Voivatko tutkijat hakkeroida muistia?
Moderni tiede tuo meille loputtomat mahdollisuudet auttaa kehoamme ja mieltämme pysymään terveinä, mutta eräät viimeaikaiset tieteelliset toimet ovat olleet myös kiistojen keskipistettä. Yksi näistä on tutkijoiden kiinnostus manipuloida muistoja. Onko tämä feat mahdollista, ja jos on, niin miksi haluamme saavuttaa sen?
Muistimme muodostavat niin paljon siitä, keitä olemme, ja muistamamme asiat voivat usein määrittää kokemuksemme maailmasta.
Ja vaikka positiiviset muistot voivat auttaa meitä kasvamaan ja menestymään, negatiivisilla muistoilla ei aina ole niin tervetulleita vaikutuksia.
Joskus epämiellyttävät muistot voivat olla osa oppimiskäyrää - polttaminen kiehuvalla vedellä tarkoittaa, että seuraavalla kerralla olemme varovaisempia käsitellessämme vedenkeitintä.
On kuitenkin myös muistoja, jotka ovat todella traumaattisia, ja niiden muistaminen voi johtaa ahdistukseen ja vakaviin mielenterveysolosuhteisiin, kuten posttraumaattinen stressihäiriö (PTSD).
Muistin tutkiminen - muodostuminen, muistaminen ja unohtaminen - herättää paljon huomiota ja uteliaisuutta neurotieteilijöiden, psykologien ja jopa humanististen tutkijoiden keskuudessa, koska muistia ympäröivistä prosesseista on vielä niin paljon, että emme vielä ymmärrä niitä täysin.
Ja vaikka meidän on vielä löydettävä lisää siitä, miten muistot muodostuvat aivoissa, tutkijat ovat viime vuosina alkaneet tutkia mahdollisuutta manipuloida muistia - erityisesti negatiivisia - nähdäksesi, voivatko ne heikentää tai poistaa niitä kokonaan.
Tässä Spotlight-ominaisuudessa tarkastelemme lyhyesti, miksi muistamme ja miksi unohdamme luonnollisesti. Tutkimme myös joitain tutkimuksia, jotka ovat syventyneet muistin manipulointiin, selittäen kuinka tutkijat pyrkivät saavuttamaan sen ja miksi.
Muistin muistaminen ja unohtaminen
Kun aivot koodaavat tietoa, nämä tiedot tallentuvat neuroniryhmiin, jotka synapsoivat - tai linkkejä, jotka antavat aivosolujen "kommunikoida" - muodostaa yhteyden toisiinsa.
Tutkijat yhdistävät tyypillisesti vahvemmat synapsit parempaan muistiin, ja aivot "päivittävät" synaptisia yhteyksiä jatkuvasti muodostaen uusia tai vahvistamalla vanhoja, kun uudet muistot rakentuvat tai me päivitämme vanhempia.
Synapsit voivat kuitenkin heikentyä myös, jos niitä ei aktivoida riittävän usein, ja aivot menettävät usein osan näistä yhteyksistä kokonaan. Unohtaminen voi siis tapahtua luonnollisesti, ja tutkijat todellakin väittävät, että unohtaminen on tärkeä osa oppimista ja uusien muistojen luomista.
Lääketieteelliset uutiset tänään puhui Ph.D. Sam Berensille, joka on tällä hetkellä tutkimusavustaja Yorkin yliopistossa Isossa-Britanniassa, ja hän selitti meille, että luonnollinen unohtaminen voi johtua muutamista eri syistä.
"Unohtaminen tapahtuu, koska ei olisi energiatehokasta ylläpitää loputtomasti kaikkia muistoja, jotka muodostamme joka päivä", hän selitti ja lisäsi, että se "näyttää myös olevan luonnollinen seuraus neurogeneesistä - prosessista, joka luo uusia aivosoluja tulevaisuuden oppiminen. "
"Tästä syystä vanhojen ja käyttämättömien muistojen tyhjentäminen voi liittyä suoraan kykyymme oppia uusia asioita", hän kertoi MNT.
