Консолидация памяти — это категория процессов, которые стабилизируют след памяти после его первоначального приобретения. [1] След памяти — это изменение в нервной системе, вызванное запоминанием чего-либо. Консолидация различается на два конкретных процесса. Первый, синаптическая консолидация , которая, как полагают, соответствует поздней фазе долговременной потенциации , [2] происходит в небольших масштабах в синаптических связях и нейронных цепях в течение первых нескольких часов после обучения. Второй процесс — системная консолидация , происходящая в гораздо большем масштабе в мозге, делая зависимые от гиппокампа воспоминания независимыми от гиппокампа в течение периода от недель до лет. В последнее время третий процесс стал объектом исследований — реконсолидация , при которой ранее консолидированные воспоминания могут снова стать лабильными посредством реактивации следа памяти. [3] [4]
Консолидация памяти впервые упоминается в трудах известного римского учителя риторики Квинтиллиана . Он отметил «любопытный факт... что интервал в одну ночь значительно увеличит силу памяти», и представил возможность того, что «... сила воспоминания... подвергается процессу созревания и созревания в течение времени, которое проходит». Процесс консолидации был позже предложен на основе клинических данных, проиллюстрированных в 1882 году законом регрессии Рибо , «прогрессивное разрушение прогрессирует от нестабильного к стабильному». Эта идея была разработана Уильямом Х. Бернхэмом несколько лет спустя в статье об амнезии, объединяющей результаты экспериментальной психологии и неврологии. Термин «консолидация» был введен немецкими исследователями Мюллером и Альфонсом Пильцекером, которые в своих исследованиях, проведенных между 1892 и 1900 годами, заново открыли концепцию о том, что памяти требуется время для фиксации или «консолидации». [1] Они предложили гипотезу персеверации-консолидации после того, как обнаружили, что новая усвоенная информация может нарушить ранее усвоенную информацию, если прошло недостаточно времени для консолидации старой информации. [5] Это привело к предположению, что новые воспоминания хрупки по своей природе, но со временем они становятся более твердыми. [5]
Систематические исследования антероградной амнезии начали появляться в 1960-х и 1970-х годах. Случай Генри Молейсона , ранее известного как пациент HM, стал вехой в исследованиях памяти, поскольку он связан с амнезией и удалением зоны гиппокампа , и вызвал огромный интерес к изучению поражений мозга и их влияния на память. После того, как Молейсон перенес двустороннюю резекцию медиальной височной доли для облегчения эпилептических симптомов, пациент начал страдать от нарушений памяти. Молейсон утратил способность кодировать и консолидировать недавно полученную информацию, что привело исследователей к выводу, что медиальная височная доля (MTL) является важной структурой, вовлеченной в этот процесс. [6] Молейсон также показал признаки ретроградной амнезии , охватывающей период около трех лет до операции, что позволяет предположить, что недавно приобретенные воспоминания продолжительностью до пары лет могли сохраняться в MTL до консолидации в других областях мозга. [7] Исследования других пациентов с резекцией MTL показали положительную связь между степенью нарушения памяти и степенью удаления MTL, что указывает на временной градиент в консолидирующей природе MTL. [6]
Эти исследования сопровождались созданием животных моделей человеческой амнезии в попытке идентифицировать мозговые субстраты, критически важные для медленной консолидации. Между тем, нейрофармакологические исследования выбранных областей мозга начали проливать свет на молекулы , возможно, ответственные за быструю консолидацию. [1] В последние десятилетия достижения в области клеточных препаратов, молекулярной биологии и нейрогенетики произвели революцию в изучении консолидации. Дополнительную поддержку оказывает изучение функциональной активности мозга у людей, которое показало, что активность областей мозга меняется с течением времени после приобретения нового воспоминания. [6] Это изменение может произойти всего через пару часов после того, как воспоминание было закодировано , что предполагает наличие временного измерения в реорганизации памяти, представленной в мозге . [5]
Синаптическая консолидация — это одна из форм консолидации памяти, наблюдаемая у всех видов и задач долговременной памяти. Долговременная память , когда обсуждается в контексте синаптической консолидации, обычно называется памятью, которая длится не менее 24 часов. [1] Синаптическая консолидация достигается быстрее, чем системная консолидация (которая, как предполагается, занимает недели, месяцы или даже годы [8] ). Есть данные, позволяющие предположить, что синаптическая консолидация происходит в течение нескольких минут или часов после кодирования или обучения памяти (показано, например, у золотых рыбок), [1] и как таковая она считается «быстрым» типом консолидации. Ее также называют «начальной консолидацией». [9] Уже через шесть часов после обучения воспоминания становятся непроницаемыми для помех, которые нарушают синаптическую консолидацию и формирование долговременной памяти. Поздняя фаза LTP [ 2] долговременная форма одной из наиболее изученных форм синаптической пластичности , как полагают, является клеточным процессом, лежащим в основе синаптической консолидации.
