Область: нейробиология и экспериментальная психология

Источник: Wimber et al., «Извлечение памяти вызывает адаптивное забывание конкурирующих воспоминаний посредством подавления паттернов работы коры», Nature Neuroscience, 2015

1-d0b2d0bed181d0bfd0bed0bcd0b8d0bdd0b0d0bdd0b8d18f-4702146В момент этого зверского преступления в вашем мозгу кипит активность: в зрительной коре анализируется изображение негодяя с сетчатки, в слуховой — предпринимаются попытки разобрать его бессвязные предъявы, болевая буря несется в центры обработки негативных эмоций и программирования защитного поведения, а ассоциативная кора в лобных долях отчаянно задается вопросом, зачем вообще было выезжать за МКАД.

Проходит месяц: вы дома, фингал рассосался, нос не болит, а вот слово «Сыктывкар» по-прежнему вызывает дрожь. В памяти всплывает гнусный хулиган, слышится его гадкий голос, чувствуется сырое дыхание сыктывкарской зимы, и перед глазами вывеска турфирмы «Ганг».

Последние данные, полученные нейробиологами, позволяют предположить, что так все и происходит: воспоминание, то есть извлечение информации из памяти, приводит к тому, что в мозгу активируются те же самые участки, что и при самом событии. Зрительная кора видит, слуховая — слышит, и чем сильнее память — тем точнее воспроизведение их состояния в тот самый роковой момент. При запоминании мозг как бы сохраняет как можно больше своих текущих настроек, чтобы потом к ним в любой момент вернуться и пережить событие заново.

2-d0b2d0bed181d0bfd0bed0bcd0b8d0bdd0b0d0bdd0b8d18f-1035332

Сохранение настроек происходит с помощью специальной системы, которая их компактно кодирует и записывает на физическом носителе.

Сначала вся текущая активность мозга: изображение, звук, боль, эмоции, мысли, ощущения пространства и времени — компилируется в единый пакет информации — эпизод. Представьте, что вы создаете в компьютере папку «Сыктывкар» и складываете в нее фотки, записи с диктофона, имэйлы жене и протокол из местного отделения полиции. Что-то подобное происходит в энторинальной коре — отделе мозга, напрямую взаимодействующем с главным органом памяти — гиппокампом.

3-d0b2d0bed181d0bfd0bed0bcd0b8d0bdd0b0d0bdd0b8d18f-8259613

Каждый эпизод кодируется в гиппокампе определенным набором нервных клеток. Этот набор при желании можно называть «клетками Сыктывкара».

Что означает «эпизод кодируется набором клеток»? Во-первых, активация клеток Сыктывкара приводит к тому, что весь остальной мозг возвращается (или по крайней мере пытается вернуться) к тому самому, исходному, сыктывкарскому состоянию. Эпизод, когда вам дали по морде, вспоминается при помощи активации клеток этого эпизода в гиппокампе.

Во-вторых, клетки Сыктывкара оживляются, когда вы встречаете какой-нибудь из элементов сыктывкарского эпизода, например слышите слово «Сыктывкар» или разговариваете с нетрезвым человеком в шапке. То есть клетки эпизода активируются элементами эпизода.

Предполагается, что такая двусторонняя связь лежит в основе работы памяти. Если что-то вдруг напомнило вам о сыктывкарском приключении, то в гиппокампе активируются соответствующие клетки и тем самым вызывают включение по всему мозгу других, недостающих элементов события. Поэтому, услышав слово «Сыктывкар», вы морщитесь и дрожите: гиппокамп достроил картину эпизода по одной из его деталей.

Теперь допустим, что вы съездили в Сыктывкар еще раз, но встретили не гопника, а даму своей мечты. Ну или просто познакомились с культурной жизнью Республики Коми, отчего испытали настоящее наслаждение. В мозгу образуются два конкурирующих воспоминания. Первое связывает слово «Сыктывкар» с болью и тленом, второе — с романтическим восторгом.

4-d0b2d0bed181d0bfd0bed0bcd0b8d0bdd0b0d0bdd0b8d18f-1232337

Новая работа бирмингемского нейробиолога Марии Вимбер и ее коллег впервые показывает, как взаимодействуют между собой два конкурирующих воспоминания. Согласно результатам этого исследования, извлекая из памяти определенную информацию (то есть вспоминая), мы тем самым усиливаем ее дальнейшее запоминание — но одновременно с этим ослабляем память о конкурирующей информации. То есть чем больше вы думаете о прекрасной сыктывкарке, тем больше забываете о мерзком сыктывкарце, хотя гоп-стопы в других городах и весях можете помнить прекрасно.

