За последние несколько десятилетий аплизии многому нас научили и помогли значительно расширить знания о работе памяти. Одно из самых недавних открытий, детально описанное в серии статей, опубликованных лабораторией Кандела в 2015 г.[56], заключается в том, что протеины, ответственные за работу долговременной памяти, отличаются от всех других видов протеинов. Это так называемые прионы.
Прионы, или белковые инфекционные частицы, могут менять форму, по-особому складываясь и видоизменяясь. Еще одно важное качество прионов состоит в том, что они могут либо существовать изолированно, либо образовывать цепи. Эти цепи вынуждают соседние клетки присоединяться, создавая физические связи. До появления новых данных в 2015 г. те, кто знал о существовании прионов, в первую очередь ассоциировали их с тяжелыми заболеваниями вроде болезни Альцгеймера или ГЭКРС (коровьим бешенством). У прионов была такая плохая репутация, что Кандел, предвидя негативную реакцию публики, написал: «Думаете, Бог создал прионы, только для того чтобы убивать?»[57], прежде чем рассказал о их ключевой роли в работе памяти.
Основная роль прионов при формировании воспоминаний, по-видимому, заключается в стабилизации синапсов, ответственных за долговременные воспоминания, что позволяет упрочить физические изменения, уже произошедшие в результате долговременной потенциации и поступления кальпаинов. Кальпаины – это своеобразные архитекторы синапсов, которые планируют, как должна протекать коммуникация между ними, в то время как прионы – это рабочие-строители, которые придают изменениям более постоянный характер.
Но то, что связь установлена, не означает, что она установлена навсегда. Кальпаины и прионы могут в любой момент вернуться и снова все изменить. В 2000 г. исследователи Карим Надер, Гленн Шаф и Жозеф Леду[58] из Нью-Йоркского университета изучили, как меняются фрагменты воспоминаний непосредственно на биохимическом уровне. Они провели эксперимент, в ходе которого крысам давали послушать звук определенной высоты, после чего их ударяли электрическим током. После того как им снова давали послушать тот же звук, животные в страхе замирали. Другими словами, исследователям удалось вызвать у них воспоминание, в котором определенный звук ассоциировался с болью.
Поскольку страх по отношению к определенной ситуации или месту – это по природе своей эмоциональная реакция, ученые предположили, что воспоминание крыс об ударе электрическим током сохранится в миндалевидном теле – части мозга, которая расположена в самом его центре, напоминает две половинки грецкого ореха (по одной в каждом полушарии) и во многом отвечает за эмоции. В ходе следующего эксперимента исследователи точно так же давали крысам послушать звук определенного тона, после чего ударяли их электрическим током, но после этого они вводили прямо в миндалевидное тело животных анизомицин – вещество, тормозящее выработку протеинов, в том числе кальпаинов. В этот раз крысы не выказывали страха при повторном прослушивании того же звука. Другими словами, они не смогли создать новое долговременное воспоминание о том, что их напугало, потому что введенное в их мозг вещество не позволило протеинам работать в привычном режиме, что подтверждает ключевую роль протеинов в формировании воспоминаний. Однако блокировать выработку протеинов в этом случае необходимо как можно быстрее, поскольку биохимические процессы запечатления воспоминаний начинаются практически сразу во время обучения или переживания личного опыта.
Это еще не все. По истечении либо одной, либо четырнадцати недель крысам, у которых сформировалась ассоциативная связь между звуком и болью, снова дали послушать звук той же высоты, не ударяя их током для активации памяти о страхе. И если после этого в их мозг вводили вещество, блокирующее выработку протеинов, впоследствии они переставали реагировать на звук, точно так же, как будто было прервано формирование исходного воспоминания. Другими словами, воспоминание стиралось. В любой момент, когда крысы реагировали на возбудитель, вспоминая прошлый опыт, исследователи могли прервать их реакцию, вводя это вещество в их мозг.
Кроме того, оказалось, что крысы забывали созданную ранее ассоциацию, только если ученые вводили препарат во время воспроизведения соответствующего воспоминания. Если блокирующий воспоминания анизомицин поступал в мозг крысы независимо от проигрывания звука, провоцирующего конкретное воспоминание, ничего не происходило. Это означает, что само по себе это вещество не запускает процесс уничтожения конкретных воспоминаний. Скорее существует связь между активацией определенного воспоминания в мозге и веществом, при помощи которого оно стирается. При впрыскивании в мозг блокатора синтеза белка сразу после воспроизведения долговременного воспоминания восстановление этого воспоминания приостанавливается и оно стирается.
Все вышесказанное приводит нас к одной из самых популярных на данный момент биохимических теорий памяти – индуцированного возвратного забывания. Согласно этой теории, когда мы вспоминаем, мы одновременно забываем. Поэтому, хотя было бы естественным предположить, что каждый раз, воспроизводя то или иное воспоминание, мы его упрочняем, усиливаем и уточняем, на самом деле все совсем не так. Напротив, каждый раз при прокрутке воспоминания мозг его извлекает, изучает, а затем восстанавливает с чистого листа, чтобы снова сохранить. Все равно что вытащить карточку из картотеки, прочесть ее, а затем выбросить и заполнить точно такую же, чтобы положить ее обратно. Предполагается, что это происходит каждый раз, когда мы проигрываем в голове любое из наших воспоминаний.
В 2013 г. исследователи Джейсон Чан и Джессика Лапаглиа[59] из Университета штата Айова исследовали, как этот феномен проявляется в памяти людей. Они провели серию экспериментов, которые показывают, что каждый раз, когда информация о пережитом опыте сохраняется в долговременной памяти, повторялся один и тот же алгоритм кодирования и сохранения. Они не использовали никаких веществ, а просто беседовали с участниками. В ходе одного из экспериментов людям показывали видео с постановкой террористического акта. Затем их просили вспомнить, что происходило на экране. После того как участники пересказывали свое воспоминание, им давали ложную информацию: они правильно упоминали, что преступник угрожал стюардессе шприцем, но организаторы говорили им, что на самом деле это был электрошокер.