Стандартная модель синаптической консолидации предполагает, что изменения синтеза синаптических белков и изменения мембранного потенциала достигаются посредством активации внутриклеточных каскадов трансдукции . Эти молекулярные каскады запускают факторы транскрипции , которые приводят к изменениям в экспрессии генов . Результатом экспрессии генов является длительное изменение синаптических белков, а также синаптическое ремоделирование и рост. В короткие сроки сразу после обучения молекулярный каскад, экспрессия и процесс как факторов транскрипции, так и ранних генов подвержены нарушениям. Нарушения, вызванные специфическими препаратами, антителами и грубой физической травмой, могут блокировать эффекты синаптической консолидации. [1]
LTP можно рассматривать как длительное усиление синаптической передачи , [10] и, как известно, вызывает увеличение продукции нейротрансмиттера и чувствительности рецепторов , длящееся от нескольких минут до нескольких дней. Процесс LTP рассматривается как фактор, способствующий синаптической пластичности и росту синаптической силы , которые, как предполагается, лежат в основе формирования памяти. LTP также считается важным механизмом с точки зрения сохранения воспоминаний в областях мозга, [11] и, следовательно, считается, что он участвует в обучении. [10] Существуют убедительные доказательства того, что LTP имеет решающее значение для павловского условного рефлекса страха у крыс, предполагая, что он опосредует обучение и память у млекопитающих. В частности, антагонисты рецепторов NMDA , по- видимому, блокируют индукцию как LTP, так и условного рефлекса страха , и что условное рефлекс страха увеличивает миндалевидную синаптическую передачу, что приводит к LTP. [12]
Было обнаружено, что распределенное обучение улучшает консолидацию памяти, особенно реляционной памяти. Экспериментальные результаты показывают, что распределение обучения в течение 24 часов снижает скорость забывания по сравнению с массированным обучением и улучшает консолидацию реляционной памяти. При интерпретации в контексте синаптической консолидации механизмы синаптического усиления могут зависеть от интервала реактивации памяти, чтобы обеспечить достаточное время для синтеза белка и тем самым усилить долговременную память. [13]
Одно исследование, демонстрирующее этот эффект, было проведено в 1984 году Смитом и Роткопфом. [14] В этом эксперименте испытуемые были разделены на три группы для проверки запоминания и обучения. «Каждая группа проходила один и тот же 8-часовой курс статистики, но одна группа проходила курс за один день, другая — в течение четырех дней в одной комнате, а третья — в течение четырех дней в разных комнатах. Испытуемые проходили тестирование пять дней спустя в совершенно новой обстановке. Результаты эксперимента показали, что прохождение курса в течение четырех дней было намного эффективнее, чем его прохождение единовременно. Интересно, что группа, которая проходила курс в течение четырех дней и в разных комнатах, показала лучшие результаты в финальном тесте на запоминание из всех групп». [14] Это показывает, что разнесение учебных сессий и обучение в разных условиях помогает с запоминанием, поскольку дает мозгу время консолидировать информацию, не отвлекаясь на новую информацию. Преимущества интервального обучения были также продемонстрированы в более раннем исследовании Редера и Андерсона (1982), которое дало схожие результаты, подтверждающие значимость эффекта интервального обучения и его влияние на обучение. [15] [16]
