Мыши вспомнили то, чего не было
Нобелевский лауреат Сусуму Тонегава во время июльской конференции FEBS 2013 в Санкт-Петербурге впервые рассказал про эксперимент, в ходе которого мышам удалось внедрить ложную память. Несколько дней назад подробности работы появились в Science. О том, что подразумевается под ложной памятью, как и куда ее удалось внедрить, сообщает Lenta.ru.
Эксперимент подобного рода был опубликован в Nature уже около полугода назад, а сейчас появилось его продолжение. Тогда ученые из Массачусетского технологического института под руководством нобелевского лауреата Сусуму Тонегавы смогли при помощи направленного в гиппокамп синего света заставить мышей вспомнить определенный эпизод из их жизни, а именно: как животные однажды побывали в незнакомой для них клетке.Поскольку мыши не могли самостоятельно рассказать экспериментаторам о том, что им вспомнилось в момент включения света, об их ощущениях судили по внешнему поведению: в момент «озарения» грызуны замирали, поскольку в той самой незнакомой клетке их подвергали небольшому, но весьма неприятному удару током.В норме такое поведение проявляется, когда мышей через некоторое время после удара током снова сажают в злополучную клетку – срабатывает классический павловский рефлекс. Изюминка нового эксперимента заключалась в том, что во время его проведения мыши были в безопасной, с их точки зрения, клетке – защитная реакция вызывалась не реальностью, а только активированными светом воспоминаниями.Ключевым свойством вызванных электростимуляцией воспоминаний является их случайность. При наличии пары электродов и пусть даже бесконечно терпеливого пациента невозможно научиться произвольно включать именно те воспоминания, которые мы по какой-то причине хотим оживить.Подвижки в данной области возникли при открытии компактных и относительно простых родопсинов (чувствительные к свету трансмембранные белки, которые в ответ на облучение синим светом могут пропускать ионы внутрь клетки) у водорослей. Это означало, что их гены можно попытаться заставить работать в нейронах, и тогда облучение последних синим светом должно будет привести к электрохимическому возбуждению. То есть контролировать работу нейронов стало возможно с по-мощью света, а не электричества, которое было действенным, но слишком грубым инструментом. Тонегаве удалось совместить множество методик из разных областей науки и сделать еще один шаг – не просто стимулировать определенное воспоминание, но даже создать воспоминание о несуществующем событии. Как ему это удалось?Ученые уже давно знают, что формирование памяти о любом событии сопровождается синтезом белка в нейронах. Среди этих белков существуют такие, которые синтезируются только на самых ранних этапах этого процесса – они называются «непосредственно ранние гены».В мозге (и особенно в его отделе гиппокампе) эти белки синтезируются только тогда, когда нейроны начинают активно что-то запоминать. Один из главных таких белков называется c-fos, и именно его использовали в лаборатории Тонегавы для того, чтобы «поймать» нейроны, которые хранят память о том или ином событии.Прежде всего авторы получили специальную линию лабораторных мышей, которым в гиппокамп ввели вирус с геном каналродопсина, и подключили их к оптическому волокну.В норме мышей все время держали на препаратах, которые «помечали» нейроны памяти в их мозге. Затем их пересаживали из одной клетки в другую – своеобразную «камеру пыток», где по ним проводили электрический заряд. После первой стадии эксперимента мыши возвращались к обычной жизни. Затем спустя несколько недель грызунов с «помеченными» нейронами вновь помещали в экспериментальные клетки.Когда мышь сажали в ту же клетку, где она раньше испытывала удар, она инстинктивно замирала — это, как мы говорили, хорошо известная реакция. Когда ее сажали в другую клетку, внешне сильно отличающуюся от первой, ничего подобного не происходило. Однако когда мышей сажали туда и облучали мозг по оптоволокну, мышь замирала. То есть вела себя так, как будто неожиданно оказывалась в «камере пыток». В новом эксперименте исследователи из Массачусетского технологического института сделали еще один шаг вперед. Они решили проверить: что если связать неприятный стимул и не реальную клетку, а только воспоминание о ней?Как и в прошлый раз, нейроны грызунов оказались «помечены» и могли активироваться в ответ на включение света. Из безопасной клетки «А» мышей помещали в столь же безопасную клетку «B» и начинали облучать мозг. Только после этого ученые включали электрический ток.Оказалось, что воспоминания об обстановке ассоциируются с неприятными ощущениями не хуже, чем реальная обстановка: когда мышей снова переносили в клетку «А» (где, как мы помним, ничего плохого с ними не происходило), они замирали, как будто ожидали электрического удара. Если их помещали в третью клетку, «С», которая не похожа ни на «А», ни на «В», ничего подобного не происходило. Интересно, что даже тогда, когда их помещали в клетку «В», где на самом деле имел место электрический удар, они реагировали довольно слабо. Это говорит о том, что воспоминания о клетках «А» и «В» мешали друг другу.Считать ли такое необычное поведение мышей ложной памятью? С формальной точки зрения она ею, безусловно, является, так как мыши помнят как опасную другую клетку. Авторы в данном случае ни на йоту не преувеличивают свои достижения. Но все же и удар, и клетка имели место в реальности. Если же кто-то думал, что под ложной памятью подразумевалось что-то вроде того, о чем идет речь в фильме «Вспомнить все», то ему придется подождать еще.
Автор: Отдел новостей «В»
