Стирание нежелательных воспоминаний по-прежнему является предметом научной фантастики, но ученым из Института Вейцмана теперь удалось стереть один тип памяти у мышей. В исследовании, опубликованном в Nature Neuroscience, им удалось отключить нейронный механизм, с помощью которого в мозгу мыши формируются воспоминания о страхе. После процедуры мыши возобновили свое прежнее бесстрашное поведение, "забывая" они раньше были напуганы.
Это исследование может однажды помочь избавиться от травматических воспоминаний у людей – например, у людей с посттравматическим стрессовым расстройством или посттравматическим стрессовым расстройством. "Мозг хорош в создании новых воспоминаний, когда они связаны с сильными эмоциональными переживаниями, такими как сильное удовольствие или страх," говорит руководитель группы д-р. Офер Йижар. "Вот почему легче запомнить вещи, которые вам небезразличны, будь они хорошими или плохими; но это также причина того, что воспоминания о травмирующих переживаниях часто бывают очень долговечными, что предрасполагает людей к посттравматическому стрессу."
В исследовании приняли участие постдокторанты д-р. Одед Клавир (ныне исследователь Хайфского университета) и д-р. Матиас Пригге, оба из лаборатории Ижара в отделении нейробиологии, вместе с коллегой по отделению профессором. Рони Паз и аспирантка Айелет Сарел исследовали связь между двумя областями мозга: миндалевидным телом и префронтальной корой. Миндалевидное тело играет центральную роль в контроле эмоций, тогда как префронтальная кора головного мозга в основном отвечает за когнитивные функции и хранение долговременных воспоминаний. Предыдущие исследования предполагали, что взаимодействия между этими двумя областями мозга способствуют формированию и хранению аверсивных воспоминаний, и что эти взаимодействия нарушаются при посттравматическом стрессе; но точные механизмы этих процессов были неизвестны.
В новом исследовании ученые сначала использовали генно-инженерный вирус, чтобы пометить те нейроны миндалины, которые взаимодействуют с префронтальной корой. Затем, используя другой вирус, они вставили в эти нейроны ген, кодирующий светочувствительный белок. Когда они пролили свет на мозг, активировались только нейроны, содержащие светочувствительные белки. Эти манипуляции, относящиеся к оптогенетике – методике, широко изучаемой в лаборатории Йижара, – позволили исследователям активировать только те нейроны миндалевидного тела, которые взаимодействуют с корой, а затем составить карту нейронов коры, которые получают входные данные от этих светочувствительных нейронов.
Как только они достигли этого точного контроля над клеточными взаимодействиями в головном мозге, они обратились к изучению поведения: менее опасные мыши с большей вероятностью рискнут продвинуться дальше, чем другие. Они обнаружили, что, когда мыши подвергались воздействию вызывающих страх стимулов, между миндалевидным телом и корой головного мозга активировалась мощная линия связи. Мыши, чей мозг демонстрировал такое общение, с большей вероятностью сохраняли память о страхе, действуя испуганно каждый раз, когда слышали звук, который ранее сопровождался вызывающими страх стимулами. Наконец, чтобы выяснить, как эта линия связи способствует формированию и стабильности памяти, ученые разработали инновационный оптогенетический метод ослабления связи между миндалевидным телом и корой головного мозга, используя серию повторяющихся световых импульсов. Действительно, когда связь была ослаблена, мыши больше не боялись слышать звук. Очевидно, "настраиваясь вниз" вход от миндалевидного тела в кору головного мозга дестабилизировал или, возможно, даже разрушил их память о страхе.
Говорит Ижар: "Наше исследование было сосредоточено на фундаментальном вопросе нейробиологии: как мозг интегрирует эмоции в память? Но однажды наши открытия могут помочь разработать более эффективные методы лечения, нацеленные на связи между миндалевидным телом и префронтальной корой, чтобы облегчить симптомы страха и тревожных расстройств."