Синтез белка играет важную роль в формировании новых воспоминаний . Исследования показали, что ингибиторы синтеза белка, вводимые после обучения , ослабляют память, что говорит о том, что синтез белка необходим для консолидации памяти. Кроме того, в отчетах предполагается, что эффекты ингибиторов синтеза белка также подавляют LTP . [17] Однако другие результаты показали, что синтез белка на самом деле может не быть необходимым для консолидации памяти, поскольку было обнаружено, что формирование воспоминаний может выдерживать огромное количество ингибирования синтеза белка , что говорит о том, что этот критерий синтеза белка как необходимого для консолидации памяти не является безусловным. [17]
Системная консолидация — это вторая форма консолидации памяти . Это процесс реорганизации, в котором воспоминания из области гиппокампа , где воспоминания изначально кодируются , перемещаются в неокортекс в более постоянной форме хранения. [8] [18] Системная консолидация — это медленный динамический процесс, который может занять от одного до двух десятилетий, чтобы полностью сформироваться у людей, в отличие от синаптической консолидации, которая занимает всего несколько минут или часов, чтобы новая информация стабилизировалась в воспоминаниях. [18]
Стандартная модель консолидации систем была обобщена Сквайром и Альваресом (1995); [19] она утверждает, что когда новая информация изначально кодируется и регистрируется, память об этих новых стимулах сохраняется как в гиппокампе , так и в корковых областях. [20] Позже представления этой информации в гиппокампе становятся активными в явном (сознательном) воспоминании или неявном (бессознательном) воспоминании, как во сне и «офлайн» процессах. [1]
Память сохраняется в гиппокампе в течение одной недели после первоначального обучения , представляя собой стадию, зависящую от гиппокампа. [20] На этой стадии гиппокамп «обучает» кору все больше и больше информации, и когда информация вспоминается, она укрепляет кортико-кортикальную связь, тем самым делая память независимой от гиппокампа. [1] Таким образом, начиная с одной недели и далее после первоначального опыта обучения , память медленно переносится в неокортекс , где она становится постоянно сохраненной. [1] С этой точки зрения гиппокамп может выполнять задачу временного хранения воспоминаний, поскольку синапсы способны быстро меняться, тогда как неокортикальные синапсы изменяются со временем. [19] Таким образом, консолидация — это процесс, при котором гиппокамп постоянно активирует неокортекс, что приводит к прочным связям между ними. Поскольку гиппокамп может поддерживать воспоминания только временно, остаточная активация будет наблюдаться только в неокортексе, который способен поддерживать память бесконечно. Сквайр и Альварес использовали временную градацию у пациентов с ретроградной амнезией в качестве подтверждения идеи о том, что после установления связи в неокортексе гиппокамп больше не нужен, но этот процесс является динамичным и длится несколько лет.
Сквайр и Альварес также предложили идею о том, что структуры MTL играют роль в консолидации воспоминаний в неокортексе, предоставляя область связывания для нескольких корковых регионов, участвующих в первоначальном кодировании памяти. [19] В этом смысле MTL будет действовать как ретрансляционная станция для различных перцептивных входов, которые составляют память и сохраняют ее как целое событие. После того, как это произошло, MTL направляет информацию в неокортекс, чтобы обеспечить постоянное представление памяти.
