Nowe badania pokazują, jak elastyczna jest pamięć, jeśli wiesz, które obszary hipokampu należy stymulować. Odkrycie może kiedyś doprowadzić do spersonalizowanego leczenia osób nawiedzanych przez szczególnie niepokojące wspomnienia.

Co by było, gdyby naukowcy mogli manipulować twoim mózgiem, aby traumatyczne wspomnienie straciło emocjonalną moc nad twoją psychiką?

Starszy autor Steve Ramirez, adiunkt psychologii i nauk o mózgu na Uniwersytecie Bostońskim uważa, że ​​niewielka struktura w mózgu może zawierać klucze do przyszłych technik terapeutycznych w leczeniu depresji, lęku i zespołu stresu pourazowego, które pewnego dnia pozwolą klinicystom wzmocnić pozytywne wspomnienia lub stłumić negatywne.

Trauma i pamięć

Wewnątrz naszych mózgów struktura w kształcie orzecha nerkowca, zwana hipokampem, przechowuje informacje sensoryczne i emocjonalne, które składają się na wspomnienia, niezależnie od tego, czy są one pozytywne, czy negatywne. Żadne dwa wspomnienia nie są dokładnie takie same, podobnie każde z nich jest przechowywane w unikalnej kombinacji komórek mózgowych, które zawierają wszystkie informacje środowiskowe i emocjonalne związane z tą pamięcią. Sam hipokamp, ​​choć mały, składa się z wielu różnych podregionów, z których wszystkie działają w tandemie, aby przywołać elementy określonej pamięci.

„Wiele zaburzeń psychicznych, zwłaszcza PTSD, opiera się na założeniu, że po naprawdę traumatycznym doświadczeniu osoba nie jest w stanie ruszyć dalej, ponieważ wciąż na nowo przypomina sobie swój strach” – mówi pierwsza autorka Briana Chen, doktorantka na Uniwersytecie Columbia studiuje depresję.

W badaniu Chen i Ramirez pokazują, jak traumatyczne wspomnienia – takie jak te leżące u podstaw zaburzeń takich jak PTSD – mogą stać się tak obciążone emocjonalnie. Poprzez sztuczną aktywację komórek pamięci w dolnej części hipokampu mózgu, negatywne wspomnienia mogą stać się jeszcze bardziej wyniszczające. Natomiast stymulowanie komórek pamięci w górnej części hipokampu może pozbawić złe wspomnienia ich emocjonalnej energii, czyniąc je mniej traumatycznymi do zapamiętania.

Cóż, przynajmniej jeśli jesteś myszą.

Mapowanie pamięci

Wykorzystując technikę zwaną optogenetyką, Chen i Ramirez sporządzili mapę, które komórki w hipokampie aktywowały się, gdy samce myszy tworzyły nowe wspomnienia pozytywnych, neutralnych i negatywnych doświadczeń. Pozytywnym doświadczeniem może być na przykład kontakt z samicą myszy. W przeciwieństwie do tego, negatywnym doświadczeniem może być otrzymanie zaskakującego, ale łagodnego elektrycznego uderzenia w stopy.

Tak wygląda zła pamięć w mózgu myszy. Komórki świecące na zielono wskazują, że są aktywowane w przechowywaniu pamięci strachu. (Źródło: Ramirez Group/Boston University)

Następnie, identyfikując, które komórki były częścią procesu tworzenia pamięci (co zrobili za pomocą świecącego zielonego białka, które ma dosłownie świecić, gdy komórki się aktywują), byli w stanie później sztucznie wywołać te specyficzne wspomnienia, używając światła laserowego aktywować komórki pamięci.

Ich badania ujawniają, jak różne są role górnej i dolnej części hipokampa. Aktywacja górnej części hipokampa wydaje się działać jak skuteczna terapia ekspozycyjna, tłumiąc traumę ponownego przeżywania złych wspomnień. Ale aktywacja dolnej części hipokampa może wywołać trwałe zmiany behawioralne związane ze strachem i lękiem, co sugeruje, że ta część mózgu może być nadaktywna, gdy wspomnienia stają się tak naładowane emocjonalnie, że są osłabiające.

To rozróżnienie, mówi Ramirez, ma kluczowe znaczenie. Mówi, że sugeruje to, że tłumienie nadaktywności w dolnej części hipokampu może być potencjalnie stosowane w leczeniu PTSD i zaburzeń lękowych. Może to być również klucz do poprawy zdolności poznawczych, „jak Limitless”, mówi, nawiązując do filmu z 2011 roku z Bradleyem Cooperem, w którym główny bohater bierze specjalne pigułki, które drastycznie poprawiają jego pamięć i funkcje mózgu.

Zapowiedź przyszłości?

„Dziedzina manipulacji pamięcią jest wciąż młoda… Brzmi jak science-fiction, ale to badanie jest zapowiedzią tego, co nas czeka, jeśli chodzi o nasze zdolności do sztucznego wzmacniania lub tłumienia wspomnień” — mówi Ramirez.

„Jesteśmy daleko od możliwości zrobienia tego u ludzi, ale dowód słuszności koncepcji jest tutaj” — mówi Chen. „Jak Steve lubi mówić:„ nigdy nie mów nigdy ”. Nic nie jest niemożliwe."

„To pierwszy krok w rozróżnieniu, co te regiony [mózgu] robią z tymi naprawdę emocjonalnymi wspomnieniami… pierwszy krok w kierunku przetłumaczenia tego na ludzi, co jest świętym Graalem” – mówi badaczka pamięci Sheena Josselyn, neurobiolog z University of Toronto, który nie był zaangażowany w to badanie. „Grupa [Steve'a] jest naprawdę wyjątkowa, próbując zobaczyć, jak mózg przechowuje wspomnienia, mając na celu pomoc ludziom…. Nie tylko się bawią, ale robią to w jakimś celu”.

Chociaż mózgi myszy i mózgi ludzi bardzo się różnią, Ramirez, który jest również członkiem Center for Systems Neuroscience oraz Center for Memory and Brain, mówi, że poznanie, jak te podstawowe zasady działają u myszy, pomaga jego zespołowi opracować plan jak działa pamięć u ludzi.

Możliwość aktywacji określonych wspomnień na żądanie, a także wybranych obszarów mózgu zaangażowanych w pamięć, pozwala naukowcom dokładnie zobaczyć, jakie skutki uboczne pojawiają się wraz z nadmierną stymulacją różnych obszarów mózgu.

„Wykorzystajmy to, czego uczymy się na myszach, aby przewidywać, jak działa pamięć u ludzi” – mówi. „Jeśli uda nam się stworzyć dwukierunkową ulicę, aby porównać, jak działa pamięć u myszy i ludzi, możemy następnie zadać [myszom] konkretne pytania dotyczące tego, jak i dlaczego wspomnienia mogą mieć pozytywny lub negatywny wpływ na zdrowie psychiczne”.

Artykuł pojawi się w Current Biology.

Badania zostały sfinansowane przez National Institutes of Health Early Independence Award, Young Investigator Grant z Brain and Behaviour Research Foundation, Grant Family Foundation oraz McKnight Foundation Memory and Cognitive Disorders Award.

Źródło: Boston University

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon