https://frosthead.com

Како наш мозак памти

Седећи у кафићу тротоара у Монтреалу сунчаног јутра, Карим Надер се сећа дана осам година раније када су се два авиона забила у куле близанце Светског трговинског центра. Пали цигарету и маше рукама у ваздуху да би скицирао призор.

Сличан садржај

  • Постмортем најпознатијег мозга у историји неурологије
  • Ћелије мозга за дружење
  • Бирдбраин Бреактхроугх

У време напада, Надер је био постдокторски истраживач на Њујоршком универзитету. Укључио је радио док се спремао да крене на посао и чуо како се јутарњи диск џокеји панично окрећу док су повезивали догађаје који су се одвијали на Доњем Менхетну. Надер је отрчао до крова своје стамбене зграде, одакле се пружао поглед на куле удаљене мање од две миље. Стајао је тамо, омамљен док су горјели и падали и размишљао себи: „Нема шансе, човече. Ово је погрешан филм. "

У наредним данима, подсећа Надер, прошао је кроз станице подземне железнице где су зидови били прекривени белешкама и фотографијама које су оставили људи који очајнички траже нестале вољене особе. „Било је то попут ходања узводно у реку туге, “ каже он.

Као и милиони људи, Надер има живописна и емотивна сећања на нападе и њихове последице 11. септембра 2001. године. Али, као стручњак за памћење, а нарочито за поправљивост памћења, он зна боље него да се у потпуности верује својим сећањима.

Већина људи има такозване фласхбулб успомене на то где су били и шта су радили када се догодило нешто значајно: убиство председника Јохна Ф. Кеннедија, рецимо, или експлозија свемирског шатла Цхалленгер. (Нажалост, изгледа да запањујуће ужасне вести избијају из ведра времена чешће од запањујуће добрих вести.) Али колико су јасна и детаљна ова сећања осећају, психолози сматрају да су изненађујуће нетачни.

Надер, који је сада неурознанственик са Универзитета МцГилл у Монтреалу, каже да је његово сећање на напад на Светски трговински центар одиграло неколико трикова на њега. Подсетио је да је 11. септембра видео телевизијске снимке првог авиона који је ударио у северни торањ Светског трговинског центра. Али био је изненађен сазнањем да су се такви снимци први пут емитовали следећег дана. Очигледно да није сам: студија из 2003. године на 569 студената колеџа открила је да је 73 процента делило ову погрешну перцепцију.

Надер верује да можда има објашњење за такве навале памћења. Његове идеје су неконвенционалне унутар неурознаности и узроковале су истраживаче да преиспитају неке од својих најосновнијих претпоставки о томе како меморија функционише. Укратко, Надер верује да сам чин сећања може да промени наша сећања.

Велики део његовог истраживања врше се на пацовима, али он каже да се исти основни принципи односе и на људско памћење. У ствари, каже он, људима или било којој другој животињи можда је немогуће привести сећању на памет, а да на неки начин то не измени. Надер сматра да је вероватно да су неке врсте меморије, попут флеш меморије, подложније променама од осталих. Сећања око великог догађаја као што је 11. септембар могу бити посебно подложна, каже он, јер смо склони да их понављамо изнова и изнова у нашим мислима и у разговору са другима - при чему свако понављање има потенцијал да их измени.

За оне од нас који његују своја сећања и воле да мисле да су тачан запис наше историје, идеја да је меморија у основи пробирљива више је него мало узнемирујућа. Нису сви истраживачи верјели да је Надер доказао да процес сећања може променити сећања. Али ако је у праву, то можда и није потпуно лоша ствар. Чак би било могуће да се феномен добро искористи за смањење патње људи са пост-трауматским стресним поремећајем, који се муче понављајућим сећањима на догађаје за које желе да би могли да их оставе.

Надер је рођен у Каиру у Египту. Његова коптска хришћанска породица суочена је са прогоном од стране арапских националиста и побегла је у Канаду 1970., када је имао 4 године. Многи рођаци су такође путовали, толико да га је Надерина девојка на великим породичним окупљањима задиркивала о „звучној снимци од хиљаду пољубаца“ док су људи одавали уобичајене поздраве.

