Исследование показывает, что запах изменяет то, как воспоминания обрабатываются в мозге

By Мирослав Белоголовка No comments

Новое исследование показывает, что запахи изменяют способ обработки памяти в мозге
                Пирамидные клетки в предлимбической коре мыши (показаны синим цветом), которые были активны во время формирования дискретной памяти (показано зеленым цветом). Обычно считалось, что эти клетки менее активны при начальном формировании памяти (или вскоре после, например, одного дня спустя) и становятся более активными с течением времени (когда к ним обращаются в более отдаленные моменты времени, например, 21 день спустя). Предоставлено: доктор Стефани Грелла (Ramirez Lab)

Мы все испытали странную силу ароматов, вызывающих пробуждение памяти. Возможно, аромат свежей сосны возвращает вас к Рождеству Христову вашего детства, или ваше сердце начинает биться, когда вы входите в кабинет врача, и резкий запах дезинфицирующего средства наполняет ваш нос. Теперь исследователи из Центра неврологии систем Бостонского университета раскрывают, сколько силовых ароматов вызывают память о прошлых переживаниях, и возможность использования запаха в качестве инструмента для лечения расстройств настроения, связанных с памятью.
                                                                                       

«Если бы запах мог использоваться для того, чтобы выявить богатое воспоминание о памяти — даже о травмирующем опыте — мы могли бы воспользоваться этим [терапевтически]», — говорит невролог БУ Стив Рамирес, доцент колледжа искусств и наук. психологии и наук о мозге, а также старший автор новой статьи, описывающей выводы его команды в Learning and Memory.

До сих пор соединение с запахом-памятью было чем-то загадочным. Фактически, даже механизмы, которые лежат в основе формирования памяти в целом, обсуждались в последние годы. Традиционная теория — теория консолидации систем — предполагает, что наши воспоминания начинают обрабатываться небольшим участком мозга в форме подковы, называемым гиппокампом, который наполняет их богатыми деталями. Со временем, особенно когда мы спим, множество мозговых клеток, которые удерживают определенную память, реактивируются и реорганизуются. Затем память обрабатывается передней частью мозга — префронтальной корой — вместо гиппокампа, и многие детали теряются в случайном порядке.

Эта теория имеет свои достоинства. Для начала, это объяснило бы, почему наши воспоминания со временем становятся немного размытыми. Это также помогает объяснить, почему люди с повреждением гиппокампа часто неспособны формировать новые воспоминания, в то время как их способность сохранять старые, сохраненные в префронтальной коре головного мозга воспоминания остается совершенно неповрежденной. Напротив, у тех с префронтальным повреждением коры головного мозга часто проявляется амнезия, которую мы часто видим в мыльных операх: неспособность вспомнить прошлое.

Однако критики теории консолидации систем утверждают, что она не рассказывает всей истории. Если воспоминания уходят из гиппокампа и со временем лишаются деталей, то почему многие люди сохраняют яркие воспоминания о событии даже спустя годы, особенно люди с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР)? И почему запахи, которые обрабатываются в гиппокампе, иногда вызывают, казалось бы, спящие воспоминания?


            Новое исследование показывает, что запахи изменяют способ обработки памяти в мозге
                Пирамидные клетки в предлимбической коре мыши (показаны синим цветом), которые были активны во время формирования дискретной памяти (показано зеленым цветом). Обычно считалось, что эти клетки менее активны при первоначальном формировании памяти (или вскоре после, например, одного дня спустя) и становятся более активными с течением времени, когда к ним обращаются в более отдаленные моменты времени, например. 21 день спустя (показано пурпурным цветом) приводит к более высокой степени перекрывания в этих популяциях нейронов (показано желтым цветом). Предоставлено: доктор Стефани Грелла (Ramirez Lab)