Теория множественных следов (MTT) строится на различии между семантической памятью и эпизодической памятью и рассматривает предполагаемые недостатки стандартной модели в отношении зависимости гиппокампа. MTT утверждает, что гиппокамп всегда участвует в извлечении и хранении эпизодических воспоминаний. [21] Считается, что семантические воспоминания, включая основную информацию, закодированную во время хранения эпизодических воспоминаний, могут быть установлены в структурах, отличных от гиппокампальной системы, таких как неокортекс в процессе консолидации. [21] Следовательно, хотя надлежащее функционирование гиппокампа необходимо для сохранения и извлечения эпизодических воспоминаний, оно менее необходимо во время кодирования и использования семантических воспоминаний. По мере старения памяти возникают долгосрочные взаимодействия между гиппокампом и неокортексом, и это приводит к установлению аспектов памяти в структурах, отличных от гиппокампа. [21] Таким образом, MTT утверждает, что как эпизодические, так и семантические воспоминания опираются на гиппокамп, и последний становится в некоторой степени независимым от гиппокампа во время консолидации. [21] Важное различие между MTT и стандартной моделью заключается в том, что стандартная модель предполагает, что все воспоминания становятся независимыми от гиппокампа через несколько лет. Однако Надель и Москович показали, что гиппокамп участвует в воспроизведении воспоминаний для всех отдаленных автобиографических воспоминаний независимо от их возраста. [21] Важный момент, который они отмечают при интерпретации результатов, заключается в том, что активация в гиппокампе была одинаково сильной независимо от того факта, что вызванные воспоминания были такими старыми, как 45 лет до даты эксперимента. [21] Это осложняется тем фактом, что гиппокамп постоянно участвует в кодировании новых событий, и активацию из-за этого факта трудно отделить с помощью базовых измерений. [21] Из-за этого активация гиппокампа во время извлечения отдаленных воспоминаний может быть просто побочным продуктом кодирования субъектом исследования как события. [21]
Хейст, Гор и Мао стремились изучить временную природу консолидации в гиппокампе, чтобы проверить МТТ против стандартной точки зрения. [22] Они обнаружили, что гиппокамп не вносит существенного вклада в припоминание отдаленных воспоминаний после периода в несколько лет. Они утверждают, что достижения в области функциональной магнитно-резонансной томографии позволили им улучшить их различие между гиппокампом и энторинальной корой, которая, как они утверждают, более устойчива в своей активации при извлечении отдаленных воспоминаний. [22] Они также критикуют использование воспоминаний во время тестирования, которые не могут быть подтверждены как точные. [22] Наконец, они заявляют, что первоначальное интервью в сканере действовало как событие кодирования, поскольку такие различия между недавними и отдаленными воспоминаниями были бы скрыты. [22]
Надель и Москович утверждали, что при изучении структур и систем, участвующих в консолидации памяти , необходимо различать семантическую память и эпизодическую память, поскольку они опираются на две разные системы памяти. Когда кодируется эпизодическая информация, кодируются и семантические аспекты памяти, и это предлагается в качестве объяснения различных градиентов потери памяти, наблюдаемых у пациентов с амнезией. [21] Пациенты с амнезией и повреждением гиппокампа демонстрируют следы воспоминаний, и это использовалось в качестве поддержки стандартной модели, поскольку она предполагает, что воспоминания сохраняются отдельно от гиппокампальной системы. [21] Надель и Москович утверждают, что эти сохраненные воспоминания утратили богатство опыта и существуют как деперсонализованные события, которые были семантизированы с течением времени. [21] Они предполагают, что это вместо этого подтверждает их представление о том, что эпизодические воспоминания в значительной степени зависят от гиппокампальной системы, но семантические воспоминания могут быть установлены в другом месте мозга и пережить повреждение гиппокампа. [21]
