Ученые из Вашингтона провели исследование того, как мозг обновляет воспоминания. Они использовали МРТ–сканер, чтобы определить, какие зоны и как именно активируются в трех случаях: когда мы запоминаем что–то в первый раз, вспоминаем это событие через некоторое время и когда мы обнаруживаем, что наше воспоминание не отражает реальность. Подробности опубликованы в журнале PNAS.
Представьте себе яркий, запомнившийся день вашей жизни. Когда произошло что–то значимое и важное для вас. Возможно, вы поступили в университет мечты или даже лучше – закончили его. Возможно, вы впервые оказались за границей, там, где хотели оказаться долгие годы. Скорее всего, вы очень ярко помните такой эпизод, можете назвать множество деталей происходящих событий. Такие воспоминания – как видеофрагменты, которые остались где–то в глубинах вашего мозга – в эпизодической памяти.
Спустя много лет вы собираетесь с участниками того яркого события и вспоминаете его. И тут оказывается, что некоторые детали из вашего воспоминания – неверны. Ваш друг (подруга) находит фотографию или видеозапись, подтверждающую, что вы действительно неправильно запомнили деталь, например, во что вы были одеты в тот счастливый момент. Теперь–то вы запомните все правильно!
Когда вы узнали, что помните какое–то событие неверно, что–то изменилось в вашем воспоминании. Ваша память могла как бы удалить неверное воспоминание и сохранить скорректированное. Либо же в мозге сохранились оба воспоминания. А, может быть, только изменилась одна деталь, ваша одежда, но само воспоминание было не тронуто?
Ученые из Вашингтонского университета решили ответить на подобные вопросы. Их интересовало, что происходит в нашем мозге, когда мы перезапоминаем что–либо. Как реагирует на такой процесс наш мозг. В то время, когда достаточно много известно про механизмы памяти (и все равно много пробелов), мало кто задавался подобными вопросами о перезапоминании.
Ученые исследовали такой процесс нашей памяти, как обновление. Оно происходит всегда, когда что–то в нашей реальности не соответствует нашему воспоминанию. Память «требует» его обновления, чтобы убрать такое несоответствие.
Данный процесс можно условно разделить на три этапа.
- Сперва активируется исходное воспоминание (исходник).
- Затем происходит сравнение двух воспоминаний, при этом сохраняются различия между ними (в некотором смысле, мы из воспоминания вычитаем реальное событие. Получаемая разность – те самые различия).
- В конце события интегрируются в нашу память (мозг фиксирует отношения между различиями).
Разумеется, необходимо понимать, что такое разделение на этапы – условное. Событие, происходящее в реальной жизни, может быть очень похожим на наше воспоминание сразу по многим параметрам и в то же время может иметь существенные различия. Вспомните эффект «дежа вю». Все, как мы запомнили, но мы точно знаем, что этого события либо не было, либо оно происходило не так.
Известно, что все эти этапы обновления памяти связаны с несколькими структурами мозга: медиальной височной долей (далее – MTL), гиппокампом, задней медиальной корой (далее – PMC) и парагиппокампальной корой. Эти области иногда называют сетью контекстных ассоциаций. Эта сеть особенно активно участвует в работе эпизодической долговременной памяти. Ниже на рисунке представлены эти области, активируемые у молодых и пожилых людей.
Описанные структуры мозга, ответственные за эпизодическую память, меняются с возрастом. Например, гиппокамп существенно уменьшается к старости. Это может приводить к тому, что ослабляется связь между гиппокампом и медиальной височной долей (MTL). Потенциально это может объяснять некоторые различия в том, как запоминают молодые и пожилые люди. Как правило, молодые лучше запоминают событие, в то время как пожилые – лучше его помнят. С возрастом также изменяется структура и метаболизм задней медиальной коры (PMC). Чем сильнее такие изменения, тем хуже у людей когнитивные способности в пожилом возрасте.
Названные факты заставили ученых предположить, что медиальная височная доля (MTL) и задняя медиальная кора (PMC) – прекрасные кандидаты, чтобы объяснить, что происходит во время перезаписи нашей эпизодической памяти. Они набрали две группы людей: 34 молодых респондента (средний возраст – 23 года) и 28 пожилых (средний возраст – 70 лет). Все участники приходили в лабораторию, где их помещали в МРТ-сканер, который отслеживал активность мозга по количеству потребляемого кислорода каждой мозговой зоной (то есть проводили функциональную МРТ, фМРТ). Ученых интересовали медиальная височная доля (MTL) и задняя медиальная кора (PMC).
