Память играет в собственную лотерею: мозг оставляет одни события надолго, а другие стирает за ночь

Фрагменты прошлого вспыхивают порой из-за едва заметного запаха или случайного звука, а какие-то события забываются так же быстро, как появились. Почему одни воспоминания становятся долговечными, а другие исчезают? Новое исследование Рокфеллеровского университета предлагает обновлённый взгляд на то, как мозг выбирает, что сохранить. Об этом сообщает Earth.

Как мозг формирует и сортирует воспоминания

Современные исследователи отмечают, что память не создаётся мгновенно — она проходит через цепочку этапов. Эти процессы регулируют молекулярные "таймеры", срабатывающие в определённых зонах мозга. Одни механизмы помогают воспоминанию закрепиться, другие — естественным образом ослабляют его.

Учёные наблюдали за мышами, перемещающимися в виртуальной реальности. Повторяющиеся события запоминались надолго, тогда как единичные эпизоды угасали быстрее. Такой подход позволил сравнить устойчивые и слабые воспоминания и выявить области мозга, влияющие на их длительность.

Ошибочные представления о памяти и новые открытия

Долгое время считалось, что кратковременная память локализована в гиппокампе, а долговременная — в коре головного мозга. Предполагалось, что специальные "молекулы-переключатели" переводят воспоминание из одного состояния в другое.

"Существующие модели памяти в мозге включают в себя транзисторные молекулы памяти, которые действуют как переключатели", — сказала Раджасетупати.

Эта модель оказалась слишком простой. Она не объясняла, почему одни воспоминания сохраняются на месяц, а другие — на десятилетия. В 2023 году появились данные о том, что важную роль играет таламус — область, которая помогает выбрать, какие воспоминания стоит передать на долгосрочное хранение.

Почему одни воспоминания становятся сильнее других

Чтобы глубже изучить механизм выбора, нейробиологи использовали систему скрининга CRISPR. Она позволила настроить работу генов в таламусе и коре. Оказалось, что изменение активности определённых молекул напрямую влияет на долговечность воспоминаний: одни события забывались быстрее, другие — удерживались значительно дольше.

Так выявили последовательность генных программ, которая работает как путь памяти. Ранние программы активируются быстро и так же быстро угасают, а поздние постепенно укрепляют и стабилизируют воспоминание.

Учёные выделили три ключевых регулятора: Camta1 и Tcf4 в таламусе и Ash1l в передней поясной коре. Эти молекулы не создают память, но поддерживают её, обеспечивая связь между структурами мозга.

Когда воспоминание формируется в гиппокампе, Camta1 запускает первый этап консолидации. Затем Tcf4 укрепляет его, а Ash1l изменяет хроматин, создавая более стабильную форму записи.

"Мы считаем, что если вы не закрепите воспоминания с помощью этих таймеров, то быстро забудете их", — объяснил Раджасетупати.

Как память опирается на общие биологические механизмы

Ash1l относится к семейству белков, отвечающих за сохранение клеточной идентичности. Эти же процессы включаются в иммунной системе, когда она "запоминает" перенесённые инфекции. Теперь стало понятно, что мозг использует подобный механизм для фиксации событий.

Эти данные помогают изучать проблемы памяти при заболеваниях вроде болезни Альцгеймера. Если научиться поддерживать второй и третий этап консолидации, можно компенсировать повреждения отдельных участков мозга.

"Если мы знаем, какие вторая и третья области важны для консолидации памяти и какие нейроны погибают в первой области, возможно, мы сможем обойти повреждённый участок и задействовать здоровые части мозга", — сказал Раджасетупати.

Дальнейшие исследования направлены на то, чтобы понять, что именно активирует каждый таймер и как мозг определяет значимость событий.

Как мозг выбирает важные воспоминания: сравнение процессов

Чтобы увидеть разницу между стойкими и кратковременными воспоминаниями, исследователи сравнивают несколько факторов.

Слабые воспоминания:

• связаны с редкими или случайными событиями;
• проходят минимальную молекулярную поддержку;
• теряются в течение короткого времени;
• не доходят до поздних этапов стабилизации.

Сильные воспоминания:

• формируются при повторении событий;
• получают более мощную генную поддержку;
• проходят несколько уровней консолидации;
• закрепляются в коре и могут храниться годами.

Это помогает объяснить, почему мозг оставляет только нужную информацию, отбрасывая всё второстепенное.

Плюсы и минусы многоэтапной системы памяти

Плюсы:

• позволяет сохранять именно важные воспоминания;
• защищает мозг от перегрузки информацией;
• обеспечивает долгосрочное хранение значимых событий;
• адаптируется под жизненные обстоятельства и опыт.

Минусы:

• слабые, но полезные воспоминания могут исчезать слишком быстро;
• повреждение отдельных участков мозга нарушает цепочку;
• слишком сильные воспоминания могут закрепляться болезненно (например, при травме).

Советы: как помочь мозгу запоминать лучше

1. Повторяйте информацию — повторение активирует более поздние программы фиксации.

2. Связывайте новые данные с яркими образами — таламус реагирует на значимость.

3. Избегайте многозадачности — она мешает правильной консолидации.

4. Используйте интервальное обучение, чтобы запускать процессы стабилизации.

5. Следите за сном — он критически важен для переноса воспоминаний в кору.

Популярные вопросы о механизмах памяти

Почему забываются даже важные события?
Если цепочка молекулярных таймеров нарушена, мозг может не успеть стабилизировать воспоминание.

Можно ли "усилить" память искусственно?
Теоретически да — исследования показывают, что активация некоторых генов продлевает срок хранения воспоминаний.

Как стресс влияет на память?
Стресс может усиливать фиксацию отдельных событий, но ухудшать переработку информации в целом.

Значит ли это, что память можно восстановить после болезни?
Если удастся поддержать поздние этапы консолидации, мозг действительно может компенсировать повреждения.

Что определяет, какие воспоминания сохраняются?
Сочетание повторений, биологических сигналов и работы таламуса, который "решает", какие события достойны долгосрочного хранения.