Môžu vedci „hacknúť“ pamäť?
Moderná veda nám prináša nekonečné možnosti, ako pomôcť nášmu telu a našej mysli zostať zdravou, ale niektoré nedávne vedecké snahy boli tiež centrom kontroverzie. Jedným z nich je záujem výskumníkov manipulovať so spomienkami. Je tento výkon možný, a ak áno, prečo by sme ho chceli dosiahnuť?
Naše spomienky tvoria toľko toho, kým sme, a veci, ktoré si pamätáme, môžu často definovať našu skúsenosť so svetom.
A hoci nám pozitívne spomienky môžu pomôcť rásť a prosperovať, negatívne spomienky nie vždy majú také vítané účinky.
Niekedy môžu byť nepríjemné spomienky súčasťou učenia - obarenie vriacou vodou znamená, že nabudúce budeme pri manipulácii s kanvicou opatrnejší.
Existujú však aj spomienky, ktoré sú skutočne traumatické, a ich odvolanie môže viesť k tiesni a vážnym psychickým stavom, ako je napríklad posttraumatická stresová porucha (PTSD).
Štúdium pamäti - formovanie, pripomínanie si a zabúdanie - priťahuje veľkú pozornosť a zvedavosť medzi neurovedcami, psychológmi a dokonca aj vedcami z humanitných vied, pretože stále existuje toľko, čo procesom okolo pamäti úplne nerozumieme.
A aj keď stále musíme zistiť viac o tom, ako sa spomienky vytvárajú v mozgu, vedci v posledných rokoch začali skúmať možnosť manipulácie so spomienkami - najmä s tými negatívnymi - aby zistili, či ich môžu úplne oslabiť alebo odstrániť.
V tejto funkcii Spotlight sa stručne pozrieme na to, prečo si pamätáme a prečo prirodzene zabúdame. Skúmame tiež niektoré štúdie, ktoré sa zaoberajú manipuláciou pamäte, vysvetľujeme, ako sa to vedci snažia dosiahnuť, a prečo.
Vyvolávanie a zabúdanie pamäti
Keď mozog kóduje informácie, tieto údaje sa ukladajú do skupín neurónov, ktoré sa synchronizujú - alebo odkazov, ktoré umožňujú mozgovým bunkám „komunikovať“ - navzájom sa spájať.
Vedci zvyčajne spájajú silnejšie synapsie s lepšou pamäťou a mozog neustále „aktualizuje“ synaptické spojenia, formuje nové alebo posilňuje staré, keď sa budujú nové pamäte alebo aktualizujeme staršie.
Synapsie však môžu tiež slabnúť, ak nie sú aktivované dostatočne často, a mozog často niektoré z týchto spojení úplne stratí. K zabúdaniu teda môže dôjsť prirodzene a vedci skutočne tvrdia, že zabúdanie je rozhodujúcou súčasťou učenia sa a vytvárania nových spomienok.
Lekárske správy dnes hovoril so Samom Berensom, Ph.D., ktorý je v súčasnosti vedeckým asistentom na University of York vo Veľkej Británii, a vysvetlil nám, že za prirodzeným zabúdaním môže byť niekoľko rôznych dôvodov.
„K zabúdaniu dochádza, pretože by nebolo energeticky efektívne udržiavať donekonečna všetky spomienky, ktoré si každý deň utvárame,“ vysvetlil a dodal, že „sa to tiež javí ako prirodzený dôsledok neurogenézy - procesu, ktorý vytvára nové mozgové bunky na podporu budúce vzdelávanie. “
"Z tohto dôvodu môže čistenie starých a nepoužívaných spomienok priamo súvisieť s našou schopnosťou učiť sa nové veci," povedal MNT.
Vedci ale pokračujú v skúmaní mnohých komplikácií, ktoré spôsobujú hádaniek a formovanie pamäti. Napríklad nie všetky naše spomienky sú správne a niekedy náš mozog „implementuje“ zabudnutie ako obranný mechanizmus.
Zhoda a skreslenie pamäte
Minulé výskumy ukázali, že sociálne interakcie môžu mať vplyv na pamäť človeka na udalosť, rovnako ako to, čo si ostatní ľudia pamätajú - alebo o ktorých tvrdia, že si ich pamätajú - o tej istej udalosti.
Podľa správy v časopise Veda„Zhoda sa môže prejaviť v dvoch formách, ktoré spočiatku vyjadrujú podobné, explicitné správanie, ale sú zásadne odlišné.“ Sú to:
- Súkromná zhoda, v ktorej „sa môže spomienka jednotlivca skutočne zmeniť spoločenským vplyvom, čo vedie k dlhotrvajúcim a pretrvávajúcim chybám v pamäti“.
