что блокировка белкового синтеза мешала животным вспоминать страшное только в том случае, если они получали препарат в нужное время — вскоре после того, как им это страшное напомнили. Если г-н Надер ждал шесть часов и только потом делал инъекцию, никакого эффекта не было, память оставалась без изменений.

В 2004 году в лабораторию г-на Леду поступила г-жа Шиллер, и ей предложили провести аналогичные эксперименты на людях. Поскольку крысиный препарат для людей опасен, исследователи остановились на блокаторах бета-адренергических рецепторов, в частности на пропранололе, который применяется для лечения приступов паники и страха сцены. Но разрешение на проведение подобных экспериментов на людях так и не было получено.

В безуспешном ожидании ответа на запрос г-жа Шиллер взялась за другой проект, и тот оказался даже интереснее. Её эксперименты на крысах показали, что страшные воспоминания можно разрушить и без помощи препарата, блокирующего белковый синтез. На этом основании она подготовила новый набор экспериментов на людях. Добровольцам показывали голубые квадраты на мониторе, а затем били током. Вскоре образовывалось соответствующее воспоминание. И если г-жа Шиллер повторяла цепочку событий, которые породили страшные воспоминания, на следующий день, но разбивала психологическую ассоциацию в пределах узкого временного окна (показывала голубой квадратик, но током не била), новая информация откладывалась в памяти.

И снова расчёт времени имел решающее значение. Если голубой квадратик, за которым не было удара током, показывался в пределах десяти минут после того, как было вызвано воспоминание, память переписывалась без страха. Если это происходило шесть часов спустя, первоначальное страшное воспоминание оставалось. Повторимся, вмешательство в течение короткого временного окна, когда мозг переписывает память, даёт ему шанс пересмотреть воспоминание и убрать связанный с ним страх. Эффект оказался очень стойким: когда тех же людей пригласили в лабораторию через год, связь воспоминания со страхом по-прежнему оставалась заблокированной.

Об этом и было рассказано в Nature в 2010 году.

С тех пор игнорировать мысль о переписывании памяти было уже нельзя. По словам г-жи Шиллер, лет десять назад на ежегодной конференции Нейробиологического общества можно было встретить максимум один плакат, посвящённый теории реконсолидации, а теперь их там целая улица.

Важнее всего то, что работу г-жи Шиллер очень быстро воспроизвели и расширили. Томас Агрен с коллегами из Университета Уппсалы (Швеция) подтвердили в прошлом году, что нарушение реконсолидации при повторной активации страшного воспоминания эффективно упраздняет связь со страхом. Посредством нейровизуализации они также показали, что изменение памяти происходит в миндалевидном теле. Яньсюэ Сюэ из Пекинского университета (КНР) и его коллеги сообщили в прошлом году о том, что им удалось с помощью немедикаментозных манипуляций с памятью переписать психологические ассоциации наркоманов, которые побуждали их взяться за героин. По словам учёных, эффект держался по меньшей мере полгода, то есть в продолжение всего исследования.

В 2010 году г-жа Шиллер перебралась в «Маунт-Синай», где приступила к новым испытаниям клинического потенциала реконсолидации памяти. А он может быть огромным! Приём соответствующего препарата (например, того же пропранолола) в течение нескольких часов после травматического переживания мог бы смягчить его долгосрочное воздействие на память. А если это не поможет, память можно будет изменить позднее, когда тот же самый опыт будет воскрешён в памяти в безопасном контексте. Роджер Питмен из Гарвардской медицинской школы, Карим Надер (ныне — в Университете Макгилла) и их коллеги уже давали пропранолол людям, вспоминавшим неприятные вещи, и результаты обнадёживают.

Мысль о реконсолидации памяти имеет и большое культурное значение. Оказывается, мы постоянно переписываем свои воспоминания, то есть в нашем «шкафу» хранится не один и тот же документ, а лишь последняя на данный момент его версия. Наше прошлое — выдумка. К архивным данным постоянно примешиваются какие-то новые нюансы. «Память — это не то, что произошло когда-то, — подчёркивает г-жа Шиллер. — Память — это то, что вы есть сейчас».

По её мнению, секрет сохранения воспоминаний следует искать не в белковом синтезе в синапсах и не в системе нейронного кругооборота между гиппокампом и другими областями мозга. Память представляется ей чем-то вроде повести, в которой собраны, очищены и закреплены физические и эмоциональные детали события…

Подготовлено по материалам Technology Review.