Невроните, образуващи се в резултат на неврогенеза, могат да играят двойна роля в мозъка – от една страна, те подобряват запомнянето на нова информация, от друга – помагат да се забрави това, което мозъкът е запомнил по-рано.
Запомнянето на информация се съпровожда от образуването на междуневронни контакти в мозъка. Тези контакти, наречени синапси, организират новите невронни мрежи, които, както се смята, служат за нещо от рода на клетки на паметта. Оттук може да се направи извод, че колкото повече са синапсите, толкова по-добра е паметта. Ако синапсите изчезнат, то и паметта се влошава.
От какво могат да изчезнат синапсите? Първо, това може да се случи по волята на самата клетка и под въздействието на другите ѝ контакти – желаейки да оптимизира своята работа, невронът се отказва от едно съединение в полза на друго.
Второ, очевидно е, че синапсите изчезват с гибелта на самата нервна клетка, което отново ще се съпровожда от влошаване на паметта. Множество клинични наблюдения потвърждават това – масовото измиране на неврони, което протича или поради травми на мозъка, или поради някаква тежка болест, води дотам, че индивидът губи способност към обучение и забравя това, което някога се е случило с него.
Ако намаляването на броя на невроните вреди на паметта, означава ли това, че появата на нови неврони трябва да я стимулира? На пръв поглед – да, но се оказва, че не всичко е толкова просто. Изследователи от университета на Торонто са открили, че новите нервни клетки понякога действат по обратния начин, помагайки на мозъка да забрави натрупаната до този момент информация.
Появата на нови нервни клетки се нарича неврогенеза и ние, освен обичайната неврогенеза, свързана с растящия, формиращ се мозък, имаме и друга, продължаваща цял живот.
Благодарение на „възрастната“ неврогенеза у човека всеки ден се появяват около 700 нови нервни клетки, които се вграждат в нервните мрежи на зъбчатата извивка на хипокампа. Тази област от мозъка – хипокампът, се явява един от основните центрове на паметта, така че логично би било да се очаква, че появата на нови нервни клетки в него прави паметта само по-добра.
И наистина, опити с мишки показали, че потискането на неврогенезата влошава способността за общуване на животните – по-конкретно те престават да чувстват и запомнят разликите между сходни обстановки и ситуации. От друга страна, ако неврогенезата при гризачите се стимулира, то животните бързо учели нова информация, благодарение на което по-добре се ориентирали в местността и изпълнявали поведенчески тестове.
Но преди няколко години Пол Франклънд и колегите му от университета на Торонто открили, че животните със стимулирана неврогенеза започват по-зле да изпълняват някои задачи – например такива, за изпълнението на които трябвало да си спомнят някои детайли от минали опити. Резултатите от опитите били доста интригуващи, за да ги забравят просто така, и изследователите решили да изучат по-задълбочено този феномен. В новите опити учените решили да експериментират не само с „възрастната“ неврогенеза, но и с обичайната, която започва по време на вътреутробното развитие и завършва скоро след раждането.
Тази обичайна неврогенеза има своя динамика: например при новородените появата на нови неврони в мозъка се ускорява, но скоро интензивността на този процес много силно спада. От друга страна, има такова явление като детска (инфантилна) амнезия, когато част от мозъка изтрива паметта за това, което се е случило с нас до 2-4 години. И на изследователите хрумнала мисълта да проверят не е ли свързана тази детска амнезия с неврогенезния пик в мозъка на новородените, която, за щастие на експериментаторите, протича както при хората, така и при мишките.
За начало учените изяснили има ли при мишките нещо подобно на човешката детска амнезия. За тази цел 17-дневни мишки (които по ниво на развитие може да се съпоставят с деца на възраст до годинка) били поставени временно в клетка, в която пуснали за кратко слаб ток. След това ги върнали обратно в познатата клетка, но през следващите шест седмици периодично ги местели в другата клетка, без да им пускат ток.
Оказало се, че младите мишки бързо забравяли негативния опит и оказвайки се в страшната клетка, не проявявали признаци на страх и тревога. Паметта им стигала за ден, всичко, което се било случило по-рано от последните 24 часа, било забравено от мишките. Но ако този експеримент се провеждал с възрастни мишки, те прекрасно запомняли какво може да ги чака в електрическата клетка и го помнели дори месец след това.
Тогава изследователите с помощта на физически упражнения и химични препарати стимулирали неврогенеза при възрастните мишки. (Нищо сложно – оказва се, че делението на нервни клетки във възрастния мозък може да се стимулира с прозак или като се постави в клетката колело). И ето че когато интензивността на появата на нови нервни клетки при възрастните мишки се увеличила на 100%, тяхната разсеяност ставала буквално детска: възрастните мишки преставали да пазят в ума си негативния опит, преживян в електрическата клетка; те започвали и по-зле да изпълняват някои задачи, основани на способността да си спомнят.
От друга страна, изследователите се опитали да забавят неврогенезата при новородени мишки и да видят какво ще се получи. Това също не било трудно да се направи - било необходимо генетически да пренастроят клетките предшественици на невроните, за да започне в тях програма на самоунищожение и те да не успеят да се превърнат в действащи неврони. Спирането на появата на нови нервни клетки при мишките била 50% успешна, но дори така поведението им било доста подобно на поведението на възрастните мишки – в смисъл, че паметта на мишките се задържала вече не 24 часа, а цяла седмица.
Разбира се, голямо изкушение е да отнесат тези данни към човека, но тук трябва да се разбира,че експериментите са правени с мишки и че резултатите не могат просто така да се прехвърлят върху човешкия мозък. Необходими са специални изследвания, специални експерименти с участието на човешки мозък, за да се разбере работи ли този механизъм при нас и доколко е голям неговият принос в процеса на запомняне и забравяне.
Ако такъв механизъм на забравяне работи и при човека, то ние вероятно ще получим допълнителен инструмент за управление на нашата памет – необходимо е само да се научим да ускоряваме или забавяме неврогенезата. Смята се, че при депресия неврогенезата отслабва. Антидепресантите (към които се отнася и прозак), освен останалото, стимулират и образуването на нови неврони, от което паметта се променя и негативните спомени, които са внесли своя принос в депресията, могат просто да изчезнат.
Впрочем тук трябва и по-подробно да се изследват процесите, които протичат с паметта при появата на нови клетки. Защо новите клетки помагат да се „изтрие“ някоя информация? Възможно е тук отново да става дума за синапсите – новите клетки образуват нови невронни връзки, нови мрежи, а както е известно, излишъкът от синапси, излишъкът от невронни мрежи се отразява зле на работата на мозъка и самият мозък провежда повече работа, за да се избави от излишните междуклетъчни съединения.
Излишни невронни мрежи например често могат да се наблюдават при аутизъм и подобни заболявания. Възможно е появата на такива излишни мрежи в хода на умерена, контролирана и строго дозирана от самия мозък неврогенеза да помагат на мозъка да се избави от ненужната информация.
Резултатите от експериментите са публикувани в сп. Science.