Обучение можно разделить на две формы знаний: декларативную и процедурную . Декларативная информация включает сознательное припоминание фактов, эпизодов и списков, и ее хранение, как правило, связано с медиовисочной долей и гиппокампальной системой, поскольку она включает кодирование как семантической, так и эпизодической информации о событиях. Однако процедурные знания, как говорят, функционируют отдельно от этой системы, поскольку они в основном опираются на двигательные области мозга. [23] Неявная природа процедурных знаний позволяет им существовать вне осознания того, что информация там есть. Пациенты с амнезией показали сохраненную способность обучаться задачам и демонстрировать обучение без того, чтобы субъект знал, что обучение когда-либо имело место. [23] Это вводит диссоциацию между двумя формами памяти, и тот факт, что одна форма может существовать в отсутствие другой, предполагает, что в консолидации участвуют отдельные механизмы. Сквайр предположил, что процедурные знания в некоторых случаях консолидируются экстрапирамидной двигательной системой. [23] Сквайр продемонстрировал, что у пациентов с амнезией может сохраняться неповрежденное обучение определенным двигательным, перцептивным и когнитивным навыкам. [23] Они также сохраняют способность подвергаться влиянию прайминговых эффектов, при этом пациенты не могут сознательно вспомнить какой-либо имевший место сеанс обучения. [23]
Миндалевидное тело , в частности базолатеральная область (БЛА), участвует в кодировании значимых событий и напрямую связана с памятными событиями. [5] Обширные данные свидетельствуют о том, что гормоны стресса, такие как адреналин, играют решающую роль в консолидации новых воспоминаний, и именно поэтому стрессовые воспоминания вспоминаются так ярко. [24] Исследования Голда и ван Баскирка предоставили первоначальные доказательства этой связи, когда они показали, что инъекции адреналина субъектам после периода обучения привели к более долгосрочному сохранению воспоминаний, связанных с задачами. [25] [26] Это исследование также предоставило доказательства того, что уровень введенного адреналина был связан с уровнем сохранения, что предполагает, что уровень стресса или эмоциональности памяти играет роль в уровне сохранения. Предполагается, что адреналин влияет на консолидацию памяти, активируя миндалевидное тело, и исследования показали, что антагонизм бета-андренорецепторов перед инъекцией адреналина блокирует сохранение эффектов памяти , наблюдавшихся ранее. [27] [28] Это подтверждается тем фактом, что агонисты бета-адренорецепторов оказывают противоположный эффект на усиление консолидации памяти. [27] [28] Считается, что BLA активно участвует в консолидации памяти и находится под сильным влиянием гормонов стресса, что приводит к повышенной активации и, как следствие, к усилению сохранения памяти. [24] Затем BLA проецируется в гиппокамп, что приводит к усилению памяти. [5] Эта связь была изучена Паккардом и Ченом, которые обнаружили, что при введении глутамата в гиппокамп наблюдалась усиленная консолидация во время выполнения заданий лабиринта с вознаграждением за еду. [29] Противоположный эффект также наблюдался, когда миндалевидное тело было инактивировано с помощью лидокаина . [29] Исследования, по-видимому, предполагают, что миндалевидное тело влияет на консолидацию воспоминаний посредством своего влияния на гормоны стресса и проекций в другие области мозга, участвующие в консолидации памяти. [5]
Считалось, что быстрый сон с движением глаз (БДГ) является важной концепцией в ночном обучении у людей, устанавливая информацию в гиппокампальных и корковых областях мозга . [ 30] БДГ-сон вызывает увеличение нейронной активности после обогащенного или нового опыта бодрствования, тем самым увеличивая нейронную пластичность и, следовательно, играя существенную роль в консолидации воспоминаний. [31] Однако в последние годы это стало подвергаться сомнению, и исследования по лишению сна показали, что животные и люди, которым отказывают в БДГ-сне, не демонстрируют дефицита в обучении задачам. Было высказано предположение, что, поскольку мозг находится в состоянии, не кодирующем память во время сна, консолидация вряд ли произойдет. [32]
Однако более поздние исследования рассматривали связь между медленноволновым сном и консолидацией памяти, а не быстрым сном. Одно исследование показало, что низкие уровни ацетилхолина, обнаруженные в центральной нервной системе, которые присутствуют во время медленноволнового сна, способствуют консолидации воспоминаний и, следовательно, способствуют процессу обучения. [33] [34]
Недавние исследования изучали связь между быстрым сном и консолидацией процедурного обучения. В частности, исследования были проведены по сенсорным и моторным задачам. В одном исследовании, проверяющем постукивание пальцами, люди были разделены на две группы и протестированы после тренировки с промежуточным сном или без него; результаты пришли к выводу, что сон после тренировки увеличивает как скорость, так и точность в этой конкретной задаче, одновременно увеличивая активацию как корковых, так и гиппокампальных областей; тогда как у бодрствующей группы после тренировки таких улучшений не было. [30] Было высказано предположение, что это может быть связано больше с процессом синаптической консолидации, а не консолидации систем из-за краткосрочного характера вовлеченного процесса. [32] Исследователи, изучающие