Помните, Шерлок Холмс гордился, что в его памяти — только нужные вещи, и сравнивал человеческий мозг с чердаком, куда обычный человек набивает всякую всячину, и в нужный момент до самого необходимого не добраться? Более того, Холмс в исполнении Василия Ливанова усиливал эффект, говоря, что когда-то он вещи, которые знает каждый школьник, знал, но потом их забыл. Судя по всему, мозг с Холмсом-Ливановым полностью согласен. По крайней мере, учёные выяснили, что у мышей работают специфические нейромеханизмы, которые говорят нам: во время обучения мозг забывает активнее, чем в покое, расчищая место под новые знания и умения. Соответствующее исследование опубликовано в Nature Communications.
Три пути в гиппокампе, связанных с разными аспектами обучения: формирование воспоминаний (зелёный), обращение к ним вновь (жёлтый) и забывание (красный).
Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) и университета Пабло Олавиде в испанской Севилье во главе с Корнелиусом Гроссом обнаружили, что во время активного обучения в мозге активизируются процессы быстрого стирания воспоминаний.
«Это первый случай в истории, когда определённый нейронный путь в мозге напрямую связан с забыванием, с активным стиранием воспоминаний»,
— удивляется Гросс.
На самом простом уровне обучение можно представить как создание неких ассоциаций и запоминание их. Гросс с коллегами изучал гиппокамп — область, где формируются воспоминания. Существует три пути, по которым информация туда поступает. И когда воспоминания «закрепляются», соединения между нейронами основного пути укрепляются.
Заблокировав основной путь, учёные увидели, что мыши потеряли способность к обучению павловскому условному рефлексу звук-действие. Однако если заблокировать этот путь после первого этапа обучения, у мышей сохранялась память. Это подтвердило тот факт, что «вызов» свежесформированных воспоминаний осуществляется по какому-то иному, «второму» пути. Для учёных сюрпризом оказалось другое: после блокировки главного пути поступления информации в гиппокамп, межнейронные связи в нём ослабевали. То есть — стирались воспоминания.
«Простая блокировка этого пути не должна была повлиять на прочность связей в нём. Когда мы продолжили исследования далее, то обнаружили, что активность в одном из других путей управляла этим самым ослаблением»,
— говорит другой автор исследования, Аньес Груарт из Университета Пабло Олавиде.
Более того, подобная ситуация оказалась актуальной только для процесса обучения. Если путь блокировался в другой ситуации, ослабевания связей не происходило. По-видимому, объём памяти, с которой оперирует гиппокамп, ограничен, и он «стирает» ненужное, чтобы освободить место для нового опыта.
Ещё один интересный момент новой работы: несмотря на то, что она выполнена на генно-модифицированных мышах, авторы смогли показать, что можно создать препарат, который будет активировать «путь забвения» без генной модификации. Учёные предполагают, что такую «антитаблетку памяти» можно будет использовать для стирания свежих травмирующих воспоминаний.
Кстати, не так давно мы писали о ещё одной важной работе в области формирования воспоминаний. Неврологи из Калифорнийского технологического института сумели наблюдать и сфотографировать «нейронную рябь», которая лежит в основе формирования памяти.
«Rapid erasure of hippocampal memory following inhibition of dentate gyrus granule cells» by Noelia Madroñal, José M. Delgado-García, Azahara Fernández-Guizán, Jayanta Chatterjee, Maja Köhn, Camilla Mattucci, Apar Jain, Theodoros Tsetsenis, Anna Illarionova, Valery Grinevich, Cornelius T. Gross and Agnès Gruart in Nature Communications. Published online March 18 2016 doi:10.1038/ncomms10923