Как забывчивость работает в мозге, по мнению экспертов Гарварда

Забвение может быть благословением и проклятием. Некоторые, кто пережил травмирующее событие, кажется, не могут забыть, в то время как другие просто забывают все и слишком быстро.

Подобные дилеммы заставили нейробиологов задуматься о том, как на самом деле забывчивость работает в мозге и можно ли ее ускорить или замедлить. Они все еще далеки от понимания процесса достаточно хорошо, чтобы дать ответы. Но группа исследователей во главе с Гарвардом немного сближается.

В новом исследовании ученые, использовавшие черви C. elegans, модельный организм для исследования мозга, обнаружили, что забывание не обращает вспять и не стирает изменения в мозге, возникающие в результате обучения, так как некоторые теории предполагают.

С другой стороны, забывчивость порождает новое состояние мозга, отличное от того, которое существовало до обучения, или от того, которое существовало, пока усвоенное поведение все еще запоминается. Другими словами, то, что забыто, не исчезает полностью и может быть активировано с помощью своего рода начального прыжка.

«Забыв, мы часто можем вспомнить, чему научились раньше, и наш мозг больше не находится в наивном состоянии», — объяснил Юнь Чжан, профессор органической и эволюционной биологии и член Гарвардского центра наук о мозге. «Если у нас вечеринка, а через несколько месяцев мы действительно забудем: «Когда я праздновал эту вечеринку? Кто присутствовал? И тогда ваш друг может сказать: «Помни это и то. Помните, что мы спели для вас песню. «Вдруг вы вспомните, не так ли?»

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, проливает новый свет на то, как забывчивость возникает в мозге на системном уровне, и на молекулы, которые, как обнаружили исследователи, могут ускорить или замедлить ее.

Однажды основу работы можно было бы использовать для понимания проблем психического здоровья, при которых забывчивость идет не так, происходит ли это слишком медленно или слишком быстро. Например, у него могут быть ключи к устранению таких расстройств, как посттравматический стресс, когда агрессивно сохраняются отвратительные воспоминания.

«Механизмы, предоставленные этим исследованием, дали бы нам возможность подумать, что могло пойти не так с этими неврологическими заболеваниями», - сказал Чжан. «Это помогает нам выдвигать гипотезы об участвующих молекулах и процессах, а также об активности нейронов, которые важны для забывчивости, и предложить способы понимания патологии связанных с ними неврологических заболеваний».

Забывание является частью нормальной функции мозга из-за ограниченных возможностей мозга. Было проведено много исследований о том, как формируются воспоминания, но меньше исследований о природе забывчивости или о том, как это происходит в мозге. Некоторые исследования показывают, что когда память забывается, она просто стирается и обучение теряется. Другая возможность заключается в том, что во время забвения становится труднее получить доступ к памяти и обучению, но так или иначе они остаются.

Работа членов лаборатории Чжана во главе с докторантами Хэ Лю и Тайхун Ву и сотрудников склоняется к последней теории. Исследователи научили червей идентифицировать по запаху и избегать штамма инфекционных бактерий, вызывающих их болезни. Но через час черви забыли. Затем исследователи проанализировали мозговую активность этих червей и гены, экспрессируемые в их нервной системе.

По сравнению с червями, которые никогда не учились поведению или только что закончили обучение, исследователи увидели, что нейронная активность и экспрессия генов червей, которые забыли о поведении, не вернулись в наивное состояние раньше и не совпали с активностью червей который только что прошел обучение. Они отличались друг от друга.

Ученые также проанализировали, могут ли черви, которые забыли об обучении, запомнить его, и ответ был таким, что кажется, что это так. Обычно обучение червей занимает от трех до четырех часов, но те, кто проходил переподготовку, завершают процесс примерно за три минуты. «В его мозгу до сих пор есть следы памяти, которые можно пробудить, которые можно реактивировать», - сказал Чжан.

Специалист и ее коллеги планируют использовать это исследование в качестве отправной точки для дальнейшего изучения механизмов забывчивости и того, как его в конечном итоге можно применить к проблемам психического здоровья. «Это только начало понимания забывчивости, существенного мозгового процесса для повседневной деятельности», - заключил он.

ПРОДОЛЖАЙТЕ ЧИТАТЬ: