https://frosthead.com

Как нашите мозъци правят спомени

Седейки в кафене на тротоар в Монреал в слънчева сутрин, Карим Надер припомня деня осем години по-рано, когато два самолета се блъснаха в кулите-близнаци на Световния търговски център. Запалва цигара и размахва ръце във въздуха, за да скицира сцената.

Свързано съдържание

  • Постмерт на най-известния мозък в историята на невронауките
  • Мозъчни клетки за социализация
  • Пробив на птиците

По времето на нападението Надер е бил докторантура в Нюйоркския университет. Той включи радиото, докато се приготвяше да работи и чу как трептенията на сутрешните дискови жокеи се превръщат в паника, когато свързват събитията, развиващи се в Долен Манхатън. Надер хукна към покрива на жилищната си сграда, откъдето имаше гледка към кулите на по-малко от две мили. Той стоеше там, зашеметен, когато те изгаряха и паднаха и си мислеше: „Няма как, човече. Това е грешен филм. “

В следващите дни, спомня си Надер, той премина през метростанциите, където стените бяха покрити с бележки и снимки, оставени от хора, търсещи отчаяно изчезнали близки. „Това беше като ходене нагоре по течението на река на скръб“, казва той.

Подобно на милиони хора, Надер има ярки и емоционални спомени от 11 септември 2001 г., атаките и последствията от тях. Но като експерт по памет и в частност по ковността на паметта, той знае по-добре, отколкото да се довери напълно на своите спомени.

Повечето хора имат така наречените светкавични спомени за това къде са били и какво са правили, когато се е случило нещо важно: убийството на президента Джон Ф. Кенеди, да речем, или експлозията на космическата совалка Challenger. (За съжаление, изумително ужасните новини изглежда излизат от сините по-често, отколкото поразително добри новини.) Но колкото и ясни и подробни да са тези спомени, психолозите намират, че са изненадващо неточни.

Надер, сега невролог в университета Макгил в Монреал, казва, че паметта му от нападението на Световния търговски център му е изиграла няколко трика. Той припомни, че на 11 септември видя телевизионни кадри на първия самолет, ударил северната кула на Световния търговски център. Но с изненада научи, че подобни кадри се излъчват за първи път на следващия ден. Очевидно той не беше сам: проучване от 2003 г. на 569 студенти в колежа установи, че 73 процента споделят това погрешно схващане.

Надер вярва, че може да има обяснение за подобни измислици на паметта. Идеите му са нетрадиционни в невронауката и те накараха изследователите да преразгледат някои от най-основните си предположения за това как работи паметта. Накратко, Надер вярва, че самият акт на запомняне може да промени спомените ни.

Голяма част от изследванията му са върху плъхове, но той казва, че същите основни принципи се прилагат и за човешката памет. Всъщност, казва той, може да е невъзможно хората или някое друго животно да припомнят спомен, без да го променят по някакъв начин. Надер смята, че вероятно някои видове памет, като флаш памет, са по-податливи на промяна от други. Спомените около голямо събитие като 11 септември може да са особено податливи, казва той, защото сме склонни да ги възпроизвеждаме отново и отново в съзнанието си и в разговор с други - като всяко повторение има потенциал да ги промени.

За онези от нас, които ценят спомените си и обичат да мислят, че са точен запис на нашата история, идеята, че паметта е коренно ковък, е повече от малко смущаваща. Не всички изследователи смятат, че Надер е доказал, че самият процес на запомняне може да промени спомените. Но ако е прав, това може да не е напълно лошо нещо. Възможно е дори да бъде възможно феноменът да бъде използван добре, за да се намали страданието на хора с посттравматично стресово разстройство, които са поразени от повтарящи се спомени за събития, които биха искали, че биха могли да ги сложат зад тях.

Надер е роден в Кайро, Египет. Коптското му християнско семейство е изправено пред преследване от страна на арабските националисти и бяга в Канада през 1970 г., когато е на 4 години. Много роднини също направиха пътуването, толкова много, че приятелката на Надер го дразни за „саундтрака на хиляда целувки“ на големи семейни събирания, докато хората връчват обичайни поздрави.

