Общество

Ложь во спасение: как с помощью наших воспоминаний ученые смогут лечить психические расстройства

Публикуем адаптированный перевод интервью доцента кафедры психологии и наук о мозге Бостонского университета Стива Рамиреса изданию News Medical. Его последнее исследование в области нейробиологии было посвящено силе наших собственных воспоминаний и тому, как их однажды смогли бы использовать для лечения психических расстройств.

— Меня зовут Стив Рамирес, и я доцент кафедры психологии и наук о мозге в Бостонском университете. Случай вдохновил меня заняться нейробиологией. В старших классах и колледже я думал, что получу стипендию за занятия музыкой. Я любил гуманитарные науки, музыку и медицину. Я понятия не имел, что хотел делать.

У меня состоялся разговор с бывшим консультантом, который спросил: «Если вы интересуетесь астрономией, медициной, музыкой и Шекспиром, почему бы не изучить то, что породило все это, а именно — мозг?» Это один из немногих моментов в моей карьере, когда я понял, что, изучая мозг, я получу возможность изучать то, что породило все когда-либо существовавшее. Эта идея зацепила меня. Я решил стать волонтером в исследовательских лабораториях и получить некоторый практический опыт. Мне понравилась нейробиология, и со временем я окончательно влюбился в нее.

О докторе Стиве Рамиреcе

Стив Рамирес — доцент кафедры психологии и нейробиологии Бостонского университета и бывший младший научный сотрудник Гарвардского университета. Он получил степень бакалавра нейробиологии в Бостонском университете и начал исследовать обучение и память в лаборатории Говарда Эйхенбаума. Далее он получил степень доктора нейробиологии в лаборатории Сусуму Тонегавы в Массачусетском технологическом институте, где его работа была сосредоточена на искусственном моделировании воспоминаний в мозге грызунов, а в настоящее время он работает над практическим применением этих манипуляций для облегчения симптомов, связанных с психическими расстройствами.

Стив получил премию NIH DP5 и награду NIH Transformative Award, премию Чана Цукерберга за лидерство в области разнообразия, премию американской изобретательности Смитсоновского института, премию научного прорыва National Geographic, премию Forbes и Technology Review «топ 35 новаторов в возрасте до 35 лет» и провел два выступления на TED.

— Национальные институты здравоохранения ежегодно инвестируют около $10 миллиардов в исследования в области нейробиологии, но мозг все еще не изучен до конца. Почему это происходит и что делает мозг таким сложным органом для изучения?

— Земле около четырех миллиардов лет, и мозгу потребовалось примерно столько же времени, чтобы эволюционировать в то, чем он является сегодня. Наша средняя продолжительность жизни составляет 76 лет. И у нас есть около 76 лет, чтобы перепроектировать то, что за четыре миллиарда лет превратилось в мозг современного человека. Нейробиология существует около 100 лет. На самом деле, только в эти последние сто лет мозг начал всерьез восприниматься как центр контроля наших мыслей, действий, чувств и так далее.

Нейробиология относительно молода по сравнению с физикой или математикой, которые старше ее на несколько тысяч лет. Прогресс был огромным, но это только верхушка айсберга, поскольку человеческий мозг насчитывает 86 миллиардов мозговых клеток и более ста триллионов соединений. Поразительно, на какую вычислительную мощность он способен. Тот факт, что теперь мы можем проникнуть внутрь этой системы и использовать новые технологии для прослушивания мыслей и чувств мозга, отражает то, где находится современная нейробиология.

Мы не знаем, как работает эта машина, и мы все еще обнаруживаем новые соединения внутри нее. В мозге все еще много неизведанных территорий, и, на мой взгляд, мы еще не раскрыли всю его схему и все еще не разобрались в принципах ее работы.

— В своем последнем исследовании вы изучали воспоминания. Что подразумевается под воспоминанием и как оно может изменить мозг?

— Есть самые разные воспоминания. Есть воспоминания о том, что мы делали прошлой ночью. Существует другой вид воспоминаний — моторная память при игре на пианино или воспоминания о пережитых эмоциях и удержание чувств того, что произошло. Когда мы думаем о памяти, большинство из нас склонны представлять такого рода наши личные переживания, которые мы можем вспомнить. Мы можем отправиться во времени в какой-то момент нашего прошлого, закрыть глаза и временно пережить некоторые его фрагменты. В этом смысле воспоминание — это способ мозга кодировать какой-то аспект опыта и сохранять эту информацию для последующего использования.

Воспоминание — это постоянное изменение, существующее в мозге.

Воспоминание — это постоянное изменение, существующее в мозге, и мозг может каким-то образом возвращаться к этому постоянному изменению, чтобы вспомнить определенный опыт, каким бы он ни был.

