Принято говорить, что ваш мозг полон. Хотя мозг буквально не заполняется, в последние годы исследователи обнаружили, что мозг иногда выталкивает старые воспоминания, чтобы принять новые.
Теперь команда Scripps Research впервые показала физиологический механизм, с помощью которого память формируется, а затем впоследствии забывается. В исследовании, проведенном на плодовых мушках, изучались синаптические изменения, происходящие во время обучения и забывания. Исследователи обнаружили, что один дофаминовый нейрон может управлять процессом как обучения, так и забывания. Исследование опубликовано в Cell Reports.
"Мы считаем, что эта система предназначена для удаления неважных воспоминаний, которые не обязательно должны длиться долгое время," говорит первый автор Джейкоб Берри, доктор философии.D., научный сотрудник отдела нейробиологии кампуса Scripps Research во Флориде. "Мне кажется элегантным, что все это делается с помощью одного и того же нейрона. В нашей статье показано, как именно это достигается."
Чтобы изучить память у мух, насекомых заставляют ассоциировать определенный запах с поражением электрическим током. После обучения ученые наблюдают, что впоследствии они избегают этого запаха, что подтверждает, что воспоминания были созданы. Наблюдая за активностью нейронов мозга до и после процесса кондиционирования, ученые могут заглянуть изнутри на физиологические основы формирования памяти.
В более ранней работе команда Scripps Research показала, что существуют определенные дофаминергические цепи, которые участвуют как в формировании памяти, так и в ее удалении. В текущем исследовании исследователи использовали методы визуализации, чтобы рассмотреть процесс более подробно. Они обнаружили, что, когда поведенческая память ухудшается, клеточные изменения, внесенные в процессе обучения, отменяются тем же дофаминовым нейроном, который в первую очередь помог сформировать изменения.
Исследователи также обнаружили, что когда этот дофаминовый нейрон задействован для формирования новой памяти, он также работает, чтобы разрушить старые воспоминания. "Каждый раз, когда вы изучаете что-то новое, вы одновременно формируете новое воспоминание, потенциально вмешиваясь в старые или стирая их," Берри говорит. "Это очень важный баланс, который не дает вам перегрузиться."
"На протяжении десятилетий нейробиологи, изучающие обучение и память, сосредоточили свое внимание на том, как мозг получает информацию и как эта информация превращается в стабильную память – процесс, называемый консолидацией памяти," говорит первый автор Рон Дэвис, доктор философии.D., профессор и заведующий кафедрой нейробиологии Scripps Research. "Только недавно нейробиологи осознали важность активного забывания и начали разгадывать процессы, которые заставляют мозг забывать."
Берри добавляет, что этот процесс обучения и забывания помогает объяснить ретроактивное вмешательство, обычное наблюдение в психологии. Ретроактивное вмешательство описывает ситуацию, когда более свежая информация мешает попыткам вспомнить старую информацию – например, вызов вашего бывшего начальника по имени вашего текущего начальника.
Хотя исследование проводилось на плодовых мушках, исследователи ожидают, что результаты будут применены к высшим организмам, включая человека. "Эволюция довольно рано проработала множество важных процессов, подобных этому," Берри говорит, "поэтому изучение этих синаптических путей у более простых организмов имеет большое значение."
"Исследование, проведенное Берри, не только дает новое представление о мозговых механизмах активного забывания, но и предлагает прекрасный пример того, как много мы узнаем о функциях мозга от лабораторных животных, таких как плодовая муха, дрозофила," Дэвис добавляет.
Понимание процессов запоминания и забывания – и, возможно, того, как ими управлять – имеет ряд последствий для людей. При таких состояниях, как наркомания или посттравматическое стрессовое расстройство, может быть полезно разработать подходы, которые могут способствовать активному забыванию. С другой стороны, улучшение сохранения памяти может помочь в лечении деменции и других форм потери памяти.