Схема ниже проясняет, как проходил эксперимент. Пока участники находились в сканере, им показывали фильм, состоящий из 45 фрагментов. В этом фильме женщина занималась различными повседневными делами. Посмотрев такое видео, участники запоминали его. МРТ могла фиксировать активность их мозга в момент запоминания.
На следующий день участники вновь возвращались в лабораторию, где проходили фМРТ. Они повторно смотрели фильм из 45 фрагментов. У одной группы участников весь фильм был таким же, как в первый день. Для других респондентов 15 начальных фрагментов были идентичны первому фильму. Однако 30 других фрагментов – отличались несколькими деталями. Например, в первом фильме актриса могла выполнять приседания в качестве спортивного упражнения. А во второй день – выполнять отжимания.
После того, как участники второй группы просмотрели первые 15 фрагментов, фильм останавливался. Участников просили мысленно воспроизвести окончание фильма, основываясь на том, что они уже видели в первый день. На фМРТ при этом фиксировалось, что происходит в их голове при мысленном проигрывании фильма.
Затем участники досматривали оставшиеся 30 фрагментов. По завершении просмотра ученые спрашивали, помнят ли респонденты то, что произошло в первом фильме. Участники давали подробное описание фильма в первый день. Затем их спрашивали, что происходило во втором фильме. Такой опрос позволял обнаружить, насколько участники поняли, что в фильмах были различия.
Три дня спустя добровольцы вновь возвращались в лабораторию. Теперь их просили вспомнить детали просмотренных фильмов. Они сперва называли конкретные занятия из видеофрагментов (например, «что актер делал во время физических упражнений?»), а затем указывали на то, повторялось ли это действие в обоих фильмах. Если респонденты говорили, что во втором фильме действие изменялось, ученые просили их объяснить, как именно.
Эксперимент показал, что когда пожилые люди сталкиваются с событием, которое начинается аналогично исходному, но заканчивается иначе, они хуже замечают изменения и, как следствие, хуже перезаписывают свою память. Для пожилых людей исходное воспоминание оказывается гораздо более значимым, эталонным. При этом пожилые респонденты, в целом, более детально вспоминали исходное событие. Эти результаты дают основания предполагать, что с возрастом у человека растет самоуверенность в своей памяти, которая может быть ошибочной. Мы склонны считать эталонное, исходное воспоминание единственно верным, и не готовы его обновлять в соответствии с реальностью.
Ученые также дали объяснение этому. После эксперимента они сверяли активность в медиальной височной доле (MTL) и задней медиальной коре (PMC), наблюдаемую в разные дни. Оказалось, что при воспроизведении воспоминаний можно обнаружить примерно такую же активность, как при запоминании. При перезаписывании же памяти наибольшая активность наблюдалась в задней медиальной коре (PMC). У молодых респондентов такая активность позволяла предсказать, смогут ли они обнаружить различия между памятью и реальностью на третий день эксперимента.
Ученые предположили, что такое восстановление активности как бы формировало наши ожидания от того, что случится в реальности. Мы видим фильм, который уже смотрели. МРТ-сканер показывает схожий паттерн активации мозга с тем, что был в момент первичного просмотра фильма (в MTL). И теперь эта активация позволяет мозгу предсказать, что же будет происходить дальше. Если мы видим не то, что соответствует нашему ожиданию, на это реагирует медиальная височная доля (MTL), словно сравнивая два воспоминания (это первые два этапа процесса перезаписывания памяти). В итоге мы с легкостью определяем, что что-то изменилось. Заметив различия, медиальная височная доля (MTL) «сообщает о них» задней медиальной коре (PMC), которая осуществляет перезапись нашего воспоминания.
Но важно уточнить, что наблюдаемый паттерн активности не был полностью идентичным исходному. Это указывает на то, что обе зоны мозга не представляют собой целостные структуры. Соответственно, возрастные изменения в «коммуникации» между задней медиальной корой (PMC) и медиальной височной долей (MTL) могут обуславливать полученные результаты.
Текст: Никита Отставнов