Куда деваются воспоминания, когда мы что-нибудь забываем?

«Склероз – прекрасная болезнь. Ничего не болит, и каждый день что-нибудь новенькое». Эти слова приписывают несравненной Фаине Раневской. Было так или нет, мы уже не помним, но на самом деле потеря памяти – вещь очень неприятная. Не только для окружающих, которых вы уже не узнаёте, но и для вас самих. Куда положили час назад ключи? Выключили ли утюг, выходя из дому? Все проблемы, как правило, начинаются именно с потери кратковременной памяти.

По крайней мере, так происходит с болезнью Альцгеймера, ранние стадии которой изучали нейробиологи из Объединенного центра нейронной генетики Массачусетского технологического института в США и Института наук о мозге RIKEN в Японии.

ПАМЯТЬ И СТРАХ

Группа исследователей под руководством японского молекулярного биолога Судзуми Тон era вы (лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине 1987 года) изучала поведение мышей с ретроградной амнезией, которая сопровождает травматическое повреждение или стресс. Тонегава и его аспирант из MIT Дхерай Рой с коллегами обнаружили, что мыши испытывали значительные трудности, чтобы что-то вспомнить впоследствии, но все еще могли легко запоминать в данный момент. Наблюдение навело ученых на мысль, что этот факт может подтвердиться и в ранних стадиях болезни Альцгеймера. Свои догадки они проверяли на двух группах генно-модифицированных мышей с симптомами заболевания, сравнивая их с контролем.

Мышей помещали в камеру, где они получали удар тока. Естественно, животные пугались, а затем испытывали страх, когда их клали туда снова через час. Однако когда мыши опять попадали в эту камеру через несколько дней, то только здоровые помнили о том, как им здесь «доставалось». У больных же страх пропадал.

ПО СЛЕДАМ ВОСПОМИНАНИЙ

Еще до этих исследований Тонегава с командой нашли клетки в гиппокампе, где хранятся особые «следы памяти». Их назвали энграммными клетками (от греческого «энграмма» – «внутренняя запись»). У ученых возникла идея: не туда ли «прячутся» потерянные краткосрочные воспоминания? Может быть, они не пропадают навсегда, а просто теряется доступ к ним?

Тонегаве удалось вывести линию генно-модифицированных мышей с моделью болезни Альцдгеймера и одновременно измененными энграммными клетками, которые можно было активировать светом лазера с помощью методов оптогенетики. После этого нейробиологи повторили свой эксперимент, добавив в него еще одну фазу – активирование энграммных клеток у мышей, забывших страх. И – о чудо! – страх перед током снова появлялся, мыши начинали вспоминать, как им было нехорошо в этой «камере пыток».

Ученым удалось понять и то, как происходит утрата и восстановление доступа к памяти. Всё дело оказалось в нейронных связях. У мышей с потерянными воспоминаниями плотность дендритных шипиков (крошечных выростов на нейронах, при помощи которых они соединяются друг с другом) в энграммных клетках была заметно ниже. Стимуляция же восстанавливала плотность шипиков.

НА ДОЛГУЮ ПАМЯТЬ

Однако в этих экспериментах речь шла об однократном доступе к воспоминаниям. Как же быть, если хочется не только единожды вспомнить прожитое, но и не забыть его позднее? Исследователи нашли решение и этой проблемы. Они смогли реанимировать «потерянные» воспоминания надолго, активизировав образование новых связей между энторинальной корой и гиппокампом.

Чтобы добиться этого, ученые с помощью оптогенетических методов стимулировали клетки энторинальной коры, которая «подпитывает» энграммные клетки гиппокампа, кодирующие воспоминания о страхе. После трех часов эксперимента исследователи запаслись терпением и протестировали мышей снова лишь через неделю. И мыши, подобно герою Арнольда Шварценеггера в известном фильме, смогли «вспомнить все». Как и ожидалось, на их клетках памяти обнаруживалось гораздо больше дендритных шипиков.

Пока что таким способом восстановить человеческую память невозможно: для этого нужно генетически модифицировать клетки памяти непосредственно в мозгу, да и методы лазерного воздействия представляются слишком грубыми. Однако само направление в будущей терапии потерянных воспоминаний уже появилось. И возможно, как-нибудь в будущем, в один прекрасный день любой пожилой человек сможет вернуть свои воспоминания с помощью простой и безболезненной процедуры.