Учёные открыли механизм абсолютной памяти

Биологи сумели остановить процесс «зачистки» синапсов от белка AMPAR и получили крыс, помнящих всё, что с ними происходило. Работа может привести к созданию новых средств для удаления тяжёлых (травматических) воспоминаний или надёжного сохранения нужной информации. Её результаты опубликованы в свежем номере .

В психологии считается, что существует четыре основных процесса памяти: запоминание, сохранение, воспроизведение (припоминание) и забывание. В ряде случаев физиологическим субстратом для них являются нейронные ансамбли в мозге, связывающие множество нервных клеток и кодирующие информацию.

Ключевую роль при этом играют особые белки — рецепторы глутамата (АМРАR) в синапсах (контактах между нейронами). Чем больше таких белков-рецепторов, тем крепче воспоминание (энграмма). При этом мозг постоянно «переосмысливает» сохранённую информацию, усиливая нейронные связи, ответственные за одни воспоминания, и ослабляя другие.

Происходит это за счёт изменения числа АМРА-рецепторов в соответствующих синапсах. При отсутствии регулярных обращений к воспоминаниям (например, выученному когда-то стихотворению) со временем они почти всегда слабеют (уже невозможно припомнить тот или иной стих).

Международной группе учёных под руководством профессора Эдинбургского университета Оливера Хардта (Oliver Hardt) удалось заблокировать работу ферментов, удаляющих белок АМРАR из синапсов у крыс. Для этого в гиппокамп — структуру мозга, играющую центральную роль в работе долговременной памяти, — животным вводили белки, нарушающие «зачистку» AMPAR.

Домены белков (особые трёхмерные подструктуры) GluA2_3Y и G2CT похожи на определённые домены AMPAR, которые распознаются системой удаления рецепторов и связывают эти ферменты, приостанавливая их работу.

Помещая подопытных (с белками против «зачистки» АМРАR) и контрольных крыс (без какого-либо внешнего воздействия) в новые условия, учёные формировали у них воспоминания (например, о том, что в определённой клетке их ждут слабые, но болезненные удары током).

Впоследствии без дополнительного подкрепления у контрольной группы с нормально работающими механизмами удаления АМРАR эта память ослабевала, и пару недель спустя животные уже не узнавали прежде знакомое окружение (не демонстрировали реакцию страха). В отличие от этого, у подопытных крыс с заблокированным удалением АМРАR «стирания» воспоминаний не происходило. Будучи вновь помещенными в клетки, где им грозили неприятные удары током, они, как и месяц назад, демонстрировали реакции страха и оборонительные рефлексы.

Процессы забывания и закрепления памяти играют важную роль в обучении, однако иногда принимают патологические формы, приводя к закреплению болезненных воспоминаний или потере информации о базовых, жизненно важных предметах и навыках.

Человек, страдающий посттравматическим стрессовым расстройством, не в силах забыть тяжёлые переживания (связанные с войной, насилием и т.д.). Тогда как при деменции, наоборот, не может вспомнить лица домашних. Понимание механизмов, лежащих в основе закрепления одних воспоминаний и «удаления» других, поможет создать средства для коррекции многих расстройств, а также позволит лучше понять базовые принципы работы памяти и мозга.

Стоит отметить, что абсолютная память является вовсе не преимуществом, а, скорее, серьёзной патологией, так как процесс забывания настолько же важен, как и все другие основные процессы памяти. При невозможности забыть какую-либо информацию человеку очень сложно реализовать любую деятельность и просто жить.

Один такой случай был описан русско-советским психологом А.Р. Лурией. Его пациент Соломон Шерешевский не мог решить элементарный математический пример на грифельной доске, так как перед его глазами постоянно всплывало всё то, что он видел на этой доске раньше — другие примеры, надписи и прочее. Шерешевский очень мучился от этой своей особенности (а также от синестезии). Ему пришлось бросить свою основную работу журналистом, и в итоге он подрабатывал в цирке с аттракционом «чудо-памяти».