Посещава колеж и аспирантура в Университета в Торонто, а през 1996 г. се присъединява към лабораторията на Ню Йоркския университет на Джоузеф Ледукс, изтъкнат невролог, който изучава как емоциите влияят върху паметта. „Едно от нещата, което наистина ме съблазни в науката е, че това е система, която можете да използвате, за да тествате собствените си идеи за това как работят нещата“, казва Надер. Дори най-съкровените идеи в дадена област са отворени за съмнение.

Учените отдавна знаят, че записването на памет изисква регулиране на връзките между невроните. Всяка памет ощипва малко подмножество от неврони в мозъка (човешкият мозък има общо 100 милиарда неврони), променяйки начина на комуникация. Невроните изпращат съобщения един към друг през тесни пропуски, наречени синапси. Синапсът е като оживен порт, пълен с машини за изпращане и приемане на товари - невротрансмитери, специализирани химикали, които предават сигнали между невроните. Цялата транспортна техника е изградена от протеини, основните градивни елементи на клетките.

Един от учените, който направи най-много за осветяването на начина, по който паметта работи в микроскопична скала, е Ерик Кандел, невролог в университета Колумбия в Ню Йорк. За пет десетилетия на изследване, Kandel показа как краткотрайните спомени - тези с продължителност няколко минути - включват сравнително бързи и прости химически промени в синапса, които го правят по-ефективен. Кандел, който спечели дял от Нобеловата награда за физиология или медицина за 2000 г., откри, че за да създадат памет, която трае часове, дни или години, невроните трябва да произвеждат нови протеини и да разширят доковете, както трябва, за да накарат движението на невротрансмитерите по-ефективно. Дългосрочните спомени трябва буквално да бъдат вградени в синапсите на мозъка. Кандел и други невролози обикновено предполагат, че след като паметта е изградена, тя е стабилна и не може лесно да бъде отменена. Или, както го казват, паметта е „консолидирана“.

Според това мнение мозъчната памет памет работи нещо като писалка и тефтер. За кратко време, преди да изсъхне мастилото, е възможно да размажете написаното. Но след като паметта се консолидира, тя се променя много малко. Разбира се, спомените могат да избледнеят през годините като старо писмо (или дори да избухнат в пламък, ако болестта на Алцхаймер удари), но при обикновени обстоятелства съдържанието на паметта остава същото, независимо колко пъти е извадено и прочетено. Надер би оспорил тази идея.

В това, което се оказа определящ момент в ранната му кариера, Надер посети лекция, която Кандел изнесе в Нюйоркския университет за това как се записват спомените. Надер трябваше да се чуди какво се случва, когато се припомни спомен. Работата с гризачи, датираща от 60-те години на миналия век, не е била теория на консолидацията. Изследователите са открили, че паметта може да бъде отслабена, ако дадат на животното токов удар или лекарство, което пречи на определен невротрансмитер, веднага след като подтикна животното да си припомни паметта. Това навежда на мисълта, че спомените са уязвими на разстройство дори след като са били консолидирани.

За да го помисля по друг начин, работата предполага, че записването на стара памет далеч за дългосрочно съхранение, след като е било извикано, е изненадващо подобно на създаването му от първия път. И двете изграждат нова памет и премахват стара, предполагаемо включваща изграждане на протеини в синапса. Изследователите нарекоха този процес „реконсолидация“. Но други, включително някои изтъкнати експерти по памет, имаха проблеми при репликирането на тези констатации в собствените си лаборатории, така че идеята не беше преследвана.

Надер реши да преразгледа концепцията с експеримент. През зимата на 1999 г. той научи четири плъхове, че висок звуков сигнал предхожда лек токов удар. Това беше лесно - гризачите научават такива двойки, след като са били изложени на тях само веднъж. След това плъхът замръзва на място, когато чуе тона. След това Надер изчака 24 часа, изигра тон, за да активира отново паметта и инжектира в мозъка на плъха лекарство, което не позволява на невроните да правят нови протеини.