- Verejný súlad, v ktorom „sa jednotlivci môžu rozhodnúť navonok riadiť spôsobom poskytujúcim účet, ktorý vyhovuje ostatným, ale vnútorne si udržiavajú istotu vo svojej pôvodnej pamäti.“
Aj keď verejná zhoda v skutočnosti nemá vplyv na vnímanie vlastnej pamäte jednotlivcom, zapojenie sa do tohto procesu by mohlo viesť k tomu, že táto osoba ovplyvní pamäť ostatných na túto udalosť.
Autori správ zároveň poznamenávajú, že „pamäťová zhoda môže slúžiť aj adaptívnym účelom, pretože sociálne učenie je často efektívnejšie a presnejšie ako individuálne učenie“, čo nie je vždy spoľahlivé.
Ako napríklad ukazujú štúdie, proces načítania pamäte môže znamenať, že sa pôvodná pamäť prepíše - pomocou pamäte tejto pamäte - tak, že sa pôvodná pamäť zdeformuje.
Štúdia, ktorá sa objavuje v časopise Journal of Neuroscience, nazýva toto „skreslenie vyvolané načítaním“ a vysvetľuje, že ku skresleniu môže dôjsť buď preto, že proces načítania upravil pamäť, „alebo preto, že viedol k vytvoreniu nových [...] združení“, ktoré „ uviazol, “takpovediac, do pôvodnej pamäte.
„Pamäť nie je iba obrazom, ktorý vyprodukuje čas, ktorý sa vracia k pôvodnej udalosti - môže to byť obraz, ktorý je trochu skreslený, pretože ste si ho predtým pamätali,“ hovorí Donna Bridge, jeden z autorov štúdie.
"Spomienky nie sú statické." Ak si spomeniete na niečo v kontexte nového prostredia a času, alebo dokonca máte inú náladu, vaše spomienky môžu obsahovať nové informácie. “
Most Donna
Zabúdanie ako adaptívny mechanizmus
Okrem problémov okolo toho, ako si pamätáme veci, ktoré si pamätáme, existuje aj problém, prečo zabúdame, a niektorí vedci poznamenávajú, že zabúdanie sa niekedy vyskytuje ako adaptívny mechanizmus.
Jeden zo spôsobov, ako môže byť zabúdanie adaptívne, povedal Berens MNT„Je to tak, že keď opustíme nepodstatné podrobnosti, náš mozog potom bude schopný lepšie si vybaviť dôležité informácie.
„[Moja vlastná práca naznačuje, že zabudnutie na konkrétne podrobnosti udalosti nám umožňuje sústrediť sa na väčší obraz a vytiahnuť všeobecné vzorce, ktoré môžu predpovedať budúcnosť,“ vysvetlil.
"Napríklad pamätať si presne, ktoré stromy v lese prinášajú to najchutnejšie ovocie, je užitočné iba do tej doby, kým nezožerete všetko ovocie." Namiesto toho, aby ste si spomenuli na konkrétne stromy, môže byť najlepšie pamätať na všeobecnú oblasť lesa, v ktorom sú najlepšie stromy. “
Sam Berens, Ph.D.
"To niekedy zahŕňa zabudnutie na konkrétne podrobnosti [...] a rozmazanie mnohých zážitkov, aby sa vytvoril všeobecný vzor," pokračoval Berens.
Vedec tiež poznamenal, že ďalším spôsobom, ako môže byť zabúdanie užitočným procesom, je umiestnenie negatívnych spomienok mimo dosahu, aby boli menej znepokojujúce pre osobu, na ktorú pôsobia.
„Spomienky na emocionálne alebo traumatické udalosti časom strácajú svoj emocionálny tón,“ povedal Berens a „to nám môže pomôcť prehodnotiť a poučiť sa z minulých skúseností bez toho, aby sme museli súčasne prežívať všetky súvisiace emócie.“
Rušenie dotieravých spomienok
Čo sa však stane, keď traumatické spomienky pretrvávajú a neobnovujú sa znova? Odborníci to nazývajú „dotieravé prežívanie traumy“ a je to základná vlastnosť PTSD.
Jednotlivci, ktorí zažijú PTSD, si môžu spontánne vybaviť traumatickú pamäť alebo sa môžu cítiť, akoby sa vracali do kontextu, ktorý traumu spôsobil.
Tento efekt môže spôsobiť vážne utrpenie a viesť k nestabilnému správaniu ako stratégii zvládania.
Z tohto dôvodu niektorých vedcov zaujímalo, aký prístup by mohli zvoliť k oslabeniu alebo manipulácii negatívnych spomienok a k zníženiu ich účinku. A už vieme, že je možné narušiť pamäť a zabrániť jej tuhnutiu.
„[M] emory môžu byť po formovaní aktívne oslabené,“ povedal nám Berens a vysvetlil, že ide o „proces odlišný od zabúdania.“
„Po prvé, zdá sa, že po vytvorení pamäte existuje časové okno, kde sú pamäte obzvlášť slabé a citlivé na rušenie - kde konfliktné informácie môžu prepísať obsah pamäte. [...] Spomienky sa dajú oslabiť aj jednoduchým vyhľadaním ... Áno, jednoduché vyvolanie pamäte spôsobuje, že je náchylnejšia na oslabenie, skreslenie alebo vymazanie. “
Sam Berens, Ph.D.
