Запахи изменяют то, как память обрабатывается в мозге

В новой статье, опубликованной в журнале Learning and Memory, исследователи из Центра неврологии Бостонского Университета раскрывают роль запахов в запуске памяти о прошлом опыте – и потенциал использования запаха в качестве инструмента для лечения связанных с памятью расстройств.

«Если бы запах мог использоваться, чтобы вызвать воспоминание в памяти – даже о травмирующем опыте – мы могли бы воспользоваться этим терапевтически», – говорит нейробиолог Стив Рамирес, доцент кафедры психологии и наук о мозге и старший автор исследования.

До сих пор связь запаха и памяти была чем-то вроде загадки. Традиционная теория – теория консолидации систем – предполагает, что наши воспоминания начинают обрабатываться небольшим участком в форме подковы, называемым гиппокампом, который наполняет их деталями. Со временем, особенно когда мы спим, множество мозговых клеток, которые удерживают определенную память, реактивируются и реорганизуются(подробнее читайте в статье: как мозг формирует воспоминания). Затем память обрабатывается передней частью мозга – префронтальной корой – вместо гиппокампа, и многие детали теряются в случайном порядке.

Это объясняет, почему наши воспоминания со временем становятся немного размытыми. Это также помогает объяснить, почему люди с повреждением гиппокампа часто неспособны формировать новые воспоминания, в то время как их способность сохранять старые, сохраненные в префронтальной коре головного мозга воспоминания остается совершенно неповрежденной. Напротив, у людей с повреждением префронтальной коры часто проявляется амнезия, неспособность вспомнить прошлое.

Однако, если воспоминания уходят из гиппокампа и со временем лишаются деталей, то почему многие люди сохраняют яркие воспоминания о событии даже спустя годы – особенно люди с посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР)? И почему запахи, которые обрабатываются в гиппокампе, иногда вызывают, казалось бы, спящие воспоминания?

Чтобы ответить на эти вопросы, Рамирес и члены его лаборатории создали воспоминания о страхе у мышей, дав им серию безвредных поражений электрическим током внутри специального контейнера. Во время шока половина мышей была подвержена запаху экстракта миндаля, в то время как другая половина не подверглась воздействию какого-либо запаха. На следующий день исследователи вернули мышей в тот же контейнер, чтобы побудить их вспомнить сформированные воспоминания. Еще раз, мыши в группе запаха получили запах миндального экстракта во время их сеанса, в то время как группа без запаха не подвергалась никакому запаху. Но на этот раз ни одна группа не получила никаких новых ударов током. В соответствии с теорией консолидации систем, обе группы продемонстрировали значительную активацию гиппокампа.

Во время следующей сессии напоминания, 20 дней спустя, как и ожидалось, в группе без запаха обработка памяти страха сместилась в префронтальную кору – но группа с запахом все еще имела значительную активность мозга в гиппокампе.

«Это открытие предполагает, что мы можем склонить гиппокамп вернуться в “онлайн” в тот момент, когда мы не ожидаем, что он будет “онлайн”, потому что память слишком старая», – говорит Рамирес. «Запах может служить сигналом, чтобы оживить эту память с деталями».

Рамирес добавляет, что мы до сих пор не уверены в точной роли запаха в обработке памяти. Возможно, запахи задерживают переход памяти к префронтальной коре, таким образом сохраняя детали дольше. Если это так, то запах должен присутствовать только во время формирования памяти, чтобы память сохранила свою яркость. 

Рамирес говорит, что это исследование дает нам «схему» обработки памяти у нечеловеческих животных, и однажды эта информация может привести к прорывам в лечении состояний психического здоровья у людей, таких как ПТСР.

«Теперь, когда мы знаем, что запах может сдвинуть воспоминания, чтобы быть более зависимыми от гиппокампа, мы можем потенциально разработать стратегии, которые задействуют или отключают гиппокамп. И затем мы могли бы интегрировать некоторые поведенческие или лекарственные подходы, чтобы вернуть гиппокамп обратно в автономный режим, если наша цель – навсегда подавить память о страхе», – говорит Рамирес.

Другими словами, запахи, которые пробуждают наши воспоминания, могут быть более сильными, чем мы думаем. Сегодня они служат поводом для нашей ностальгии и нашего беспокойства, но завтра они могут стать нашим лечением.