Mutta tutkijat jatkavat monien komplikaatioiden tutkimista, jotka muistuttavat muistin ja muodostavat sen. Esimerkiksi kaikki muistomme eivät ole oikeita, ja joskus aivomme "toteuttavat" unohtamisen puolustusmekanismina.
Muistin yhteensopivuus ja vääristymät
Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että sosiaalinen vuorovaikutus voi vaikuttaa ihmisen muistiin tapahtumasta, samoin kuin mitä muut ihmiset muistavat - tai väittävät muistan - samasta tapahtumasta.
Lehden raportin mukaan Tiede"Vaatimustenmukaisuus voi esiintyä kahdessa muodossa, jotka välittävät alun perin samanlaista, eksplisiittistä käyttäytymistä, mutta ovat pohjimmiltaan erilaisia." Nämä ovat:
- Yksityinen yhteensopivuus, jossa "sosiaalinen vaikutus voi todella muuttaa yksilön muistoa, mikä johtaa pitkäaikaisiin, pysyviin muistivirheisiin".
- Julkinen vaatimustenmukaisuus, jossa "yksilöt voivat päättää noudattaa ulkoisesti vaatimuksia, tarjoamalla tilin, joka sopii muiden omaan, mutta säilyttää sisäisesti varmuuden omassa alkuperäisessä muistissaan".
Vaikka julkisuus ei tosiasiallisesti vaikuta yksilön omaan muistikäsitykseen, osallistuminen tähän prosessiin voi johtaa siihen, että henkilö vaikuttaa muiden muistiin tapahtumasta.
Samalla raporttien kirjoittajat huomauttavat, että "muistinmukaisuus voi palvella myös mukautuvaa tarkoitusta, koska sosiaalinen oppiminen on usein tehokkaampaa ja tarkempaa kuin yksilöllinen oppiminen", mikä ei ole aina luotettavaa.
Esimerkiksi, kuten tutkimukset ovat osoittaneet, muistin hakuprosessi voi tarkoittaa, että alkuperäinen muisti kirjoitetaan uudestaan - kyseisen muistin kanssa - niin, että alkuperäinen muisti vääntyy.
Journal of Neuroscience -lehdessä ilmestynyt tutkimus kutsuu tätä "haun aiheuttamaksi vääristymäksi" ja selittää, että vääristymä voi esiintyä joko siksi, että hakuprosessi on muokannut muistia, "tai koska se johti uusien […] assosiaatioiden muodostumiseen", jotka " juuttui ”niin sanotusti alkuperäiseen muistiin.
"Muisti ei ole vain kuva, jonka aikaansaaja kuljettaa takaisin alkuperäiseen tapahtumaan - se voi olla kuva, joka on jonkin verran vääristynyt aikaisempien aikojen takia, kun muistat sen", kertoo yksi tutkimuksen tekijöistä Donna Bridge.
"Muistit eivät ole staattisia. Jos muistat jotain uuden ympäristön ja ajan yhteydessä tai jos sinulla on jopa erilainen tunnelma, muistosi saattavat integroida uuden tiedon. "
Donna-silta
Unohtaminen mukautuvana mekanismina
Muistettavien asioiden muistamiseen liittyvien ongelmien lisäksi on myös ongelma siitä, miksi unohdamme, ja jotkut tutkijat huomauttavat, että unohtaminen tapahtuu joskus mukautuvana mekanismina.
Yksi tapa, jolla unohtaminen voi olla mukautuva, Berens kertoi MNT, on, että päästämällä irti merkityksettömiä yksityiskohtia aivomme pystyvät sitten paremmin muistamaan tärkeät tiedot.
"[Oma] työ viittaa siihen, että tapahtuman tiettyjen yksityiskohtien unohtaminen antaa meille mahdollisuuden keskittyä laajempaan kuvaan ja vetää esiin yleisiä malleja, jotka voivat ennustaa tulevaisuuden", hän selitti.
