Энграммы памяти: где и как хранятся воспоминания 🧠💾

Где в мозге находится ваше воспоминание о первом поцелуе или о запахе бабушкиных пирогов? Энграмма — это гипотетический физический след, который оставляет после себя опыт в мозге. Это та самая группа нейронов, которая активировалась во время события и чья повторная активация позволяет нам «пережить» это событие заново. Современная нейронаука, благодаря оптогенетике, научилась не только находить, но и «включать» и «выключать» эти энграммы.
Рождение и жизнь энграммы:

1. Кодирование (Encoding):
   • Когда вы переживаете новый опыт, определённая группа нейронов в гиппокампе (центр краткосрочной памяти) и коре головного мозга активируется.
   • Связи (синапсы) между этими нейронами усиливаются. Формируется «ансамбль» нейронов, кодирующий это воспоминание.
2. Консолидация (Consolidation):
   • Это процесс переноса воспоминания из краткосрочного хранилища (гиппокамп) в долгосрочное (различные области коры).
   • Происходит это в основном во сне. Гиппокамп «проигрывает» дневные события, укрепляя нейронные связи в коре. Со временем воспоминание становится независимым от гиппокампа. Вот почему повреждение гиппокампа мешает формированию новых воспоминаний, но не стирает старые.
3. Извлечение (Retrieval):
   • Когда вы вспоминаете событие, происходит повторная активация (реактивация) того самого нейронного ансамбля в коре.

Революция оптогенетики: видим и управляем памятью 💡
Лаборатория нобелевского лауреата Судзуми Тонегавы провела серию прорывных экспериментов, которые сделали энграмму видимой и управляемой:

• Эксперимент 1 (Активация страха):
  1. Мыши давали исследовать новую клетку. В это время с помощью генетических маркеров «помечали» нейроны гиппокампа, которые активировались (кодировали энграмму этой клетки). В эти нейроны встраивали светочувствительный белок каналродопсин.
  2. Затем мышь переносили в другую клетку и били слабым током, вызывая страх.
  3. После этого мышь возвращали в первую, безопасную клетку. Она вела себя спокойно.
  4. Но когда учёные с помощью оптоволокна активировали светом «помеченные» нейроны, мышь замирала от страха! Мозг «вспомнил» первую клетку, и это воспоминание связалось с пережитым позже страхом.
• Эксперимент 2 (Создание ложной памяти):
  • Учёным удалось создать у мышей ложное воспоминание о том, что их били током в безопасной клетке, хотя на самом деле это происходило в другой. Они активировали энграмму безопасной клетки в тот момент, когда мышь получала удар током.

Что это значит?

• Память — это не видеозапись, а реконструкция. Каждый раз, когда мы вспоминаем что-то, мы не просто «проигрываем» файл, а реактивируем нейронную сеть. В этот момент воспоминание становится пластичным и может быть изменено или дополнено новой информацией.
• Понимание болезней памяти:- Болезнь Альцгеймера: Проблема может быть не в «стирании» воспоминаний, а в невозможности их извлечь. Эксперименты показывают, что искусственная стимуляция энграмм может помочь «найти» утерянные воспоминания.
  • Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР): Возможно, в будущем можно будет терапевтически «ослабить» синаптические связи в энграмме травматического воспоминания.

Этические вопросы:
Возможность манипулировать памятью открывает огромные этические дилеммы, связанные с изменением личности, созданием ложных свидетельств и использованием в нетерапевтических целях.
Исследование энграмм — это путешествие в самую суть нашей личности. Оно показывает, что наша биография написана не чернилами, а синапсами, и эта рукопись может быть переписана. ✨