С точки зрения психологии это способность мозга кодировать, хранить и извлекать информацию. С точки зрения нейробиологии — это идея о том, что клетки мозга изменяются в результате опыта, но эти паттерны и изменения могут быть пересмотрены позже, чтобы сделать возможным само воспоминание. Каждое из них — это копирование опыта, будто ты нажимаешь в Microsoft Word кнопку с надписью «Сохранить как».

— Если воспоминание незначительно меняется каждый раз, когда мы думаем о нем, есть ли вероятность, что если мы будем достаточно часто вызывать значимое воспоминание, однажды оно окажется совершенно другим?

— Есть поговорка, что нельзя дважды войти в одну и ту же реку. Я думаю, что это справедливо и в отношении памяти, потому что вы не можете вспомнить одно и то же воспоминание дважды. Некоторые фрагменты искажаются и обновляются или модифицируется каждый раз, когда мы вспоминаем о нем. Я все еще могу с некоторой уверенностью вспомнить, что я делал на свой 21-й день рождения или где я был, когда получил свою нынешнюю работу. Но когда мы мысленно воспроизводим прошлое, то постоянно немного искажаем свое воспоминание.

Реальность такова, что каждое воспоминание — это маленькая ложь во спасение, которую преподносит нам мозг.

Реальность такова, что каждое воспоминание — это маленькая ложь во спасение, которую преподносит нам мозг. По большей части в нем содержится наиболее важная информация, необходимая нам для выживания или повседневных дел. Наша память необычайно хороша, но иногда в системе возникают ошибки, из-за которых воспоминания со временем могут немного искажаться.

Каждый раз, когда мы погружаемся в воспоминание, если мы постоянно обновляем его по крупицам информации, то тогда само собой разумеется, как сказала Даниэла Шиллер, профессор Маунт Синай: иронично, но самые правдивые воспоминания, которые у вас есть, вероятно, те, которые вы никогда не вспоминаете. Это те, которые в конечном итоге становятся самыми чистыми воспоминаниями, хранящимися в мозгу, — не запятнанные несовершенным процессом вспоминания. Воспоминания — это то, что объединяет наше самоощущение. Мы в пределах нашего собственного разума немного слепы к тем изменениям, которые происходят с ними с течением времени.

— Каковы потенциальные преимущества и недостатки этих измененных воспоминаний?

— Именно здесь научная грамотность становится еще более важной, чем когда-либо, особенно если мы используем память в качестве доказательства; делать это всегда нужно с некоторой долей скептицизма. Это не означает, что воспоминания не соответствуют действительности или что люди откровенно лгут. Это говорит о том, что мы полагаемся на биологический процесс, который несовершенен точно так же, как и все в биологии. Воспоминания могут быть удивительно последовательными, но некоторые несовершенства и детали, которые оказываются искажены, могут действительно иметь значение.

В науке мы не полагаемся на свидетельства очевидцев. Мы опираемся на измерения с помощью инструментов, которые не имеют эмоциональных предубеждений или каких-либо встроенных биологических недостатков, что могло бы дать нам противоречивые данные. Мы используем воспроизводимые инструменты или производим что-то воспроизводимое и внешнее по отношению к нашим несовершенствам. Предположим, мы можем использовать такие линейки, шаблоны, чтобы, так сказать, иметь возможность измерить истинность чего-либо. В этом случае, например, память становится важным компонентом показаний в суде, но не единственным.

Воспоминания могут быть удивительно последовательными, но некоторые искажения и детали могут действительно иметь значение.

— В вашем последнем исследовании эта концепция была применена для определения молекулярных и генетических различий между позитивными и негативными воспоминаниями. Почему вы решили заняться этим исследованием и можете ли вы рассказать нам, как вы его проводили? Что вы узнали об этих воспоминаниях?

— Одна из причин, по которой мы выбрали эту тему, заключалась в том, что положительные и отрицательные воспоминания нам очень близки и дороги. Они говорят об их силе и чем они могут быть для нас. Мы попытались выяснить: когда мозг обрабатывает положительные или отрицательные воспоминания, делает ли он это случайным образом? Есть ли в мозгу какие-то особые места, где хранятся положительные или отрицательные воспоминания? Существует ли специальная нейросхема для каждого из них?

Мы начали с важной области мозга, отвечающей за память, — гиппокампа. Мы использовали технологии, с помощью которых могли бы проникнуть в мозг и найти ячейки, которые хранят либо положительные, либо отрицательные воспоминания. Для начала мы заставили эти клетки светиться определенным цветом. Ячейки, обрабатывающие позитивные воспоминания, светились зеленым, а ячейки, обрабатывающие негативные воспоминания, — красным. Если поместить мозг под микроскоп, то можно посмотреть и сказать: «Вот где находится зеленый цвет. Вот где красный».

