Через какое-то время лабораторная мышь может проснуться с мыслью о том, что у нее накануне вечером была амурная связь с другой мышью противоположного пола. Но это будет только иллюзия. Мышиные воспоминания будут поддельными.
Ученые успешно вживили ложную память в мышиный мозг, сделав то, что и сегодня кажется чем-то невероятным, взятым из научной фантастики.
«Будь у мышей Голливуд, это стало бы для них триллером “Начало”», - сказал один из руководителей исследования, нейробиолог из Массачусетского технологического института Стив Рамирес (Steve Ramirez), чья работа была опубликована в четверг на сайте журнала Science.
Рамирес вместе с коллегами помечал клетки мозга, связанные с определенным воспоминанием, а затем подправлял это воспоминание, чтобы мышь поверила, что с ней случилось нечто такое, чего на самом деле не было.
Хотя имплантировать воспоминания людям удастся еще не скоро, в принципе возможно изолировать, а затем по желанию активировать человеческие воспоминания, говорят ученые.
«У нас есть все основания полагать, что такое будет происходить с людьми точно так же, как это происходит с мышами», - заявил директор лаборатории машинной памяти из университета Пенсильвании Майкл Кахана (Michael J. Kahana), который в исследовании участия не принимал.
По словам ученых, возможность вживлять ложные воспоминания это важная научная веха. Кахана называет ее «технической демонстрацией силы». Авторы исследования рассказали, что работа такого рода поможет со временем устранять некоторые эмоциональные проблемы, такие как синдром посттравматического стресса, при котором навязчиво появляются нежелательные воспоминания.
Первый этап эксперимента с мышами состоялся в прошлом году, когда Рамирес и его коллеги изолировали отдельные воспоминания в мышином мозгу, пометив связанные с ними клетки мозга, после чего стали вызывать в памяти воспоминания по своему усмотрению, заставляя эти нервные клетки возбуждаться. На новом этапе исследования они искусственно стимулировали нейроны, вызывая ассоциации между событиями и окружающей средой, которые в действительности никаких связей не имели. То есть, по сути дела, они вживили новую, ложную память.
Ученые использовали методику под названием oптогенетика, в которой при помощи света активируются или отключаются клетки головного мозга живого животного. Оптоволокно подает свет в гиппокамп мыши, который играет важную роль в формировании новых воспоминаний.
Ложные воспоминания у человека зачастую возникают в том случае, когда он одну деталь принимает за другую. Иногда это тривиальные ошибки, скажем, когда вам кажется, что вы забыли ключи на кухонном столе, а потом вы находите их на крючке в гараже. А вот в зале судебных заседаний ложные показания свидетеля могут разрушить жизнь ни в чем не повинному человеку.
Рамирес рассказал одну подлинную историю об австралийском психологе, арестованном за изнасилование, которое он не совершал. Физически он подходил под описание жертвы преступления, однако у психолога было железное алиби. Во время совершения преступления он выступал в прямом эфире на телевидении. Оказалось, эту самую передачу пострадавшая смотрела прямо перед нападением на нее. В результате она описала его как преступника, хотя это было невозможно.
Красная клетка как сигнал опасности
В ходе эксперимента ученые вживили воспоминания, связанные с определенными клетками или помещениями, где они размещали мышь. Подобно человеку, который приходит в квартиру к другу и формирует память о его скрипучем диване и тесной ванной, мышь исследует и запоминает укромные уголки и трещины того помещения, где она находится.
Скажем, мышь сажают в клетку с красными стенами. Она обнюхивает ее, и вдруг чувствует мягкий электрический разряд, ударяющий ее по лапам. Если на следующий день мышь посадить в ту же клетку, она вспомнит неприятное ощущение и замрет в страхе, даже если не будет никакого удара.
После разряда «она сформировала новое воспоминание, что это помещение очень опасное», сказал ведущий автор исследования и нейробиолог из Массачусетского технологического института Сусуму Тонэгава (Susumu Tonegawa).
После этого Тонэгава и его коллеги решили выяснить, смогут ли они вызывать воспоминания по своему усмотрению, заставляя срабатывать нейроны, связанные с этим воспоминанием. Они посадили мышь в другую, приятную голубую клетку, где она смело передвигалась и привыкала к новой обстановке. Но когда ученые активировали эти нейроны, мышь немедленно вспомнила неприятные ощущения и замерла.
«Сейчас, когда мы научились повторно активировать воспоминания, можем ли мы поработать с этими воспоминаниями, превратив их в ложные?» - спросил Рамирес.
Посадив в красную клетку новую мышь, они дали ей возможность освоиться там и признать ее безопасной. На следующий день ученые пересадили ее в клетку с голубыми стенками, а затем дали легкий разряд тока, и одновременно вызвали у мыши воспоминания о красной комнате. Это было сделано для того, чтобы искусственно связать память о красной клетке без электрического разряда со страхом получить такой разряд.
На следующий день Тонэгава и его коллеги решили посмотреть, успешно ли были вживлены эти ложные ассоциации. Они поместили мышь в красную клетку, и она замерла еще до того, как с ней хоть что-то произошло. Итак, сформировались новые воспоминания, и память их вызвала.
Процесс эволюции
Так почему же мозг грызуна или человека столь впечатлителен, что путает прошлое?
«Моя гипотеза такова: это просто компромисс других функций, обретенных человеческим мозгом за время эволюции, - сказал Тонэгава. – Люди это животные с богатым воображением и творческими способностями».
Рамирес с ним согласен. «Воспоминания вещь удивительная, и это единственная природная машина реального времени, которая существует прямо сейчас. Но иногда эти детали, кусочки информации в нашем мозгу могут неправильно соединяться с другими кусочками».
Рамиреса угнетает то, что он прививает страх, и поэтому в следующий раз ученый хочет имплантировать в мозг мыши приятные воспоминания, скажем, мысли о грызунах противоположного пола.