Ако спомените се консолидират само веднъж, когато са създадени за първи път, разсъждава той, лекарството няма да има ефект върху паметта на плъха на тона или върху начина, по който ще реагира на тона в бъдеще. Но ако спомените трябва да бъдат възстановени поне частично всеки път, когато се припомнят - до синтезирането на пресни невронални протеини - плъховете, даващи лекарството, по-късно може да реагират, сякаш никога не са се научили да се страхуват от тона и ще го игнорират. Ако е така, изследването би противоречало на стандартната концепция за паметта. Това беше, признава той, дълъг изстрел.

„Не си губете времето, това никога няма да свърши работа“, казва му Ледо.

Проработи.

Когато по-късно Надер тестваше плъховете, те не замръзваха, след като чуха тона: сякаш бяха забравили всичко за него. Надер, който изглежда леко дяволски в обицата си и заострени бакенбарди, все още се замайва, като говори за експеримента. Очите му са разперени от вълнение, той шамари по кафенето. „Това е лудо, нали? Влязох в кабинета на Джо и казах: „Знам, че са само четири животни, но това е много обнадеждаващо!“

След първоначалните открития на Надър, някои невронаучни ученици разделят работата му в статии в списанията и му дават студеното рамо на научни срещи. Но данните постигнаха по-хармоничен акорд при някои психолози. В крайна сметка техните експерименти отдавна предполагаха, че паметта може лесно да бъде изкривена, без хората да я осъзнават.

В класическо проучване от 1978 г., ръководено от Елизабет Лофтъс, психолог тогава в Университета на Вашингтон, изследователите показаха на студентите серия от цветни фотографии, изобразяващи инцидент, при който червена кола Datsun събори пешеходец по пешеходна пътека. Учениците отговориха на различни въпроси, някои от които умишлено бяха подвеждащи. Например, въпреки че снимките са показали Datsun на стоп знак, изследователите попитали някои от учениците: „Друг автомобил мина ли червения Datsun, докато беше спрян на знака за добив?“

По-късно изследователите попитали всички студенти какво са видели - знак за стоп или знак за доходност? Студентите, на които е бил зададен подвеждащ въпрос, е по-вероятно да дадат погрешен отговор, отколкото останалите студенти.

За Надер и неговите колеги експериментът подкрепя идеята, че паметта се формира отново в процеса на извикването му. „От наша гледна точка това прилича много на реконсолидация на паметта“, казва Оливър Хард, докторантура в лабораторията на Надер.

Хард и Надър казват, че нещо подобно може да се случи със светкавичните спомени. Хората са склонни да имат точни спомени за основните факти на едно важно събитие - например, че общо четири самолета са били отвлечени при нападенията на 11 септември - но често се пренебрегват лични данни, например къде се намират и какво правят по това време., Хард казва, че това може да бъде, защото това са два различни типа спомени, които се активират отново в различни ситуации. Телевизията и други медии отразяват основните факти. Но припомнянето на опита на други хора може да позволи изкривявания да се промъкнат. "Когато го преразказвате, паметта става пластична и всичко, което е налично около вас в околната среда, може да пречи на оригиналното съдържание на паметта", казва Хард. В дните след 11 септември, например, хората вероятно многократно преразглеждали свои лични истории - „къде бяхте, когато чухте новината?“ - в разговори с приятели и семейство, може би позволявайки подробности от историите на други хора да се смесват със собствените им.,

След оригиналния експеримент на Надер десетки проучвания с плъхове, червеи, пилета, пчели и студенти от колежа предполагат, че дори и дългогодишните спомени могат да бъдат нарушени при припомнянето им. Целта на Надер е да обвърже изследванията с животни и уликите, които дава за оживената молекулярна машина на синапса, с всекидневния човешки опит за спомен.

Някои експерти смятат, че той изпреварва себе си, особено когато прави връзки между човешката памет и тези открития при плъхове и други животни. „Той го препродава малко“, казва Кандел.

