Как мозг хранит отдаленную память о страхе?

Отдаленная память о страхе – это воспоминание о травмирующих событиях, которые произошли в далеком прошлом – от нескольких месяцев до десятилетий назад. Исследование на мышах, проведенное Калифорнийским университетом в Риверсайде, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, выявило фундаментальные механизмы, с помощью которых мозг консолидирует отдаленные воспоминания о страхе.

Исследование демонстрирует, что отдаленная память о страхе, сформированная в далеком прошлом, постоянно хранится в соединениях между нейронами памяти в префронтальной коре головного мозга.

“Именно цепи префронтальной памяти постепенно усиливаются после травматических событий, и это усиление играет решающую роль в том, как воспоминания о страхе созревают в стабилизированные формы в коре головного мозга для постоянного хранения”, – говорит Джун-Хен Чо, доцент кафедры молекулярной, клеточной и системной биологии, который руководил исследованием.

“Используя аналогичный механизм, другие отдаленные воспоминания, не связанные со страхом, также могут постоянно храниться в префронтальной коре”.

Мозг использует различные механизмы для хранения недавних и отдаленных воспоминаний о страхе. Предыдущие исследования показали, что, хотя первоначальное формирование памяти о страхе связано с гиппокампом, со временем она постепенно созревает и становится менее зависимой от гиппокампа. В настоящее время многие исследования объясняют, как сохраняются недавние воспоминания о страхе, но как мозг объединяет отдаленные воспоминания, до конца не изучено.

Исследователи сосредоточились на префронтальной коре –  части коры головного мозга, которая согласно предыдущим исследованиям вовлечена в консолидацию удаленной памяти.

“Мы обнаружили небольшую группу нервных клеток или нейронов внутри префронтальной коры, называемых нейронами памяти, которые были активны во время первоначального травматического события и повторно активировались во время воспоминаний о страхе”, – говорит Чо. “Когда мы выборочно ингибировали эти нейроны памяти в префронтальной коре, это препятствовало мышам вспоминать отдаленные, но не недавние страхи, что указывает на критическую роль нейронов памяти префронтальной коры в отдаленной памяти о страхе”.

В экспериментах мыши получали вызывающий отвращение стимул в среде, называемой контекстом. Они научились связывать вызывающий отвращение стимул с контекстом. При воздействии того же контекста месяц спустя мыши замерли в ответ. Это указывает на то, что они могут вспомнить отдаленные страхи. Исследователи показали, что связи (синапсы) между нейронами памяти в префронтальной коре, называемые префронтальными цепями памяти, постепенно усиливались со временем после обучения страху, и такое усиление помогало префронтальной коре постоянно хранить отдаленную память о страхе.

Затем, чтобы подавить отдаленную память о страхе у мышей, исследователи неоднократно подвергали мышей воздействию того же контекста, предсказывающему страх, но без вызывающего отвращение стимула. Результатом стало снижение реация страха на контекст.

“Интересно, что угасание отдаленной памяти о страхе ослабило цепи префронтальной памяти, которые усиливались для хранения отдаленной памяти о страхе”, – говорит Чо.

“Более того, другие манипуляции, которые блокировали усиление цепей памяти префронтальной коры, также препятствовали вспоминанию отдаленного страха”.

Чо объясняет, что нарушение регуляции консолидации памяти о страхе может привести к хроническому неадаптивному страху при посттравматическом стрессовом расстройстве, который поражает около 6% населения в какой-то момент их жизни.

“Учитывая, что пациенты с ПТСР страдают от воспоминаний о страхе, которые сформировались в далеком прошлом, наше исследование дает важное представление о разработке терапевтических стратегий для подавления хронического страха у пациентов с ПТСР”, – говорит он.

В дальнейшем команда Чо планирует выборочно ослабить префронтальные цепи памяти и проверить, подавляет ли эта манипуляция отдаленную память о страхе.

“Мы ожидаем, что результаты будут способствовать разработке более эффективного вмешательства при ПТСР и других расстройствах, связанных со страхом”, – говорит Чо.