Нейроны, связанные с отрицательной или положительной стороной воспоминания, могут быть перепрограммированы с помощью смены контекста.

Большая часть наших воспоминаний связана с какими-либо эмоциями, положительными или отрицательными, но при этом эмоциональная окраска памяти сравнительно легко поддаётся изменениям: мы становимся равнодушны к тому, что нас раньше злило, а иногда даже можем посмеяться над неприятной ситуацией из прошлого. В конце концов, психологи и психотерапевты как раз благодаря такой эмоциональной пластичности могут избавлять своих пациентов от депрессий и посттравматических синдромов. Однако как такая пластичность реализуется на уровне мозговых структур и нейронов? Известно, что «чистая информация», если можно так сказать, о месте пребывания хранится в гиппокампе, а эмоциональная составляющая памяти остаётся в амигдале, или миндалевидном теле, которую часто называют мозговым эмоциональным центром. И вот сейчас группе исследователей изМассачусетского технологического института (США), возглавляемой нобелевским лауреатом Судзуми Тонегавой (Susumu Tonegawa), удалось понять, как нужно подействовать на гиппокамп, чтобы сменить эмоциональную окраску воспоминаний. Правда, сразу оговоримся, что эксперименты ставили не на человеке, а на мышах.

Нейроны гиппокампа мыши, снабжённые разными флуоресцентными белками. (Фото ZEISS Microscopy / Flickr.com).

Исследователи использовали разработанный ими же метод, позволявший отмечать в мозге клетки, связанные с отдельными эпизодами-воспоминаниями, или энграммами. Эти клетки были заранее помечены фоточувствительным белком, так что когда их возбуждали с помощью оптоволокна, введённого в мозг, животные вспоминали именно тот эпизод из прошлого, который хранился в данных клетках.

В прошлом году Судзуми Тонегава и его коллеги опубликовали статью, в которой описывали созданные ими ложные воспоминания: по вышеописанной схеме исследователи активировали нейроны некоей энграммы, но в иных условиях. К безопасному окружению «присоединяли» чувство страха от прошлого воспоминания, и в результате подопытные мыши начинали бояться без каких-либо на то причин. В новой серии экспериментов исследователи решили поступить наоборот и попробовать узнать, как именно контекст воспоминания связывается с его эмоциональным содержанием. Для этого в мозге у мышей метили нейроны, связанные с чувством удовлетворения (которые включались при встрече с половым партнёром) и с чувством неудовольствия и дискомфорта (те, которые реагировали на удар током). На первом этапе такие нейроны выбирали в зубчатой извилине гиппокампа.

Затем мышей запускали в большой загон и следили, какую территорию внутри загона животные предпочтут. Как только становилось понятно, какое место у мыши любимое, у неё в мозге стимулировали нейроны, связанные с неприятностями. В итоге мышь начинала избегать того места, которое ей было понравилось. У других животных активировали нейроны удовольствия, но лишь тогда, когда они забредали на нелюбимую территорию, и эффект здесь был обратный.

Затем у мышей пробовали «перепрошить» воспоминания: в момент встречи с потенциальным брачным партнёром включали нейроны памяти об отрицательных эмоциях, а в момент слабого электрошока включали нейроны памяти о положительных эмоциях. После этого животных снова запускали в загон, где у них были любимые и нелюбимые места. Но теперь те мыши, у которых с помощью нейронов страха любимое место делали нелюбимым, начинали проводить на опасной территории больше времени, если у них активировали те же самые нейроны страха. То есть нервные цепочки, отвечающие за эмоциональный аспект воспоминаний, под влиянием нового контекста меняли значение. Если «отрицательные» нейроны работали в положительном контексте (в момент встречи с самкой), то они из отрицательных делались положительными, и затем уже в новом качестве определяли восприятие окружающей среды.

Всё это было проделано, напомним, с нейронами гиппокампа. Когда те же самые опыты попробовали сделать с нейронами миндалевидного тела, то тут всё оказалось иначе – переписать эмоциональную окраску памяти не удалось. Исследователи делают вывод, что эмоциональная окраска памяти кодируется в нервных цепочках, связывающих амигдалу с гиппокампом, и амигдала в данном случае работает исполнителем: когда гиппокамп сигналит об опасном окружении, миндалевидное тело генерирует страх. Но такая ассоциация может быть нарушена благодаря высокой пластичности связей между амигдалой и гиппокампом. То есть нейронов или их цепей, которые всегда и при любых условиях будут генерировать только «негатив» или только «позитив», в системе эмоциональной памяти нет. Или, иными словами, нейроны распространяли на «плохой» контекст информацию от нового, «хорошего» контекста. Если мы научимся воздействовать целенаправленно на такие нейронные цепочки, то, возможно, самые тяжёлые психоневрологические заболевания можно будет лечить одной таблеткой (или курсом электростимуляции мозга).

Здесь, правда, нельзя не вспомнить про некоторые другие исследования, посвящённые перепрограммированию неприятных воспоминаний. Так, психологи и нейробиологи из Университета Уппсалы (Швеция) два года назад предлагали стирать отрицательные эмоции в момент перехода воспоминаний из кратковременной памяти в долговременную и обратно. А группа исследователей из Монреальского университета (Канада) в своей статье в Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism вообще предложила лечиться от неприятных воспоминаний медикаментозным понижением уровня кортизола. Как уверяли авторы работы, уменьшение концентрации этого гормона надолго, если не навсегда «вырезает» из памяти неприятные эпизоды — правда, не только эмоциональную составляющую, но и содержательную.

Результаты работы опубликованы в Nature .