Berens ďalej vysvetlil, že liek Propranolol, ktorý môžu lekári predpisovať na PTSD, už vedie určitým spôsobom k oslabeniu nepríjemných spomienok, aby tlmil ich účinok.
„Takto sa propranolol používa na pomoc pacientom s PTSD,“ vysvetlil a dodal, že „vždy, keď si pacient spomenie na traumu, ktorá oslabuje pamäť, dostane sa propranolol, ktorý zabráni opätovnému výskytu emócií. zakódované ako nová pamäť. “
Vedci napriek tomu stále hľadajú iné spôsoby, ako zasahovať do formovania a pripomínania pamäti. Takéto štúdie by mohli pomôcť nielen nájsť nové spôsoby liečby PTSD a iných javov, ako sú fóbie, ale tiež by mohli odhaliť nové informácie o tom, ako fungujú mozgové mechanizmy spojené s pamäťou.
Štúdium manipulácie s pamäťou
Tím výskumníkov z Massachusettského technologického inštitútu v Cambridge sa najskôr pokúsil vštepiť myším falošné spomienky, aby sme pochopili, či dokážeme umelo manipulovať so spomienkami.
Táto počiatočná štúdia, ktorá sa objavila v Veda v roku 2013 použili optogenetickú techniku na manipuláciu s formovaním „hybridnej“ pamäte v mozgu myší. Táto metóda vyžaduje použitie svetelných lúčov na aktiváciu neurónov, ktoré vedci vytvorili tak, aby reagovali na tento stimul.
V štúdii tím vedený profesorom Susumu Tonegawou pomocou optogenetických metód synchronizoval dve skupiny neurónov - jednu v hipokampe, ktorá aktivovala priestorovú pamäť, a jednu v amygdale, ktorá aktivovala pamäť strachu.
Pokus bol úspešný - myši si začali strach spájať s priestorom, kde nikdy nemali skutočne zlú skúsenosť.
V ďalšej štúdii rovnakého tímu, ktorú publikovali v Príroda v roku 2014 - Tonegawa a jeho kolegovia dokázali rovnakou technikou „vypnúť“ negatívne asociácie v mozgu myší.
Ďalšia štúdia, uvedená v PLOS Jeden v tom istom roku zistili, že vedci môžu zabrániť zlým spomienkam v opätovnom konsolidácii v mozgu potkanov podaním xenónového plynu - anestetika - v pravý okamih.
Mozog človek vs. zviera
Sú však takéto štúdie na zvieratách skutočne indikátorom toho, čo by sa stalo za podobných okolností v ľudskom mozgu?
Berens nám povedal, že aj keď skutočne existujú určité nezrovnalosti medzi ľudským mozgom a mozgom nehumánnych cicavcov, s ktorými vedci zvyčajne pracujú, podobnosti sú dosť silné na to, aby nám poskytli dobrú predstavu o tom, ako by ľudské mozgy fungovali v rovnakom kontexte.
"Naozaj sme si veľmi podobní nehumánnymi cicavcami, ako sú myši a potkany, v mnohých dôležitých ohľadoch," vysvetlil Berens MNT. "Rovnaký proces formovania a konsolidácie pamäte, ktorý nám pomáha naučiť sa čítať a písať, funguje aj u potkanov a myší iba s veľmi malými rozdielmi," uviedol.
Viac nedávno, ako sme informovali MNT len minulý mesiac urobil výskumný tím z troch krajín krok k pokusu o oslabenie negatívnych spomienok u ľudí.
Vedci vo svojich nedávnych experimentoch vystavili dobrovoľníkov nepríjemnému obsahu, aby si mohli najskôr vytvoriť nežiaduce spomienky. Potom požiadali účastníkov, aby si spomenuli na tieto spomienky, aby sa spustil proces konsolidácie pamäte.
V tom okamihu však tím niektorým účastníkom podal anestetikum - propofol. Zistili, že po tomto zásahu si dobrovoľníci už nedokázali správne spomenúť na nepríjemný obsah, ktorý si predtým pamätali.
To viedlo vedcov k záveru, že sedácia môže prinajmenšom v niektorých prípadoch pomôcť narušiť opätovné upevnenie traumatických spomienok u ľudí, ak sa podajú - rovnako ako v prípade predchádzajúcej štúdie na potkanoch - v pravý čas.
Tento proces by mohol byť užitočnou metódou na zníženie dopadu traumatických spomienok na ľudí, ktorí sú ovplyvnení takými dotieravými myšlienkami.
"Spomienky vás zahrejú zvnútra." Ale tiež vás roztrhajú, “píše v románe autor Haruki Murakami Kafka na brehu, a stále máme pred sebou cestu, ako sa naučiť, ako čo najlepšie využiť naše spomienky na rast a zabrániť tomu, aby sa z nich stali prekážky.