Похађао је факултет и постдипломске студије на Универзитету у Торонту, а 1996. придружио се лабораторији Јосепха ЛеДоука, њујоршког универзитета, угледног неурознанственика који проучава како емоције утичу на памћење. "Једна од ствари која ме је заиста завела у науци је да је то систем који можете да користите за тестирање сопствених идеја о томе како ствари функционишу", каже Надер. Чак су и најдрагоценије идеје у датом пољу отворене за питање.

Научници су дуго знали да снимање меморије захтева прилагођавање веза између неурона. Свака меморија угађа неке сићушне подскупине неурона у мозгу (људски мозак има 100 милијарди неурона у целини), мењајући начин на који комуницирају. Неурони шаљу поруке једни другима преко уских празнина које се називају синапсе. Синапсија је попут ужурбане луке, употпуњена машинеријом за слање и пријем терета - неуротрансмитером, специјализованим хемикалијама које преносе сигнале између неурона. Сва машина за отпрему је изграђена од протеина, основних градивних ћелија.

Један од научника који је учинио највише да расветли начин на који меморија делује на микроскопској скали је Ериц Кандел, неурознанственик са Универзитета Цолумбиа у Нев Иорку. У пет деценија истраживања, Кандел је показао како краткотрајна сећања - она ​​у трајању од неколико минута - укључују релативно брзе и једноставне хемијске промене у синапси које чине да он делује ефикасније. Кандел, који је освојио део Нобелове награде за физиологију или медицину 2000., открио је да за изградњу сећања која траје сатима, данима или годинама, неурони морају да производе нове протеине и проширују докове, као да би покренули саобраћај неуротрансмитера. ефикасније. Дугорочна сећања морају буквално бити уграђена у мождане синапсе. Кандел и други неурознанственици углавном су претпоставили да је једном памћење изграђено стабилно и не може се лако поништити. Или, како они наводе, меморија се „консолидује“.

Према овом приказу, мождани меморијски систем делује као оловка и свеска. Кратко време пре него што се мастило осуши, могуће је размазити шта пише. Али након што се меморија консолидује, она се веома мало мења. Наравно, сећања током година могу избледети попут старог писма (или чак упалити у пламен ако Алзхеимерова болест удари), али под уобичајеним околностима садржај меморије остаје исти, без обзира колико пута се вадио и читао. Надер би оспорио ову идеју.

У ономе што се показало одлучујућим тренутком у његовој раној каријери, Надер је присуствовао предавању које је Кандел одржао на њујоршком универзитету о томе како се бележе сећања. Надер се мора питати шта се догађа кад се присети сећања. Рад са глодавцима који потиче из 1960-их година није окончао теоријом консолидације. Истраживачи су открили да памћење може ослабити ако животињи дају струјни удар или лек који омета одређени неуротрансмитер, непосредно након што су подстакли животињу да се присети сећања. Ово сугерише да су сећања подложна поремећајима чак и након што су се учврстила.

Да бисмо то размислили на други начин, дело је сугерирало да је снимање старе меморије у дугорочно складиштење након што је поново повучено било изненађујуће слично као што је креирано први пут. Обоје граде нову меморију и уклањају старо, што је вероватно укључивало изградњу протеина током синапсе. Истраживачи су тај процес назвали „поновном консолидацијом“. Међутим, и други, укључујући неке истакнуте стручњаке за памћење, имали су проблема да копирају те налазе у сопственим лабораторијама, тако да идеја није спроведена.

Надер је одлучила да експериментом ревидира концепт. Зими 1999. године научио је четири пацова да високи звучни сигнал претходи благом електричном удару. То је било лако - глодавци науче такве парове након што су им били изложени само једном. Након тога, пацов се смрзава на месту кад чује тон. Надер је тада чекао 24 сата, пустио тон да поново активира меморију и убризгао је у мозак пацова лек који спречава неуроне да стварају нове протеине.