Даниел Шактер, психолог от Харвардския университет, който изучава паметта, е съгласен с Надер, че изкривяванията могат да възникнат, когато хората реактивират спомените. Въпросът е дали повторната консолидация - която според него Надър е демонстрирала убедително в експерименти с плъхове - е причината за изкривяванията. „Все още няма преките доказателства, които да показват, че двете неща са свързани“, казва Шактер. „Интригуваща е възможността хората да трябва да следват.“

На няколко мили от кабинета му в Монреал, в университетския институт за психично здраве на Дъглас, се провежда истински тест за теорията за възстановяване на паметта на Надер. Ален Брунет, психолог, провежда клинично проучване, включващо хора с посттравматично стресово разстройство (ПТСР). Надеждата е, че болногледачите може да успеят да отслабят запасите от травматични спомени, които преследват пациентите през деня и нахлуват в мечтите им през нощта.

Брюнет знае колко мощни могат да бъдат травматичните спомени. През 1989 г., когато учи за магистърска степен по психология в университета в Монреал, мъж, въоръжен със полуавтоматична пушка, влезе в инженерна класна стая в кампуса, отдели мъжете от жените и застреля жените. Стрелецът продължи клането в други класни стаи и коридори на политехниката на университета „Еколе“, като застреля 27 души и уби 14 жени, преди да се самоубие. Това беше най-лошата масова стрелба в Канада.

Брунет, който през този ден беше от другата страна на кампуса, казва: „Това беше много мощно преживяване за мен.“ Той казва, че е бил изненадан, когато откри колко малко се знае по това време за психологическото въздействие на подобни събития и как да помогнете на хората, които сте преживели. Той реши да изучи травматичния стрес и как да го лекува.

Дори сега, казва Брунет, лекарствата и психотерапията, които обикновено се използват за лечение на ПТСР, не осигуряват трайно облекчение за много пациенти. „Все още има много място за откриването на по-добри лечения“, казва той.

В първото проучване на Брунет пациентите с ПТСР са приемали лекарство, предназначено да попречи на повторното утвърждаване на страшните спомени. Лекарството, пропранолол, отдавна се използва за лечение на високо кръвно налягане, а някои изпълнители го приемат за борба с сценичния уплах. Лекарството инхибира невротрансмитер, наречен норепинефрин. Един възможен страничен ефект от лекарството е загубата на памет. (В проучване, подобно на оригиналния експеримент на Nader с плъхове, изследователи в лабораторията на LeDoux са установили, че лекарството може да отслаби страховите спомени от висок тон.)

Пациентите в изследването на Брюнет, публикувано през 2008 г., всеки от тях са преживели травматично събитие, като автомобилна катастрофа, нападение или сексуално насилие, около десетилетие по-рано. Те започнаха терапевтичен сеанс, седнали сами в незабележима стая с добре износено кресло и телевизор. Девет пациенти взеха хапче пропранолол и прочетоха или гледаха телевизия в продължение на един час, докато лекарството влезе в сила. На десет бяха дадени плацебо хапче.

Брунет влезе в стаята и заговори малко, преди да каже на пациента, че има молба: той искаше пациентът да прочете сценарий, базиран на по-ранни интервюта с човека, описвайки неговия или нейния травматичен опит. Пациентите, всички доброволци, знаеха, че четенето ще бъде част от експеримента. "Някои са добре, някои започват да плачат, други трябва да си почиват", казва Брунет.

Седмица по-късно пациентите с ПТСР слушаха сценария, този път без да приемат лекарството или плацебо. В сравнение с пациентите, които са приемали плацебо, тези, които са приемали пропранолола седмица по-рано, сега са по-спокойни; те имат по-малък пристъп на сърдечната си честота и потят по-малко.

Брюне току-що завърши по-голямо проучване с близо 70 пациенти с ПТСР. Тези, които приемаха пропранолол веднъж седмично в продължение на шест седмици, докато четяха сценария на травмиращото им събитие, показаха средно 50-процентно намаление на стандартните симптоми на ПТСР. Те са имали по-малко кошмари и ретроспекции в ежедневието си дълго след като последиците от лекарството са изчезнали. Лечението не заличи паметта на пациентите за случилото се с тях; по-скоро изглежда, че са променили качеството на тази памет. "Седмица след седмица емоционалният тон на паметта изглежда по-слаб", казва Брунет. "Те започват да се интересуват по-малко от този спомен."

