Як у мозку формується пам'ять

Лариса Гресь Центр "Астролог" 21.10.2017

На рубежі 90-х років наша група, спільно з вченими з Польщі та Німеччини, відкрила гени, які «активуються» у мозку під час запам’ятовування нової інформації. Потім ми почали вивчати, як саме і де в мозку працюють ці гени, що є пусковим механізмом, який би давав команду: «Це треба запам’ятати надовго». І зараз компоненти цього ланцюжка в цілому визначені. Звісно, робляться спроби впливу. Або — що завжди простіше — блокуючи цей процес, або — що набагато складніше — стимулюючи його.

Перші такі спроби зробила також наша група ще в середині 90-х. У експериментах на курчатах ми спробували заблокувати «гени пам’яті», які активуються в нервових клітинах під час запам’ятовування нової інформації. І нам це вдалося! Виявилося, що якщо ввести в мозок спеціальні короткі молекули ДНК, то можна «вимкнути» роботу саме того гена, який нас цікавить. При цьому наше втручання абсолютно не впливає на інші функції та поточну діяльність мозку.

Протягом перших кількох годин після запам'ятовування нової інформації пам'ять не залежить від генетичного апарату — її підтримують ті білки, які були синтезовані раніше. Але через 6–8 годин — і це характерно для всіх живих істот…

– Потрібен новий носій? У переносному сенсі — чиста дискета або додатковий простір на жорсткому диску, якщо проводити умовні аналогії з комп’ютером?

– Будь-яка аналогія тут не доречна. Щоб інформація зберігалася й надалі, до справи мають долучитися новосинтезовані білки. А цього не відбувається, якщо певні гени «вимкнені». Під час експерименту ми спостерігали, як у тварини, яку ми навчили певним речам, прямо на наших очах ця пам’ять раптом зникає. Ми «вирізали» цей фрагмент.

– Мова йде лише про свіжі спогади?

– Існує «рання мішень» — через 6–8 годин після запам’ятовування інформації. Але ми виявили ще одну, про яку раніше ніхто не знав. Це тимчасовий сплеск через 17–18 годин.

– Сплеск чого — запам'ятовування?

– У цей момент у мозку, мабуть, відбувається «переупорядкування» пам’яті — клітини запам’ятовують інформацію на довший термін. Якщо перешкодити цьому процесу, то можна цілеспрямовано «стерти» спогади, що виникли 17 годин тому. А це дуже важливо з практичної точки зору. Адже раніше вважалося, що пам’ять можна регулювати — хімічними засобами — лише в перші хвилини після її формування. А тепер виходить так, що в перспективі можна буде допомагати людям у певних стресових ситуаціях, що викликають сильну травматичну пам’ять, яка зберігається надовго і стає причиною багатьох психічних розладів.

Ці механізми ми виявили ще в середині 90-х років і навіть запропонували назву для таких майбутніх препаратів, що стирають небажані події з пам’яті, — летаргени. Зараз одна з американських біотехнологічних компаній саме займається пошуком таких ліків.

У середині 90-х ми розпочали нову серію досліджень, які суперечили всьому, що на той момент було відомо про механізми пам’яті. Ми почали експериментувати й виявили, що можна цілеспрямовано впливати не лише на «свіжу», а й на «стару» пам’ять. Ми витягували у тварин спогади про давно минулі події за допомогою певних нагадувальних сигналів. Занурюючи їх у ту саму обстановку, звуки чи запахи, які супроводжували попереднє навчання. Це своєрідний аналог психоаналітичного сеансу. А потім саме в момент вилучення цієї старої інформації знову використовували наш метод, вводячи в мозок речовини, які не дають сформуватися новій пам’яті. І отримали приголомшливі результати. Виявилося, що блокада роботи генів у мозку руйнує ту, стару, пам’ять, яка активується в цей момент нагадуванням. Причому дуже вибірково — це свого роду тонка «хімічна психохірургія».

Спочатку ми вважали, що під час вилучення старі спогади мають «перезаписатися» заново, а ми порушили ці механізми — і вони зникають. Тобто, коли ви згадуєте якісь факти з минулого, у мозку відбуваються ті самі процеси, що й під час первинного запам’ятовування — консолідації пам’яті. Тому це явище навіть назвали реконсолідацією. Але виявилося, що все набагато складніше.

Ми почали виявляти дедалі більше відмінностей між хімічними механізмами, що беруть участь у цьому перезаписі, порівняно з записом. Складається враження, що ми не можемо повністю стерти пам’ять, а лише перешкоджаємо її подальшому відтворенню. І головне, з часом у наших експериментах і на мишах, і на щурах, і на курчатах стара пам’ять через деякий час — добу, тижні — повертається. І тут ми розходимося з американськими вченими, які через кілька років натрапили на цей самий феномен. На відміну від нас, вони стверджують, що в їхніх експериментах пам’ять не відновлюється.

Інтерв’ю з професором Костянтином Анохіним (Інститут нормальної фізіології РАМН)