Ако се сећања консолидују само једном, када су први пут створени, закључио је, лек не би имао утицаја на памћење пацова на тон нити на начин на који ће он реаговати на тон у будућности. Али ако се сећања морају делимично обнављати сваки пут када се повуку - све до синтетизације свежих неуронских протеина - штакори којима је дана лек могу касније реаговати као да никада нису научили да се боје тона и игнорисали би га. Ако је то случај, студија би била у супротности са стандардном концепцијом памћења. Био је то, признаје.

"Не губите време, ово никада неће успети", рекао му је ЛеДоук.

Успело је.

Кад је Надер касније тестирао штакоре, они нису смрзнули након што су чули тон: било је то као да су све заборавили на њега. Надер, који изгледа мало вражије у својој наушници и наглашеним петељкама, и даље вртоглаво прича о експерименту. Очи раширеним од узбуђења, пљесне по кафићу. „Ово је лудо, зар не? Ушао сам у Јоеину канцеларију и рекао: "Знам да су то само четири животиње, али ово је врло охрабрујуће!"

Након Надерових почетних открића, неки неурознанственици су његов рад написали у чланцима из часописа и пружили му хладно раме на научним скуповима. Али подаци су постигли складнији акорд код неких психолога. Уосталом, њихови експерименти дуго су сугерисали да се памћење може лако искривити без да људи то схвате.

У класичној студији из 1978. године, коју је водила Елизабетх Лофтус, психологкиња са Универзитета у Васхингтону, истраживачи су студентима на факултетима показали серију фотографија у боји које приказују несрећу у којој црвени аутомобил Датсун сруши пешака на тротоару. Студенти су одговарали на разна питања, од којих су нека била намерно погрешна. На пример, иако су фотографије приказале Датсун на знаку заустављања, истраживачи су питали неке од ученика: „Да ли је други аутомобил прошао кроз црвени Датсун док је заустављен на знаку приноса?“

Касније су истраживачи питали све студенте шта су видели - знак за заустављање или принос? Студенти којима је постављено погрешно питање вероватније ће дати погрешан одговор него остали студенти.

Надеру и његовим колегама експеримент подржава идеју да се меморија поново формира у процесу позива. „Из наше перспективе, ово личи на поновну консолидацију памћења“, каже Оливер Хардт, постдокторски истраживач у Надеровој лабораторији.

Хардт и Надер кажу да би се нешто слично могло догодити и са сећањима на блиц. Људи имају тенденцију да имају тачна сећања на основне чињенице важног догађаја - на пример, да су у нападима 11. септембра отета укупно четири авиона - али често погрешно памте личне детаље, као што су где су били и шта су радили у то време. . Хардт каже да би то могло бити зато што се ради о две различите врсте сећања која се реактивирају у различитим ситуацијама. Телевизијска и друга медијска писања појачавају средишње чињенице. Али ако се присјетите искуства других људи може допустити да се искривљења поклопе. "Када га пренесите, меморија постаје пластична и све што је око вас присутно у окружењу може ометати оригинални садржај меморије", каже Хардт. У данима после 11. септембра, на пример, људи су вероватно опетовано понављали своје личне приче - „где сте били кад сте чули вести?“ - у разговорима са пријатељима и породицом, можда дозвољавајући детаље других прича да се помешају са њиховим властитим. .

Од Надеровог оригиналног експеримента, десетине студија са пацовима, црвима, пилићима, пчелама и студентима наговештавају да чак и дугогодишња сећања могу бити поремећена када се повуку из њих. Надер-ов циљ је повезати истраживање животиња и трагове које он пружа о ужурбаној молекуларној машинерији синапсе за свакодневно људско искуство сећања.

Неки стручњаци мисле да он напредује, посебно када успоставља везе између људског памћења и ових открића код пацова и других животиња. „Мало га продаје, “ каже Кандел.

