Как усилить или подавить воспоминания

Что если ученые смогут манипулировать вашим мозгом так, чтобы травмирующая память потеряла свою эмоциональную силу над вашей психикой? Стив Рамирес, невролог Бостонского университета, увлеченный памятью, считает, что небольшая структура в мозге может содержать ключи к будущим терапевтическим методам лечения депрессии, тревоги и ПТСР, что когда-нибудь позволит клиницистам улучшить положительные воспоминания или подавить отрицательные.

Внутри нашего мозга структура в форме кешью, называемая гиппокамп, хранит сенсорную и эмоциональную информацию, которая составляет воспоминания, будь то позитивные или негативные. Нет двух одинаковых воспоминаний, и, кроме того, каждое из имеющихся у нас воспоминаний хранится в уникальной комбинации клеток мозга, которые содержат всю информацию об окружающей среде и эмоциональную информацию, связанную с этой памятью. Сам по себе гиппокамп, хотя и небольшой, включает в себя множество различных субрегионов, работающих в тандеме для вызова элементов определенной памяти.

Теперь, в новой статье в Current Biology, Рамирес и команда сотрудников показали, насколько гибкой является память, если вы знаете, какие области гиппокампа стимулировать - что может когда-нибудь дать возможность персонализированного лечения для людей, преследуемых особенно тревожными воспоминаниями.

«Многие психические расстройства, особенно ПТСР, основаны на идее, что после действительно травмирующего переживания человек не может двигаться дальше, потому что снова и снова вспоминает свой страх», - говорит Бриана Чен, первый автор статьи, который в настоящее время аспирант изучает депрессию в Колумбийском университете.

В своем исследовании Чен и Рамирес, старший автор статьи, показывают, как травмирующие воспоминания, такие как корни расстройств, таких как ПТСР, могут стать настолько эмоционально нагруженными. Искусственно активируя клетки памяти в нижней части гиппокампа мозга, негативные воспоминания могут стать еще более изнурительными. Напротив, стимулирующие клетки памяти в верхней части гиппокампа могут лишить плохих воспоминаний об их эмоциональном состоянии, делая их менее травматичными для запоминания.

Ну, по крайней мере, если ты мышь.

Используя метод оптогенетики, Чен и Рамирес наметили, какие клетки в гиппокампе активируются, когда мыши-самцы создают новые воспоминания о положительном, нейтральном и отрицательном опыте. Например, положительным опытом может быть воздействие на самку мыши. Напротив, негативный опыт может быть поразительным, но легким электрическим ударом по ногам. Затем, идентифицируя, какие клетки были частью процесса создания памяти (что они сделали с помощью светящегося зеленого белка, предназначенного для буквального освещения, когда клетки активируются), они смогли искусственно вызвать эти специфические воспоминания позже, используя лазер свет, чтобы активировать ячейки памяти.

Их исследования показывают, насколько различны роли верхней и нижней частей гиппокампа. Активация верхушки гиппокампа, по-видимому, функционирует как эффективная экспозиционная терапия, устраняя травму от переживания плохих воспоминаний. Но активация нижней части гиппокампа может вызвать длительный страх и связанные с тревогой поведенческие изменения, намекая на то, что эта часть мозга может быть сверхактивной, когда воспоминания становятся настолько эмоционально заряженными, что они истощают.

Это различие, говорит Рамирес, имеет решающее значение. Он говорит, что это говорит о том, что подавление гиперактивности в нижней части гиппокампа может потенциально использоваться для лечения ПТСР и тревожных расстройств. Это также может быть ключом к улучшению когнитивных навыков, «как в Limitless», говорит он, ссылаясь на фильм 2011 года с участием Брэдли Купера, в котором главный герой принимает специальные таблетки, которые резко улучшают его память и работу мозга.

«Область манипулирования памятью еще молодая ... Звучит как научно-фантастическая, но это исследование - предварительный просмотр того, что нас ждет в плане наших способностей искусственно улучшать или подавлять воспоминания», - говорит Рамирес из колледжа BU. Искусствовед, доцент кафедры психологии и мозговых наук. Хотя исследование началось в то время, когда Чен и Рамирес проводили исследования в Массачусетском технологическом институте, его данные стали основой первой работы новой лабораторной группы, которую Рамирес создал в BU в 2017 году.

«Мы далеки от того, чтобы делать это на людях, но доказательство концепции уже здесь», - говорит Чен. «Как любит говорить Стив,« никогда не говори никогда ». Невозможное возможно."

«Это первый шаг к тому, чтобы отделить то, что эти [мозговые] области делают с этими действительно эмоциональными воспоминаниями… Первый шаг к переводу этого на людей, которые являются святым Граалем», - говорит исследователь памяти Шина Джоселин из Университета Торонто невролог, который не был вовлечен в это исследование. «Группа [Стива] действительно уникальна, пытаясь понять, как мозг хранит воспоминания с целью помочь людям ... они не просто играют, а делают это для какой-то цели».

Хотя мозг мыши и мозг человека сильно различаются, Рамирес, который также является членом Центра неврологии систем BU и Центра памяти и мозга, говорит, что изучение того, как эти фундаментальные принципы действуют на мышах, помогает его команде составить карту план того, как работает память у людей. Способность активировать специфические воспоминания по требованию, а также целевые участки мозга, вовлеченные в память, позволяет исследователям точно определить, какие побочные эффекты возникают вместе с перстимуляцией различных участков мозга.

«Давайте использовать то, что мы изучаем на мышах, чтобы делать предсказания о том, как функционирует память у людей», - говорит он. «Если мы сможем создать улицу с двусторонним движением, чтобы сравнить, как работает память у мышей и людей, тогда мы можем задать конкретные вопросы [у мышей] о том, как и почему воспоминания могут оказывать положительное или отрицательное влияние на психологическое здоровье».

Эта работа была поддержана Национальной премией Института здоровья за раннюю независимость, грантом для молодых исследователей из Фонда исследований мозга и поведения, грантом Фонда семьи Людвига и премией Фонда Макнайта по памяти и когнитивным расстройствам.