Если нейроны хороших воспоминаний включатся одновременно с нейронами плохих воспоминаний, то «положительные» клетки переделают память в «отрицательных».

И хорошие, и плохие воспоминания нам нужны и важны — память о том, что было, помогает в будущем вести себя правильнее, минимизировать вред, не наступать снова на прежние грабли и т. д. Но если плохие воспоминания оказываются слишком сильными, ничего хорошего ждать не приходится. Самый наглядный пример — посттравматический синдром.

Клетки памяти в гиппокампе мыши. Красным окрашены клетки неприятных воспоминаний, синим – приятных. (Фото: Stephanie L. Grella / Boston University)

Память хранится в нейронных сетях, и само собой напрашивается, что если мы сумеем подействовать на нейронную архитектуру памяти, то сможем изменить силу и даже характер воспоминаний. Мы неоднократно писали о таких исследованиях: например, сотрудники Массачусетского технологического института делали плохие воспоминания хорошими, а хорошие — плохими, меняя контекст, в котором животные вспоминали приятные и неприятные эпизоды из прошлого. А эксперименты на людях показали, что эмоциональная память исчезает после общего наркоза под пропофолом.

Если мы собираемся манипулировать памятью на уровне нейронов, нужно хорошо понимать, как она там устроена. Сотрудники Бостонского университета пишут в Communications Biology, что плохие и хорошие воспоминания можно в прямом смысле отличить по клеткам. Речь в данном случае идёт об энграммных нейронах. Под энграммой понимают след, оставленный раздражителем; если говорить о нейронах, то повторяющиеся сигналы — звук, запах, некая обстановка и т. д. — должны провоцировать в них некие физические и биохимические изменения. Если стимул потом повторится, то «след» активируется, и клетки, в которых он есть, вызовут из памяти всё воспоминание целиком. Иными словами, у нас энграммные («ключевые») нейроны отвечают за доступ к записанной информации, а чтобы сами они заработали, на них должен подействовать ключевой сигнал; очевидно, что сами такие клетки должны уметь как-то сохранять в себе информацию о тех или иных стимулах.

Исследователи изучали энграммные нейроны гиппокампа, который обычно называют одним из главных центров памяти. Вообще говоря, в мозге много центров памяти (сравнительно недавно мы рассказывали, что память буквально размазана по всему мозгу), но если говорить об эмоциональной окраске какого-то запомнившегося эпизода из личной жизни, то эту окраску нужно искать как раз в гиппокампе.

Нейроны в мышином гиппокампе генетически модифицировали так, чтобы их можно было включать и выключать с помощью лазерных импульсов — такой подход называется оптогенетикой. Мышам устраивали приятные ситуации (кормили чем-то вкусным или подсаживали в клетку соседа — мыши весьма социальны и любят общаться) или неприятные ситуации (их внезапно били током по ногам — разряд был несильный, но всё-таки раздражающий).

Активируя то те, то другие энграммные нейроны, исследователи видели, как меняется поведение мышей: они то замирали в стрессе, ожидая электрического разряда, то, наоборот, демонстрировали оживление и радость, как если бы предвкушали угощение или встречу с товарищем. Оказалось, что нейроны эмоциональной памяти в гиппокампе отличаются от других нейронов, а клетки хороших воспоминаний и клетки плохих воспоминаний отличаются друг от друга. Причём отличаются не только по расположению, но и по молекулярному портрету — в частности, у них отличались регуляторные эпигенетические метки на ДНК, определяющие активность генов. (То есть у «положительных» и «отрицательных» энграммных клеток гиппокампа гены работали по-разному.) Как следствие, у них по-разному были настроены контакты с другими зонами мозга.

При этом те и другие нейроны влияют друг на друга. В статье, опубликованной в Nature Communications, описаны эксперименты, в которых у мышей искусственным образом (то есть с помощью лазерного импульса) активировали нервные клетки, связанные с неприятными воспоминаниями. Мыши при этом демонстрировали, что ждут неприятностей, но если одновременно у них активировали нервные клетки, связанные с хорошими воспоминаниями, или даже с нейтральными, то страх у мышей слабел — неприятные эмоции, связанные с электрошоком, стирались. Сам факт неприятности в прошлом они помнили, но переставали воспринимать его так остро; а «отрицательные» нейроны начинали клониться к эмоциональному «плюсу»? то есть начинали работать как «положительные» клетки.

С людьми такого эксперимента не поставишь — когда нужно модифицировать нейроны в мозге, чтобы они синтезировали фоточувствительный белок, а потом ещё внедрять в мозг оптоволокно, которое стимулировало бы лазером модифицированные нейроны. Однако нельзя не заметить, что полученные результаты вполне согласуются с бытовыми психологическими советами, когда человеку, погружённому в мрачные мысли, советуют вспомнить что-то хорошее — это не просто отвлечёт его от плохих воспоминаний, но и сделает сами воспоминания не такими мрачными.