Чтобы ответить на эти вопросы, Рамирес и сотрудники его лаборатории создали у мышей воспоминания страха, дав им серию безвредных, но поразительных ударов электрическим током в специальном контейнере. Во время шока половина мышей была подвержена запаху экстракта миндаля, в то время как другая половина не подверглась воздействию какого-либо запаха. На следующий день исследователи вернули мышей в тот же контейнер, чтобы побудить их вспомнить вновь сформированные воспоминания. Еще раз, мыши в группе запаха получили запах миндального экстракта во время их сеанса, в то время как группа без запаха не подвергалась никакому запаху. Но на этот раз ни одна группа не получила никаких новых ударов током. В соответствии с теорией консолидации систем, обе группы продемонстрировали значительную активацию гиппокампа во время этого раннего сеанса воспоминания, что указывает на то, что они помнили, как получали шоки от предыдущего дня.

Тем не менее, во время следующего сеанса напоминания, 20 дней спустя, исследователи испытали собственный шок. Как и ожидалось, в группе без запаха обработка памяти страха сместилась в префронтальную кору, но в группе запаха все еще наблюдалась значительная активность мозга в гиппокампе.

«[Это открытие предполагает], что мы можем склонить гиппокамп вернуться в онлайн в тот момент, когда мы не ожидаем, что он будет онлайн, потому что память слишком старая», — говорит Рамирес. «Запах может служить сигналом для оживления или оживления этой памяти с деталями».

Рамирес добавляет, что мы до сих пор не уверены в точной роли запаха в обработке памяти. Возможно, запахи задерживают переход памяти к префронтальной коре, таким образом сохраняя детали дольше. Если это так, то запах должен присутствовать только во время формирования памяти, чтобы память сохранила свою яркость. В качестве альтернативы, возможно, что смещение префронтальной коры все еще происходит в памяти, связанной с запахом, но если тот же самый запах снова появляется позже, гиппокамп становится реактивированным, и память восстанавливает потерянные детали.

Независимо от специфики, Рамирес говорит, что это исследование дает нам «схему» обработки памяти у нечеловеческих животных, и однажды эта информация может привести к прорывам в лечении состояний психического здоровья у людей, таких как ПТСР.
            Новое исследование показывает, что запахи изменяют способ обработки памяти в мозге
                Вовлечение инграмм гиппокампа во времени. Гранулярные клетки в гиппокампе мыши (показаны синим цветом), которые были активны во время формирования дискретной памяти, были избирательно нацелены на экспрессию зависимых от активности DREADD (показаны зеленым цветом; дизайнерские рецепторы активируются исключительно дизайнерскими препаратами). Обычно считалось, что эти клетки гиппокампа более активны вскоре после формирования памяти (например, один день спустя) и менее активны при доступе в более отдаленные моменты времени (например, 21 день спустя). Здесь мы показываем, что, когда выдающиеся воспоминания наполнены контекстуальной информацией, такой как запах, этот процесс консолидации систем задерживается, так как они продолжают полагаться на гиппокамп для обработки. Кредит: д-р Стефани Грелла (Ramirez Lab)

Многие психотерапевтические и медикаментозные методы лечения ПТСР включают в себя попытки подавить или ослабить травматические воспоминания, но этот процесс может быть эффективно осуществлен только тогда, когда люди активно сначала вспоминают воспоминания.

«Теперь, когда мы знаем, что запах может сдвинуть воспоминания, чтобы стать более зависимыми от гиппокампа, мы можем потенциально разработать стратегии, которые задействуют или отключают гиппокамп. И затем мы могли бы интегрировать некоторые поведенческие или лекарственные подходы, чтобы вернуть гиппокамп в автономный режим, если наша цель — навсегда подавить память страха «, — говорит Рамирес.

Другими словами, запахи, которые пробуждают наши воспоминания, могут быть более сильными, чем мы думаем. Сегодня они служат поводом для нашей ностальгии и нашего беспокойства, но завтра они могут стать нашим лечением.

«Мы потенциально можем рассматривать память как своеобразный наркотик — как антидепрессант или [средство снижения беспокойства]», — говорит Рамирес. «И [запах] может быть экспериментально контролируемым фактором, который мы можем донести до людей. Это может быть очень мощный инструмент».

Добавить комментарий