Даниел Сцхацтер, психолог са Харвард универзитета који проучава памћење, слаже се са Надером да се могу деформирати када људи поново активирају успомене. Питање је да ли је поновна консолидација - за коју он мисли да је Надер доказао снажно у експериментима са пацовима - разлог за искривљења. "Још нема директних доказа који би показали да су те две ствари повезане", каже Сцхацтер. „Интересантна је могућност коју ће људи сада морати да наставе.“

Прави тест Надер-ове теорије о реконсолидацији памћења одвија се неколико километара од његове канцеларије у Монтреалу, на Институту за ментално здравље у Доугласу. Алаин Брунет, психолог, води клиничко испитивање у коме су учествовали људи са пост-трауматским стресним поремећајем (ПТСП). Нада је да би неговатељи могли да ослабе стету трауматичних сећања која прогањају пацијенте током дана и нападају њихове снове ноћу.

Брунет зна колико моћна трауматична сећања могу бити. 1989. године, када је студирао магистарски рад из психологије на Универзитету у Монтреалу, мушкарац наоружан полуаутоматском пушком ушао је у инжењерску учионицу у кампусу, одвојио мушкарце од жена и упуцао жене. Тај нападач је наставио масакр у другим учионицама и ходницима универзитетске Политехнике Ецоле, пуцајући 27 људи и убивши 14 жена пре него што се убио. Било је то најгоре масовно пуцање у Канади.

Брунет, који се тог дана налазио на другој страни кампуса, каже, „ово је за мене било веома моћно искуство.“ Каже да је био изненађен када је открио колико је тада мало познато о психолошком утицају таквих догађаја и како помоћи људима који су их проживели. Одлучио је да проучи трауматични стрес и како да га лечи.

Чак и сада, каже Брунет, лекови и психотерапија која се конвенционално користе за лечење ПТСП-а не пружају трајно олакшање многим пацијентима. „Још увек има довољно простора за откривање бољих третмана“, каже он.

У првој Брунетовој студији, пацијенти са ПТСП-ом узимали су лек који има за циљ да омета поновну консолидацију страшних сећања. Лек, пропранолол, дуго се користи за лечење високог крвног притиска, а неки извођачи га узимају у борби против страха од бине. Лек инхибира неуротрансмитер зван норепинефрин. Једна од могућих нуспојава лека је губитак памћења. (У студији сличној Надеровом оригиналном експерименту са пацовима, истраживачи у ЛеДоук-овој лабораторији открили су да лек може ослабити страшна сећања на високи тон.)

Пацијенти из Брунет-ове студије, објављене 2008. године, имали су десетак година раније сваки трауматични догађај, попут саобраћајне несреће, напада или сексуалног злостављања. Почели су са терапијом, седећи сами у неописаној соби са добро истрошеном фотељом и телевизором. Девет пацијената узело је таблету пропранолола и читало или гледало телевизију сат времена како лек ступа на снагу. Десетима су дали плацебо таблету.

Брунет је ушао у собу и мало разговарао пре него што је рекао пацијенту да има захтев: желео је да пацијент прочита сценариј, заснован на ранијим интервјуима са особом, описујући његово или њено трауматично искуство. Пацијенти, сви добровољци, знали су да ће читање бити део експеримента. "Неки су у реду, неки почну да плачу, неки морају да се одморе", каже Брунет.

Недељу дана касније, пацијенти са ПТСП-ом послушали су сценарио, овај пут без узимања лека или плацеба. У поређењу са пацијентима који су узимали плацебо, они који су узимали пропранолол недељу дана раније сада су били мирнији; имали су мањи ритам у свом откуцају срца и мање су се знојили.

Брунет је управо завршио већу студију са скоро 70 пацијената са ПТСП-ом. Они који су узимали пропранолол једном недељно током шест недеља док су читали скрипте свог трауматичног догађаја показали су просечно 50-постотно смањење стандардних симптома ПТСП-а. Имали су мање ноћних мора и повратака у свакодневном животу дуго након што су ефекти дроге престали. Лечење није избрисало сећање пацијената на оно што им се догодило; радије, чини се да су променили квалитет те меморије. „Недеља за недељом емотивни тон меморије делује слабији“, каже Брунет. "Почињу да брину мање о том сећању."