”Esimerkiksi sen muistaminen, mitkä metsän puut tuovat eniten herkullisia hedelmiä, on hyödyllistä vasta, kun olet syönyt kaikki nämä hedelmät. Sen sijaan, että muistat erityispuita, voi olla parasta muistaa metsän yleinen alue, jolla on parhaat puut. "
Sam Berens, Ph.D.
"Tähän sisältyy joskus tiettyjen yksityiskohtien unohtaminen […] ja monien kokemusten hämärtäminen yleisen mallin saamiseksi", Berens jatkoi.
Tutkija huomautti myös, että toinen tapa, jolla unohtaminen voi olla hyödyllinen prosessi, on sijoittaa negatiiviset muistot ulottumattomiin siten, että ne häiritsevät vähemmän henkilöä, johon he vaikuttavat.
"Tunteiden tai traumaattisten tapahtumien muistot menettävät emotionaalisen sävynsä ajan myötä", sanoi Berens, ja "tämä voi auttaa meitä arvioimaan uudelleen ja oppimaan aiemmista kokemuksista tarvitsematta kokea kaikkia siihen liittyviä tunteita uudelleen samanaikaisesti."
Häiritsevät tunkeilevat muistot
Mutta mitä tapahtuu, kun traumaattiset muistot jatkuvat ja nousevat uudelleen kieltämättä? Asiantuntijat kutsuvat tätä "trauman häiritseväksi uudelleenkokemukseksi", ja se on PTSD: n keskeinen piirre.
Henkilöt, jotka kokevat PTSD: n, voivat spontaanisti muistuttaa traumaattisen muistin tai tuntea olevansa palaamassa trauman aiheuttaneeseen kontekstiin.
Tämä vaikutus voi aiheuttaa henkilölle vakavaa ahdistusta ja johtaa virheelliseen käyttäytymiseen selviytymisstrategiana.
Tästä syystä jotkut tutkijat ovat miettineet, mitä lähestymistapaa he voisivat käyttää heikentävien muistien heikentämiseen tai manipulointiin ja niiden vaikutuksen vähentämiseen. Ja tiedämme jo, että on mahdollista puuttua muistiin ja estää sen jähmettyminen.
"[M] emorioita voidaan heikentää aktiivisesti muodostumisen jälkeen", Berens kertoi meille, että tämä on "prosessi, joka eroaa unohtamisesta".
"Ensinnäkin muistinmuodostuksen jälkeen näyttää olevan aikaikkuna, jossa muistit ovat erityisen heikkoja ja herkkiä häiriöille - joissa ristiriitaiset tiedot voivat korvata muistin sisällön. […] Muistoja voi heikentää myös yksinkertainen haku… Kyllä, pelkkä muistin palauttaminen tekee siitä alttiimman heikentyneelle, vääristyneelle tai tyhjennetylle. "
Sam Berens, Ph.D.
Berens selitti edelleen, että lääke Propranolol, jonka lääkärit voivat määrätä PTSD: hen, menee jo jonkin verran kohti heikentävien muistojen heikentämistä niiden vaikutuksen vaimentamiseksi.
"Propranololia käytetään tällä tavoin auttamaan PTSD-potilaita", hän selitti ja lisäsi, että "ennen kuin potilas palauttaa mieleen trauma, joka heikentää muistia, annetaan Propranolol, joka lopettaa tunteiden palautumisen. koodattu uutena muistina. "
Siitä huolimatta tutkijat etsivät edelleen muita tapoja häiritä muistin muodostumista ja muistamista. Tällaiset tutkimukset voivat auttaa paitsi löytämään uusia hoitoja PTSD: lle ja muille ilmiöille, kuten fobioille, mutta ne voivat myös paljastaa uutta tietoa muistiin liittyvien aivomekanismien toiminnasta.
Muistikäsittelyn tutkiminen
Cambridgen Massachusettsin teknillisen instituutin tutkijaryhmä yritti ensin kasvattaa vääriä muistoja hiiriin yrittääkseen ymmärtää, voimmeko käsitellä muistoja keinotekoisesti.
