Формирование и развитие памяти: функции таламуса и улучшение памяти мозга
Учёные рассказали о том, что память в нашем мозге держится не благодаря одной случайной вспышке, а из-за целой цепочки молекулярных процессов. Они описали это как серию молекулярных таймеров, которые включаются один за другим и постепенно решают, останется ли впечатление в голове на несколько дней или на всю жизнь. Исследователи долго пытались понять, почему какие-то воспоминания исчезают быстро, а другие не стираются даже спустя годы. Свежая работа показывает, что мозг ведёт своеобразный отбор и делает это не одним действием, а шаг за шагом. Команда учёных использовала виртуальную реальность, чтобы заставить мышей переживать определённые события разное количество раз. Животных помещали в цифровую среду и меняли число повторов одних и тех же ситуаций. Так исследователи выделили разные степени важности памяти. Чем чаще мыши сталкивались с событием, тем выше шанс, что оно закрепится. Но сам по себе факт того, что мышь что-то вспомнила, учёных не устраивал — они хотели понять сам механизм, который делает память долговременной.
Следующий этап был сложнее. Чтобы доказать, что конкретные молекулы действительно управляют длительностью сохранения воспоминаний, учёные использовали генетическое вмешательство. Они отключали определённые гены в двух ключевых участках мозга — в таламусе и коре. После этого становилось ясно: если выключить нужные молекулы, воспоминание исчезает раньше. Всё происходило так, будто молекулярный таймер в мозге просто не включился.
Интересно, что каждый из найденных молекулярных регуляторов работал на своём сроке. Одни запускались быстро и так же быстро отключались. Другие включались позже, но обеспечивали более устойчивое хранение информации. Исследователи отметили, что это похоже на несколько ступеней защиты, позволяющих мозгу сортировать впечатления. Воспоминания, которые не проходят отбор, исчезают. А те, что проходят, становятся устойчивее по мере включения новых таймеров.
Дальше оказалось ещё любопытнее. Учёные нашли три главных регулятора: два в таламусе и один в передней части коры. Они не участвовали в первоначальном формировании впечатления, но были необходимы для поддержания долговременности памяти. Когда эти молекулы искусственно отключили, связь между таламусом и корой слабела, и память буквально рассыпалась. Это дало исследователям основание сказать, что память — не статичная штука. Она требует постоянной поддержки.
Человек по-настоящему понимает только то, что сумел сохранить в памяти и пережить внутри себя.
Мария Кюри
Та часть работы, что касается таламуса, особенно заинтересовала авторов. Они считают, что это не просто передатчик сигналов, как его обычно описывают. Он выступает в роли своеобразного решающего центра, который определяет, какое событие следует отправить в долговременную память. Если этот центр считает память недостаточно важной, она будет стерта быстрее. Но если он запускает правильные молекулы, воспоминание получает шанс перейти на следующие уровни поддержания.
Любопытно думать о том, насколько это похоже на другие биологические процессы. Один из найденных белков относится к семейству молекул, которые помогают иммунной системе помнить уже ранее перенесённые инфекции. А в период развития организма те же белки помогают клеткам запомнить, кем они должны стать — например, нейроном или мышечной клеткой. Учёные предполагают, что мозг использует общие принципы природы, чтобы поддерживать свои воспоминания. Эти данные могут однажды помочь понять, как работать с заболеваниями, при которых память разрушается. Исследователи уверены, что если найти способы переключать или усиливать определённые молекулы, можно будет направлять память по обходным путям. Например, если один участок мозга повреждён, можно будет задействовать соседний и дать ему взять на себя функции первого.
Интересно также поразмышлять о том, как часто мы сами недооцениваем то, что запоминаем. Люди полагают, что память формируется мгновенно. На самом деле мозг продолжает решать судьбу воспоминания ещё долго после того, как событие произошло. Можно представить себе, что память существует как длинная верёвка, в которой каждый узел — это небольшое решение. Оставить или стереть, усилить или забыть. Возможно, именно по этой причине мы так ясно помним некоторые моменты детства и совершенно не помним другие, вроде мелких эпизодов, которые когда-то казались нам важными.