Надер каже да се трауматична сећања пацијената са ПТСП-ом могу сачувати у мозгу на исти начин као што се памћење тона за предвиђање шока чува у мозгу штакора. У оба случаја, повлачење меморије отвара је за манипулацију. Надер каже да га је охрабривао досадашњи рад са ПТСП-ом. „Ако постоји могућност да помогнемо људима, морамо да се потрудимо“, каже он.

Међу многим питањима која Надер сада поставља је да ли сва сјећања постају рањива кад се присјете или су само одређена сјећања под одређеним околностима.

Наравно, поставља се још веће питање: зашто су сећања тако непоуздана? Уосталом, да су мање подложни променама, не бисмо претрпели непријатност погрешног сећања на детаље важног разговора или првог састанка.

Онда опет, уређивање може бити још један начин да се научи из искуства. Ако љубавна сећања на рану љубав нису била ублажена сазнањем о катастрофалном раскиду, или ако се сећања на тешка времена нису покренула знањем да су ствари на крају успеле, можда не бисмо искористили предности ових тешко зарађених животне лекције. Можда је боље ако можемо да напишемо своја сећања сваки пут када их се сетимо. Надер предлаже да поновна консолидација може бити механизам мозга за преобликовање старих успомена у светлу свега што се од тада догодило. Другим речима, управо нас то може спречити да живимо у прошлости.

Грег Миллер пише о биологији, понашању и неурознаности за магазин Сциенце . Живи у Сан Франциску. Гиллес Мингассон је фотограф са седиштем у Лос Анђелесу.

Карим Надер, неурознанственица са Универзитета МцГилл у Монтреалу, оспорио је ортодоксне идеје о природи сећања. (Гиллес Мингассон) Сећања су смештена у пределу мозга званом хипокампус, приказан црвеном бојом на овој компјутерској илустрацији. (Фото истраживачи, Инц.) Микроскопске нервне ћелије (обојене зелено) повезане су у густим мрежама које кодирају информације. (Фото истраживачи, Инц.) Истраживачи често проучавају "сећања на блиц", наше наоко фотографске менталне слике запањујућих евена попут експлозије свемирског шатла Цхалленгер 1986. године (АП Имагес) Већина људи има такозвана "сећања на блиц" где су били и шта су радили када се догодило нешто значајно, као што је убиство председника Џона Ф. Кенедија. Али колико год ова сећања осећала јасно и детаљно, психолози сматрају да су изненађујуће нетачни. (АП слике) Сећање на напад на Светски трговински центар одиграло је неколико трикова на Надер. Подсетио је да је 11. септембра видео телевизијске снимке првог авиона који је ударио у северни торањ Светског трговинског центра. Али био је изненађен када је сазнао да су снимци први пут емитовани следећег дана. (АП слике) Успомене мењају начин на који живци размењују сигнале у контактним тачкама које се називају синапсе. На овој слици, увећано хиљадама пута, нервно влакно, приказано љубичасто, сусреће се са тијелом жуте ћелије. (Фото истраживачи, Инц.) Сећање је изненађујуће покварљиво, каже Елизабетх Лофтус, психолог са Калифорнијског универзитета у Ирвинеу. (Гиллес Мингассон) У класичном експерименту, Лофтус је открио да би људи који су видели слике инсцениране аутомобилске несреће могли бити доведени до погрешних упада у детаље. (Елизабетх Лофтус) Људи који су видели аутомобил на знаку заустављања касније су навели да мисле да виде знак приноса. (Елизабетх Лофтус) Студије психолога Алаина Брунета показују знакове помагања људима који имају посттрауматски стресни поремећај. (Гиллес Мингассон) Пацијенти који су се присјетили своје трауме након узимања лијека који омета формирање памћења осјећали су мање анксиозности када су касније подсјетили на догађај. Брунетова помоћница Елена Саимон демонстрира. (Гиллес Мингассон)
Како наш мозак памти