влияние сна на моторное обучение, отметили, что хотя консолидация происходит в течение периода 4–6 часов во время сна, это также верно и во время бодрствования, что может свести на нет любую роль сна в обучении. [32] В этом смысле сон не будет служить какой-либо особой цели для усиления консолидации воспоминаний, поскольку он происходит независимо от сна. Другие исследования изучали процесс воспроизведения, который был описан как реактивация паттернов, которые были стимулированы во время фазы обучения. Воспроизведение было продемонстрировано в гиппокампе, и это подтвердило идею о том, что оно служит цели консолидации. [32] Однако воспроизведение не является специфическим для сна, и как крысы, так и приматы демонстрируют признаки во время периодов отдыха и бодрствования. [32] Кроме того, воспроизведение может быть просто остаточной активацией в областях, которые были задействованы ранее в фазе обучения, и может не иметь фактического влияния на консолидацию. [32] Эта реактивация следов памяти также наблюдалась во время сна без быстрого сна, особенно для воспоминаний, зависящих от гиппокампа. [35] Исследователи отметили сильную реактивацию гиппокампа во время сна сразу после задания по обучению. Эта реактивация привела к повышению производительности в изученном задании. [35] В одном из таких экспериментов участники изучали ассоциации пар слов (декларативные воспоминания) перед периодами сохранения сна или периодами бодрствования. Исследователи обнаружили, что ожидание извлечения играло роль в том, смогли ли участники сохранить информацию, поскольку участники, которым рассказали о тесте на отложенное извлечение, показали лучшие результаты. Однако их исследование показало, что сон с большей вероятностью способствовал консолидации воспоминаний, если информация была связана с будущими событиями или поведением. [36] Исследователи, работающие в этом направлении, пришли к выводу, что сныявляются побочным продуктом реактивации областей мозга, и это может объяснить, почему сны могут быть не связаны с консолидируемой информацией. [35] Сам по себе опыт сна не является тем, что улучшает производительность памяти, а скорее реактивация нейронных цепей, которая вызывает это. Другие исследователи изучали роль гормонов роста в консолидации воспоминаний, особенно тех, которые касаются процедурных и декларативных воспоминаний. Они обнаружили, что хотя гормоны роста поддерживают общие системы мозга и функционирование памяти, до сих пор неясно, играют ли гормоны роста роль в формировании и обработке конкретных воспоминаний во время периодов сна. [33]
Консолидация памяти во время сна посредством реактивации предшествующего опыта и информации связана с сигнатурами сна корковых «медленных колебаний » и веретен сна , которые участвуют в информационном потоке между соответствующими областями мозга. Более полное понимание этих механизмов, возможно, позволит намеренно активировать или усиливать эту реактивацию. [37] [38]
Zif268 — это немедленный ранний ген (IEG), который, как полагают, участвует в нейропластичности путем повышения регуляции фактора транскрипции во время быстрого сна после предварительного воздействия обогащенной среды. [31] Результаты исследований, проверяющих воздействие zif268 на мозг мышей посмертно , предполагают, что опыт бодрствования перед сном может иметь устойчивый эффект на мозг из-за увеличения нейропластичности. [31]
Реконсолидация памяти — это процесс вызова и активной консолидации ранее консолидированных воспоминаний. [10] Это отдельный процесс, который служит для поддержания, укрепления и изменения воспоминаний , которые уже хранятся в долговременной памяти . После того, как воспоминания проходят процесс консолидации и становятся частью долговременной памяти, они считаются стабильными. Однако извлечение следа памяти может вызвать другую лабильную фазу, которая затем требует активного процесса, чтобы сделать память стабильной после завершения извлечения. [10] Считается, что стабилизация после извлечения отличается и отличается от консолидации, несмотря на ее совпадение по функциям (например, хранение ) и ее механизмам (например, синтез белка ). Изменение памяти должно быть продемонстрировано при извлечении, чтобы этот независимый процесс был действительным. [10]
Теория реконсолидации обсуждалась в течение многих лет и до сих пор остается спорной. Реконсолидация была впервые концептуализирована в свете открытия того, что фобии часто можно устранить с помощью электрошоковой терапии (ЭСТ). [39] Это, казалось, указывало на участие процесса реконсолидации для возбужденных воспоминаний и на то, что операция, действующая при ЭСТ, была нарушением этого процесса; в данном случае, реконсолидации извлеченных воспоминаний о страхе с помощью применения шока.
