Новое исследование показывает, что мозг создает параллельные копии одного и того же воспоминания
Новое исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что память об определенном опыте хранится в нескольких параллельных «копиях». Они сохраняются в течение разного времени, изменяются в определенной степени и иногда со временем удаляются, сообщают исследователи из Базельского университета.
Способность превращать опыт в воспоминания позволяет нам извлекать уроки из прошлого и использовать то, чему мы научились, в качестве модели для адекватного реагирования на новые ситуации. По этой причине, поскольку мир вокруг нас меняется, эта модель памяти не может быть просто фиксированным архивом старых добрых времен.
Скорее, она должна быть динамичной, меняться со временем и адаптироваться к новым обстоятельствам, чтобы лучше помогать нам предсказывать будущее и выбирать наилучший курс действий. То, как мозг может регулировать динамику памяти, было загадкой — пока не были обнаружены множественные копии памяти.
Исследовательская группа профессора Флавио Донато в Биоцентре Базельского университета использует мышиные модели для изучения того, как воспоминания хранятся в мозге и как они меняются на протяжении жизни. Его команда теперь обнаружила, что в гиппокампе, области мозга, отвечающей за обучение на основе опыта, одно событие хранится в параллельных копиях памяти среди по крайней мере трех различных групп нейронов, которые появляются на разных стадиях эмбрионального развития .
Копии памяти приходят и уходят, и меняются со временем.
Первые, появляющиеся в ходе развития, ранние нейроны отвечают за долгосрочное сохранение памяти. Фактически, даже если их копия памяти изначально слишком слаба для доступа мозга, она становится все сильнее и сильнее с течением времени. Кроме того, у людей мозг может получить доступ к такой памяти только через некоторое время после ее кодирования.
Напротив, копия памяти того же события, созданная поздно рожденными нейронами, очень сильна в начале, но со временем исчезает, так что если подождать достаточно долго, такая копия становится недоступной для мозга. В середине, среди нейронов, появляющихся между двумя крайностями в ходе развития, можно было бы наблюдать более стабильную копию.
Удивительно, но то, какая копия используется, может быть также связано с тем, насколько легко изменить воспоминание — или использовать его для создания нового. Воспоминания, хранящиеся в течение короткого времени после приобретения позднорожденными нейронами, могут быть изменены и переписаны. Это означает, что воспоминание о ситуации вскоре после того, как она произошла, подготавливает позднорожденные нейроны к тому, чтобы стать активными и интегрировать настоящую информацию в исходную память.
Напротив, воспоминание того же события спустя долгое время подготавливает ранние нейроны к повторной активации для извлечения своей копии, но связанную с ней память уже нельзя легко изменить. «То, насколько динамично воспоминания хранятся в мозге, является доказательством пластичности мозга, которая лежит в основе его огромной емкости памяти», — говорит первый автор Вильде Квейм.
Гибкие воспоминания обеспечивают соответствующее поведение
Таким образом, исследовательская группа Донато продемонстрировала, что активация определенных копий памяти и их синхронизация могут иметь существенные последствия для того, как мы помним, изменяем и используем наши воспоминания.
«Проблема, с которой сталкивается мозг в связи с памятью , весьма впечатляет. С одной стороны, он должен помнить, что произошло в прошлом, чтобы помочь нам осмыслить мир, в котором мы живем. С другой стороны, он должен адаптироваться к изменениям, происходящим вокруг нас, как и наши воспоминания, чтобы помочь нам делать правильный выбор для нашего будущего», — говорит Донато.
Устойчивость через динамику — это деликатный процесс балансировки, для которого у нас теперь может быть точка входа для полного понимания. Исследователи надеются, что однажды понимание того, что заставляет воспоминания кодироваться и изменяться в мозге, может помочь смягчить те воспоминания, которые патологически навязчивы в нашей повседневной жизни, или вернуть те, которые мы считали навсегда утраченными.