Вчені довели, що спогади мають фізичну форму і піддаються маніпуляціям: їх можна не лише побачити, а й стерти або навіть створити штучно. Останні експерименти на мишах демонструють приголомшливі результати в галузі оптогенетики, відкриваючи нові горизонти для лікування нейродегенеративних захворювань.
Нові дослідження підтверджують давню гіпотезу: пам'ять – це не ефемерна хмаринка, а конкретна матеріальна структура. Групи нейронів, що активуються одночасно, формують так звану «енграму» – фізичний слід пам'яті в мозку. Коли ми щось згадуємо, активується саме ця мережа клітин.
Як спогади закарбовуються в мозку
Ідея про матеріальність пам'яті сягає часів Платона, який порівнював її з восковою табличкою. Однак лише в кінці XIX століття Сантьяго Рамон-і-Кахаль припустив, що навчання посилює зв'язки між нейронами. У 1960-х роках це підтвердили експериментально на молюсках, а згодом і на ссавцях, відкривши явище довготривалої потенціації.
Цей принцип ідеально описує відома формула Карли Шатц: «Neurons that fire together, wire together» (Нейрони, що збуджуються разом, з'єднуються разом). Саме ці зміцнені зв'язки й стають основою для запису нашого досвіду.
Спостереження за спогадами через увімкнення нейронів
Щоб довести, що конкретні нейрони зберігають спогад, вчені використали хитру методику. Група Марка Мейфорда навчила мишей боятися певного звуку, що супроводжувався неприємним розрядом. Клітини мозку, активні в момент переляку, були помічені спеціальним вірусним маркером, що світився.
Коли миші знову чули цей звук і завмирали від страху, дослідники бачили, як ті самі нейрони спалахували знову. Це стало прямим доказом: фізична реактивація мережі дорівнює спогаду. Пол Франкленд пішов ще далі: знищивши токсином саме ці «нейрони страху», він досяг повного забуття – миші перестали боятися звуку, наче ніколи його не чули.
Як реактивувати спогад або стерти його
Справжній прорив забезпечила оптогенетика. Ця технологія дозволяє вмикати або вимикати нейрони за допомогою світла через оптоволокно. Вчені впроваджують у клітини білки, чутливі до світла.
Команда нобелівського лауреата Сусуму Тонегави змогла штучно викликати страх у миші в безпечному середовищі, просто освітивши нейрони, які зберігали пам'ять про небезпеку. Тварина завмирала, хоча реальної загрози не було. І навпаки: пригнічення цих клітин світлом миттєво вимикало реакцію страху навіть у небезпечній ситуації.
Імплантація фальшивого спогаду
Найбільш вражаючим стало створення штучних спогадів. Мишам активували пам'ять про безпечне місце одночасно з больовим шоком у зовсім іншій кімнаті. В результаті тварини починали панічно боятися безпечного місця, де їх ніхто не чіпав. Їхній мозок зв'язав старий нейтральний спогад із новим відчуттям болю.
Ці відкриття дають надію на лікування хвороби Альцгеймера. Вченим вже вдалося відновити «забуті» спогади у хворих мишей, довівши, що проблема часто полягає не у втраті інформації, а в неможливості доступу до неї.
Також рекомендуємо прочитати: Планетологи знайшли докази спорідненості Землі та протопланети Тейя