Примечательно, что первое открытие в этом исследовании заключалось в том, что позитивные и негативные воспоминания, по-видимому, действительно расположены в разных отделах в мозге. Положительные воспоминания находятся в одной части гиппокампа, а отрицательные — в основном в другой части. Затем мы использовали инструменты, с помощью которых искусственно активировали некоторые клетки мозга, и задались вопросом: «Можем ли мы активировать позитивное воспоминание? А негативное?» И визуализировали позитивные и негативные воспоминания. Когда мы искусственно активируем их, то возвращаем соответствующее позитивное или негативное воспоминание.

Наконец, мы хотели проникнуть в их геном и узнать: «Есть ли различия между позитивным и негативным опытом на генетическом уровне? Или это все воспоминания и между ними нет никакого реального различия на позитивные и негативные?» И когда мы посмотрели на уровень генома и молекулярные отпечатки пальцев, которые оставляют за собой позитивные и негативные воспоминания, то увидели в них значительные различия. Клетки позитивных воспоминаний, казалось, были полны генов, участвующих в защите клеток мозга от отмирания с течением времени. Клетки негативной памяти, по-видимому, полны генов, участвующих в ухудшении состояния и даже связанных с болезнью Альцгеймера.

— Ваше исследование стало возможным только благодаря передовой технологии под названием «оптогенетика». Как работает эта технология и как достижения в области нейробиологии за последние десять лет позволили реализовать новые исследовательские проекты, которые ранее были невозможны?

— Десять лет назад покойный коллега и друг Ху Лю и я смогли показать, что мы можем искусственно активировать воспоминания, и это стало началом нашей карьеры. Цель всегда была двоякой. Во-первых, можем ли мы искусственно манипулировать воспоминаниями, чтобы увидеть, что это говорит нам о мозге? Шаг первый — это искусственная повторная активация памяти и наблюдение за тем, на что способен мозг. Во-вторых, можем ли мы искусственно манипулировать воспоминаниями таким образом, чтобы-либо предотвратить разрушение мозга с течением времени, либо восстановить его?

Долгосрочная цель заключается в том, чтобы ответить на вопрос — могут ли сами воспоминания использоваться в качестве лекарства или лечения? Что мы надеемся получить, имея возможность каталогизировать положительные и отрицательные воспоминания в мозге? Это проникнуть внутрь и начать рассматривать очень специфические переживания и следы, которые они оставляют в мозге. Можем ли мы составить карту этих переживаний во всем мозге? Можем ли мы увидеть, как меняется эта карта по мере того, как мозг переходит в дегенеративное состояние? Или когда мозг входит в какое-то патологическое изменение, как меняется позитивное воспоминание? Подвержено ли оно изменениям больше, чем негативное воспоминание, или негативное может исчезнуть в случае определенной патологии?

Мы надеемся, что сможем сказать, что у нас есть рычаги воздействия на положительные и отрицательные воспоминания в мозге, и использовать это для некоего блага самого мозга.

— Надеетесь ли вы, что при продолжении исследований мы однажды сможем использовать свой же мозг для лечения психических расстройств, таких как ПТСР и депрессия? Чтобы это имело практическое значение не только для медицинской науки, но и для миллионов людей, у которых есть проблемы с ментальным здоровьем?

— Пока у вас есть мозг, психическое здоровье имеет значение. Нейронный отпечаток, который у нас есть, уникален для каждого. С точки зрения психологического здоровья одна из моих целей как ученого — гуманизировать научный процесс, потому что нет науки без ученого. Наука — это человеческое начинание, и если мы не ценим ее человеческую составляющую, то проигрываем.

В центре внимания всегда находится человек, страдающий определенным заболеванием, это имеет большое значение для того, каким образом мы рассматриваем психическое здоровье. Человек ли это, живущий с некоторым расстройством, пытающийся пережить расстройство или, возможно, излечившийся от определенного расстройства. Личностно ориентированная перспектива напоминает нам, что психологическое здоровье напрямую влияет на человека и его мозг.

Пока у вас есть мозг, психологическое здоровье имеет значение.

Это попытка нормализовать психическое здоровье как что-то, что мы все испытываем, что-то, что мы все переживаем, так, чтобы вокруг этого не было табу, чтобы была возможность сказать: «Вот конкретное расстройство, которое я либо пережил, либо страдал от него, либо нахожусь в процессе попытки справиться с ним». Чтобы это рассматривалось не как вина человека, а как то, что человек делает, чтобы попытаться улучшить свое самочувствие.

Память лежит в основе многих психических и нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера. Когда у нас отнимают воспоминания, у нас в конечном итоге отнимают нашу личность, то, кто мы есть, и то, как мы воспринимаем мир с течением времени. Итак, идея о том, что мы могли бы однажды либо восстановить память человека, либо предотвратить разрушение воспоминаний, на фундаментальном уровне является достойным, стоящим и по-настоящему хорошим человеческим начинанием.