Дальнейшие исследования изучали эту концепцию, [10] используя ЭСТ для проверки реконсолидации; ЭСТ уже была известна как амнестический агент (приводит к потере памяти). Эти исследования показали, что она эффективна для восстановленных воспоминаний, если назначается непосредственно после восстановления памяти. [1]
Более поздние исследования, в которых воспоминания о страхе были установлены у крыс посредством павловского условного рефлекса страха , обнаружили, что консолидированное воспоминание о страхе может быть приведено в лабильное состояние с помощью немедленных инфузий ингибитора синтеза белка анизомицина в миндалевидное тело , но не инфузий, сделанных через шесть часов. [3] Был сделан вывод, что консолидированное воспоминание о страхе при реактивации переходит в изменчивое состояние, которое требует синтеза белка de novo для новой консолидации, т. е. повторной консолидации старого воспоминания. [3] Надер, Шафе и Ле Ду (2000) продемонстрировали, что процесс реконсолидации может сделать воспоминания более пластичными, чем считалось ранее. [40] [16] Надер и его коллеги обучали крыс бояться звука, сочетая звук с небольшим ударом тока. Затем группам крыс в разные моменты времени вводили анизомицин, антибиотик, ограничивающий синтез белка. Крысы, которым вводили анизомицин после консолидации, сохранили реакцию страха на тон. Однако крысы, которым делали инъекцию до консолидации и реконсолидации, не сохранили реакцию страха, когда они снова услышали тон позже. Похоже, что вмешательство, которое происходит до консолидации воспоминаний, влияет на то, как они вспоминают их позже.
Брюне и коллеги (2008) изучали пациентов, у которых было диагностировано посттравматическое стрессовое расстройство ( ПТСР ). [41] Следуя тому же методу, который использовали Надер и его коллеги, Брюне вызывал у пациентов реакцию тревоги, заставляя их слушать 30-секундную запись, описывающую обстоятельства их травматического опыта. Вскоре после этого пациентам вводили пропранолол, препарат, который блокирует рецепторы гормона стресса в миндалевидном теле, которое участвует в неврологическом представлении эмоционального содержания воспоминаний. У этих пациентов наблюдалось значительное снижение симптомов ПТСР через несколько месяцев после лечения. Эти результаты были подтверждены в более поздних исследованиях, проведенных в 2009 году Киндтом и коллегами и в 2010 году Шиллером и коллегами. [42] [43]
Исследования, проведенные Надером и другими, по-видимому, свидетельствуют о том, что воспоминания, сохраняющиеся в памяти, становятся хрупкими, как будто мы переживаем их впервые.