Надер казва, че травматичните спомени на пациенти с ПТСР могат да се съхраняват в мозъка по същия начин, по който паметта на тона, предсказващ шок, се съхранява в мозъка на плъх. И в двата случая извикването на паметта я отваря към манипулация. Надер казва, че е насърчен от работата досега с пациенти с ПТСР. „Ако има някакъв шанс да помогне на хората, трябва да го изстреляме“, казва той.

Сред многото въпроси, които Надер преследва, е дали всички спомени стават уязвими при припомнянето им, или само определени спомени при определени обстоятелства.

Разбира се, съществува още по-големият въпрос: защо спомените са толкова ненадеждни? В края на краищата, ако те бяха по-малко обект на промяна, ние нямаше да изпитваме срам от заблуждаване на детайлите на важен разговор или първа среща.

Тогава отново, редактирането може да е друг начин да се поучите от опит. Ако любимите спомени за ранна любов не бяха закалени от знанието за катастрофално разпадане или ако спомените за трудни времена не бяха компенсирани от знанието, че нещата се оправят в крайна сметка, може да не извлечем ползите от тези трудно спечелени житейски уроци. Може би е по-добре, ако можем да пренапишем спомените си всеки път, когато си ги припомним. Надер предполага, че повторната консолидация може да е механизмът на мозъка за преработка на стари спомени в светлината на всичко, което се е случило оттогава. С други думи, това може би е това, което ни пречи да живеем в миналото.

Грег Милър пише за списание Science за биология, поведение и невронаука. Живее в Сан Франциско. Жил Мингасън е фотограф със седалище в Лос Анджелис.

Карим Надер, невролог в университета Макгил в Монреал, оспори ортодоксалните идеи за същността на спомените. (Жил Мингасон) Спомените се съхраняват в регион на мозъка, наречен хипокамп, показан в червено на тази компютърна илюстрация. (Photo Researchers, Inc.) Микроскопичните нервни клетки (оцветени в зелено) са свързани в плътни мрежи, които кодират информация. (Photo Researchers, Inc.) Изследователите често изучават "светкавични спомени", нашите на пръв поглед фотографски ментални образи на стряскащи ефини като експлозията на космическата совалка Challenger през 1986 г. (AP Images) Повечето хора имат така наречените „светкавични спомени“ за това къде са били и какво са правили, когато се е случило нещо значимо, като убийството на президента Джон Ф. Кенеди. Но колкото и ясни и подробни да изглеждат тези спомени, психолозите намират, че са изненадващо неточни. (AP изображения) Споменът за атаката на Световния търговски център изигра няколко трика на Надер. Той припомни, че на 11 септември видя телевизионни кадри на първия самолет, ударил северната кула на Световния търговски център. Но с изненада научи, че кадри са излъчени за първи път на следващия ден. (AP изображения) Спомените променят начина, по който нервите обменят сигнали в точки на контакт, наречени синапси. В това изображение, увеличено хиляди пъти, нервно влакно, показано в лилаво, среща тяло на жълти клетки. (Photo Researchers, Inc.) Паметта е изненадващо ковък, казва Елизабет Лофтъс, психолог от Калифорнийския университет, Ървайн. (Жил Мингасон) В класически експеримент Лофтъс установява, че хората, които виждат снимки на поетапна катастрофа на автомобила, могат да бъдат доведени до критично важни подробности. (Елизабет Лофтус) Хората, които видяха колата на знак за спиране, по-късно бяха подмамени да мислят, че са видели знак за доходност. (Елизабет Лофтус) Проучванията на психолога Ален Брунет показват признаци за подпомагане на хора с посттравматично стресово разстройство. (Жил Мингасон) Пациентите, които си припомниха травмата си след прием на лекарство, което нарушава формирането на паметта, изпитваха по-малко безпокойство, когато по-късно напомнят за събитието. Асистентът на Брюне Елена Саймон демонстрира. (Жил Мингасон)
Как нашите мозъци правят спомени