Пока у вас есть мозг, психологическое здоровье имеет значение.

— Верите ли вы, что с появлением большего числа исследователей, расширяющих границы возможностей нейробиологии, мы откроем новые способы преобразования медицины? Что вас больше всего воодушевляет в области нейробиологии?

— Одна из вещей, которая меня больше всего волнует, — это идея о том, что не существует универсального подхода к психологическому здоровью и лечению мозга. Например, для отдельных людей некоторые аспекты когнитивно-поведенческой терапии могут работать лучше всего. Для других лучше всего подойдет подход, основанный на лекарствах. Для третьих сработает и то и другое. Но как мы можем предсказать, какой рецепт или коктейль из лекарств сработает, прежде чем прибегнуть к методу проб и ошибок? Цель персонализированной медицины такова: «Давайте возьмем вас в целом, человека с мозгом, с очень специфическим образованием и своей историей, и спросим: «Что лучше всего подойдет вам лично?»

Надеюсь, медицина эволюционирует в нашем восприятии мозга и психических расстройств, и мы, оглядываясь назад, сможем сказать: «Как мы выжили, используя эти грубые подходы к технологиям?» Я надеюсь, что наш взгяд на психологическое здоровье и лечение мозга человека через 2000 лет не будет похож на то, как это выглядит сегодня, потому что с течением времени мы сильно продвинемся в лечении человека.

— Недавно вы были удостоены премии Чана Цукерберга за лидерство в области научного разнообразия. Что для вас значит эта награда и почему для вас так важно поощрять и обучать ученых из разных слоев общества? Какие преимущества для исследований дает наличие разнообразной команды?

— Разнообразие в науке помогает всем. Оно дает людям возможность устанавливать связь на принципиально более глубоком уровне и глядеть на мир с разных точек зрения. Эта связь является основой командной работы для групп ради достижения общей цели, такой как открытие чего-то нового о мозге или о том, как устроен мир. Эта награда позволяет нам устанавливать такие связи с еще более обширной и разнообразной командой. Когда вы привлекаете к работе людей, которые понимают друг друга — или уважают очень разные жизненные пути друг друга и то, откуда они родом, — они не только проводят эксперименты и занимаются наукой вместе, но и учатся на жизненном опыте друг друга, что, я искренне верю, может сделать работу в лаборатории еще более ценным опытом. Все это помогает формировать следующее поколение граждан мира.

Я воочию убедился, как это помогает людям мыслить творчески или думать вслух, не чувствуя себя самозванцем или неадекватным. Это среда, которая принимает, поддерживает вас, хочет помочь вам развиваться. И потом, когда вы работаете с другими людьми, у которых есть общая цель, выигрывают все. Сама награда помогает моей лаборатории готовить следующее поколение нейробиологов, которые будут продолжать вдохновлять друг друга и весь мир.

— Что дальше ждет вас и ваши исследования?

— Два направления, которые мы собираемся сейчас исследовать, таковы. Во-первых, учитывая, что мы можем видеть картинку позитивных и негативных воспоминаний в мозге, что если мы добавим четвертое измерение — время — и спросим: «Как позитивные и негативные воспоминания меняются со временем?» Вместо одного снимка этой красивой картинки с красными и зелеными клетками, активность которых динамически меняется с течением времени, когда организм создает больше позитивных или негативных воспоминаний или сталкивается с каким-то психическим расстройством или входит в состояние нейродегенерации, мы хотим смотреть на воспоминания в режиме реального времени по мере их создания, обновления и по мере того, как в мозгу создается, сохраняется и активируется все больше воспоминаний. Именно тогда мы сможем принять во внимание всю сложность памяти.

Во-вторых, с воспоминанием связаны образы, звуки, запахи и эмоции, которые задействуют различные участки мозга, которые их обрабатывают. Воспоминания существуют в мозге в трех измерениях. Воспоминание — это сеть активности, которая существует во всем мозге. Как выглядит эта паутина активности? В исследовании мы сможем посмотреть на снимок — «вот поперечный срез клеток, участвующих в этом воспоминании в гиппокампе». Но давайте добавим третье измерение — пространство — и спросим: «Как конкретный опыт выглядит во всей его полноте в мозге?» Тогда мы сможем увидеть, где обрабатываются виды, звуки, запахи, эмоции и так далее. Мы увидим мозг, где все переплетено, перемешано друг с другом и разговаривает само собой, меняясь с течением времени.

Адаптированный перевод: Ксения Шумилова, участник проекта «Волонтеры рулят»
Иллюстрации: Дарья Иоанна Галимская, участник проекта «Волонтеры рулят»

Этот материал подготовила для вас редакция Фонда «СПИД.ЦЕНТР». Мы существуем благодаря вашей помощи.
Вы можете поддержать нашу работу по этой ссылке.
Google Chrome Firefox Opera