В дополнение к воспоминаниям о страхе, воспоминания о влечении также подвержены эпизодам реконсолидации, которые также могут быть нарушены; а именно, после местного введения ингибитора активности белка. [44]
После того, как были проведены эти прорывные исследования, было проведено несколько других исследований, чтобы проверить теорию реконсолидации памяти. Субъектами этих исследований, наряду с людьми , были крабы , цыплята , медоносные пчелы , рыба-медака , прудовики и различные грызуны . [10] Дальнейшие исследования продемонстрировали аналог реконсолидации памяти в путях обработки боли спинного мозга, что предполагает общую роль реконсолидации в центральной нервной системе . [45]
Некоторые исследования поддержали эту теорию, в то время как другие не смогли продемонстрировать нарушение консолидированной памяти после извлечения. Отрицательные результаты могут быть примерами состояний, при которых воспоминания не подвержены постоянному нарушению, таким образом, определяя фактор реконсолидации. [10] После долгих дебатов и подробного обзора этой области был сделан вывод, что реконсолидация является реальным явлением. [4] Тронсон и Тейлор составили длинное резюме множественных исследований реконсолидации, отметив, что ряд исследований не смогли показать нарушения памяти из-за заблокированной реконсолидации. Однако была подчеркнута необходимость в стандартизированных методах, поскольку в некоторых учебных задачах, таких как выработка условно-рефлекторного страха , определенные формы реактивации памяти могут фактически представлять собой новое обучение угасанию , а не активацию старого следа памяти . В рамках этой возможности традиционные нарушения реконсолидации могут фактически сохранять исходный след памяти, но предотвращать консолидацию обучения угасанию . [10] Недавние исследования показали, что эпигенетические модификации также могут предотвращать реконсолидацию в некоторых случаях. [46] Удаление этих эпигенетических модификаций с помощью ингибиторов гистондеацетилазы позволило стереть отдаленные воспоминания после их вызова.
Эксперименты по реконсолидации проводить сложнее, чем типичные эксперименты по консолидации, поскольку необходимо показать, что нарушение ранее консолидированной памяти специфично для реактивации исходного следа памяти . Кроме того, важно продемонстрировать, что уязвимость реактивации происходит в ограниченные сроки, что можно оценить, отложив инфузию до шести часов после реактивации. Также полезно показать, что поведенческая мера, используемая для оценки нарушения памяти , обусловлена не только ухудшением выполнения задачи, вызванным процедурой, что можно продемонстрировать путем тестирования контрольных групп при отсутствии исходного обучения . Наконец, важно исключить альтернативные объяснения, такие как обучение угасанию путем удлинения фазы реактивации. [10] Также были опасения по поводу использования исследований реконсолидации для обоснования психотерапевтического лечения и обобщения основных исследований реконсолидации в терапевтическом кабинете [47]
Возникли вопросы, является ли реконсолидация уникальным процессом или просто еще одной фазой консолидации. Как консолидация, так и реконсолидация могут быть нарушены фармакологическими агентами (например, ингибитором синтеза белка анизомицином ), и обе требуют фактора транскрипции CREB . Однако недавние исследования миндалевидного тела показывают, что BDNF требуется для консолидации (но не реконсолидации), тогда как фактор транскрипции и немедленный ранний ген Zif268 требуются для реконсолидации, но не консолидации. [48] Похожая двойная диссоциация между Zif268 для реконсолидации и BDNF для консолидации была обнаружена в гиппокампе для условно-рефлекторного страха . [49] Однако не все задачи на память показывают эту двойную диссоциацию , например, память распознавания объектов . [50]
В десятилетие между 2005 и 2015 годами по крайней мере пять групп утверждали, что реконсолидация памяти может быть использована для лечения психологических проблем. [51] [52] [53] [54] [55] Три из этих групп предположили, что широкий спектр различных психотерапий производит постоянные изменения у клиентов в той степени, в которой им удается активировать этот же нейробиологический механизм реконсолидации таким образом, что это приводит к деконсолидации. [53] [54] [56] Одним из примеров этого является метод Лефко, созданный в 1985 году Морти Лефко, президентом и основателем Института Лефко. [57] [58] [59] Реконсолидация памяти может быть общим фактором во многих формах психотерапии . [56]
Доступно по лицензии CC BY 4.0.