Tämä ensimmäinen tutkimus, joka ilmestyi vuonna Tiede käytti vuonna 2013 optogeneettistä tekniikkaa manipuloimaan "hybridimuistin" muodostumista hiirten aivoissa. Tämä menetelmä edellyttää valonsäteiden käyttöä sellaisten neuronien aktivoimiseksi, jotka tutkijat ovat suunnitelleet vastaamaan tähän ärsykkeeseen.
Tutkimuksessa professori Susumu Tonegawan johtama ryhmä käytti optogeneettisiä menetelmiä synkronoimaan kaksi hermosolujen ryhmää - yksi hippokampuksessa, joka aktivoi tilamuistin, ja toinen amygdalassa, joka aktivoi pelmuistin.
Koe onnistui - hiiret alkoivat yhdistää pelon tilaan, jossa heillä ei ollut koskaan ollut huonoa kokemusta.
Saman ryhmän jatkotutkimuksessa, jonka he julkaisivat Luonto vuonna 2014 - Tonegawa ja hänen kollegansa onnistuivat käyttämään samaa tekniikkaa "sammuttamaan" negatiiviset assosiaatiot hiiren aivoissa.
Toinen tutkimus ilmestyi PLOS Yksi samana vuonna havaitsi, että tutkijat pystyivät estämään huonojen muistojen lujittumisen rottien aivoihin antamalla ksenonikaasua - anestesia-ainetta juuri oikeaan aikaan.
Ihmisen vs. eläimen aivot
Mutta osoittavatko tällaiset eläinkokeet todella, mitä tapahtuisi ihmisen aivoissa vastaavissa olosuhteissa?
Berens kertoi meille, että vaikka ihmisen aivojen ja ei-ihmisten nisäkkäiden aivojen välillä on todellakin eroja, joiden kanssa tutkijat yleensä työskentelevät, yhtäläisyydet ovat riittävän vahvoja antamaan meille hyvän käsityksen siitä, miten ihmisen aivot toimisivat samassa yhteydessä.
"Olemme todellakin hyvin samankaltaisia kuin muut nisäkkäät kuin hiiret ja rotat monilla tärkeillä tavoilla", Berens selitti MNT. "Sama muistinmuodostus- ja yhdistämisprosessi, joka auttaa meitä oppimaan lukemaan ja kirjoittamaan, toimii myös rotilla ja hiirillä vain hyvin pienin eroin", hän sanoi.
Viime aikoina kuitenkin, kuten kerroimme MNT vasta viime kuussa kolme maata kattava tutkimusryhmä on ottanut askeleen yrittäessään heikentää negatiivisia muistoja ihmisissä.
Viimeaikaisissa kokeissaan tutkijat altistivat vapaaehtoiset epämiellyttävälle sisällölle, jotta he voisivat ensin muodostaa ei-toivotut muistot. Sitten he pyysivät osallistujia muistamaan nuo muistot, käynnistämään muistin yhdistämisen.
Siinä vaiheessa ryhmä kuitenkin antoi anestesia - propofolia - joillekin osallistujille. He havaitsivat, että tämän väliintulon jälkeen vapaaehtoiset eivät enää kyenneet kunnolla muistamaan epämiellyttävää sisältöä, jonka he olivat aiemmin muistaneet.
Tämä johti tutkijat siihen johtopäätökseen, että sedaatio voi ainakin joissakin tapauksissa auttaa häiritsemään traumaattisten muistojen vakiintumista ihmisillä, jos se toimitetaan - kuten aikaisemmalla rotilla tehdyllä tutkimuksella - juuri oikeaan aikaan.
Tämä prosessi voi olla hyödyllinen tapa vähentää traumaattisten muistojen vaikutusta ihmisiin, joihin tällaiset tunkeilevat ajatukset vaikuttavat.
”Muistot lämmittävät sinua sisältäpäin. Mutta ne myös repivät sinut erilleen ”, kirjoittaa kirjailija Haruki Murakami romaanissa Kafka rannalla, ja meillä on vielä tapa opetella, kuinka parhaiten käyttää muistojamme kasvuun ja estää niitä tulemasta esteeksi.
