В процессе обучения люди приобретают новую информацию, запоминают или же забывают ее. Из приобретенных знаний складываются воспоминания — наборы связей между нервными клетками в мозге. Если между двумя клетками существует связь, то они могут обмениваться друг с другом определенными белковыми молекулами. Именно с их помощью мозг хранит приобретенную информацию. Однако белковые молекулы живут лишь в течение 48 часов, затем разрушаются и заменяются новыми. Поэтому ученые долгое время не понимали, как удается надолго сохранять новую информацию.
Оказалось, что для долговременного запоминания важна молекула белка под названием протеинкиназа М-зета. Она определяет эффективность контактов, то есть в процессе обучения с участием протеинкиназы М-зета часть контактов становится эффективными, а часть — нет. Эту молекулу можно стереть, заблокировав ее, тогда воспоминания сотрутся.
Определять эффективность и важность контактов помогают эмоции. Они представляют собой мощную биохимическую систему, которая выбрасывает гормоны-медиаторы, изменяющие биохимию памяти в нужную сторону. Гормоны воздействуют на эффективность контактов и таким образом «поощряют» запись информации в память.
Ученые исследовали механизмы эмоционального подкрепления памяти — совокупность структур нервной системы, отвечающую за формирование положительных эмоций, — на виноградных улитках, животных с очень просто устроенной нервной системой, а также на крысах.
Ученые выяснили, что забыть информацию можно, если во время извлечения из памяти (вспоминания) конкретного события система вознаграждения в мозге не активируется. Таким образом, человек забывает какое-либо событие, если при попытках вспомнить его более трех раз система вознаграждения не активируется. Связь между конкретным событием и обстановкой, в которой событие происходило, теряется, и воспоминание стирается из памяти.
«Механизм забывания, придуманный природой, оказался очень простым и основанным на необходимом условии — избирательной активации нейронов, участвующих в хранении памяти. Активация именно этих нейронов, то есть запуск процесса вспоминания, локально повышала концентрацию оксида азота именно в контактах этих нейронов. При этом известно, что оксид азота, свободный радикал, может быстро влиять на белки, изменяя их физиологическую функцию, в том числе на белки, участвующие в хранении информации», — сообщил руководитель гранта РНФ, доктор биологических наук, заведующий лабораторией клеточной нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Павел Балабан.
Знание механизмов хранения и регуляции памяти открывает перспективы для дальнейших исследований в этом направлении. В частности, специалисты смогут стирать воспоминания о трагических событиях у пациентов, которым они чрезвычайно вредны и мешают жить.