Добровольцам показывали картинки со случайно выбранными подписями (например, портрет Мэрилин Монро с подписью «Песок» или очки с подписью «Антиквариат»). Участники старались запомнить, какая подпись соответствует каждому изображению. Затем им показывали новый набор картинок, но с теми же подписями (например, вместо портрета Мэрилин Монро подпись «Песок» могла быть под изображением шляпы). Добровольцы выучивали и эту вторую группу ассоциаций. Получались конкурирующие воспоминания: слово «песок» могло вызывать память и о шляпе, и о Мэрилин Монро.

Далее людей помещали в томограф, где им показывали слова и просили вспомнить ассоциацию из первой, но не из второй группы (то есть при предъявлении слова «песок» правильный ответ — «Мэрилин Монро», а не «шляпа»). В момент, когда люди пытались вспомнить правильную ассоциацию, им сканировали мозг. После этого участники узнавали, правильно ли они ответили, и получали новое слово. Каждое из слов повторялось несколько раз с промежутками.

Наконец после такого повторения ассоциаций из первой, но не из второй группы у людей проверяли запоминание предметов из обеих групп: например, показывали два портрета и две шляпы и просили выбрать ту картинку, которую участники уже видели.

Выяснилось следующее. Во-первых, повторение ассоциации из первой группы («Мэрилин Монро — песок») ослабляет память о картинках из второй группы («шляпа»): люди забывают, что вообще их видели. При этом если ассоциацию из первой группы не повторять, то память о второй группе не повреждается.

Во-вторых, с каждым повторением ассоциации меняется состояние мозга, наблюдаемое в момент воспоминания. Допустим, если человеку показать портрет Мэрилин Монро, то его мозг переходит в состояние А, а если предъявить рисунок шляпы — в состояние Б. Различаются эти состояния, например, по паттернам активности в зрительных отделах коры. Выяснилось, что, когда добровольцу показывают слово «песок», которое он ассоциирует с обоими изображениями, его мозг переходит в состояние похожее одновременно на А и на Б. Но с каждым повторным предъявлением слова «песок» люди все четче и четче связывают его с Мэрилин Монро, и состояние их мозга при этом становится ближе к А и все дальше от Б.

5-d0b2d0bed181d0bfd0bed0bcd0b8d0bdd0b0d0bdd0b8d18f-5133470

После повторения связки «песок — Мэрилин Монро» память о Мэрилин Монро не просто извлекается легче, чем память о шляпе. «Шляпа» стирается до такой степени, что в итоге человек помнит ее еще хуже, а состояние его мозга отличается от «шляпного» еще сильнее, чем можно ожидать при простом забывании.

Доктор Вимбер и ее соавторы считают, что это связано с активностью определенных участков мозга в префронтальной (лобной) коре: чем сильнее были задействованы эти зоны у людей в момент воспоминания, тем слабее становилась конкурирующая память. По этой версии выходит, что префронтальные зоны мозга, как «высшие» организующие центры нашего мышления, своей активностью помогают одной памяти победить другую.

6-d0b2d0bed181d0bfd0bed0bcd0b8d0bdd0b0d0bdd0b8d18f-5797930

Вернемся к сыктывкарской дилемме. Слово «Сыктывкар» после ваших двух поездок содержится в памяти в составе двух конкурирующих эпизодов: плохого и хорошего. В гиппокампе эти эпизоды кодируются смежными, но различными наборами «клеток Сыктывкара». Когда вы слышите слово «Сыктывкар», поначалу оно вызывает смешанные чувства: состояние боли и страха, воспроизводимое «плохим» набором клеток, накладывается на состояние влюбленности, генерируемое «хорошим» набором, и только турфирма «Ганг» есть в обоих. Но если вы продолжаете думать о приятном вояже в Сыктывкар, то постепенно лобные доли мозга начинают разрушать память о плохой поездке, и «плохие» клетки Сыктывкара теряют свою связь с остальным мозгом.

Зачем может быть нужен такой механизм целенаправленного забывания? Задача памяти в природе — предсказание реальности. Если реальность изменилась, то старая память только мешает ее предсказывать. Поэтому ее нужно стереть, оставив вместо нее ту память, которая часто используется и, значит, имеет большую ценность. Выживают, таким образом, только сильнейшие воспоминания, которые вызываются и используются чаще других. Без этой дарвиновской борьбы за существование в пределах мозга вы боялись бы ездить в Сыктывкар до самой свадьбы.