ΕΝΑ Το μωρό ζέβρα έχει το μισό μέγεθος ενός μπιζελιού. Μια πρόσφατη ματιά στο διάφανο εγκέφαλό του, ωστόσο, προσφέρει ενδείξεις για το πολύ μεγαλύτερο μυστήριο του πώς θυμόμαστε – και πώς ξεχνάμε.
Σε ένα πείραμα που έδωσε πληροφορίες για τη μνήμη και τον εγκέφαλο, μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια δίδαξε στο μικροσκοπικό πλάσμα να συσχετίζει ένα έντονο φως με μια λάμψη θερμότητας, μια αλλαγή θερμοκρασίας στην οποία το ψάρι αντέδρασε προσπαθώντας να κολυμπήσει μακριά. Χρησιμοποιώντας ένα ειδικά σχεδιασμένο μικροσκόπιο, η ομάδα κατέγραψε στη συνέχεια εικόνες του εγκεφάλου των ζώων τις στιγμές πριν και μετά που έμαθαν να συσχετίζουν το φως με τη θερμότητα. Είναι η πρώτη γνωστή ματιά στο πώς ο εγκέφαλος ενός ζωντανού σπονδυλωτού αναδομείται καθώς το ζώο σχηματίζει μια μνήμη.
Ο εγκέφαλος μιας ζωντανής προνύμφης ζέβρα. Οι μικρές πράσινες και λευκές κουκκίδες αντιπροσωπεύουν συναπτικές συνδέσεις πριν από την άσκηση.
Zhuowei Du
Στην εικόνα που δημοσιεύτηκε με το έρευνα της ομάδας, η εκδήλωση μοιάζει με πυροτέχνημα που διαλύεται. Ένα ξέφρενο πιτσίλισμα φωτεινών κίτρινων κουκκίδων αντιπροσωπεύει νέες συνδέσεις που δημιουργούνται μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων τη στιγμή που σχηματίζεται η μνήμη. Αλλά η εικόνα δείχνει επίσης μια δεύτερη, παράλληλη δύναμη που λειτουργεί στον εγκέφαλο του ζώου καθώς γίνονται αυτές οι συνδέσεις. Ένας επικαλυπτόμενος πασπαλισμός φωτεινών μπλε κουκκίδων υποδεικνύει συναπτικές συνδέσεις που εξαφανίστηκαν την ίδια στιγμή που δημιουργήθηκαν οι νέες, σαν τα συστατικά των προηγούμενων αναμνήσεων του ψαριού ζέβρα να άνοιγαν χώρο για τη νέα άφιξη.
Εικόνα που δείχνει συναπτικές αλλαγές όταν δημιουργείται μια μνήμη. Κάθε κίτρινη κουκκίδα αντιπροσωπεύει μια νέα συναπτική σύνδεση που σχηματίζεται. κάθε μπλε κουκκίδα αντιπροσωπεύει μια χαμένη σύνδεση.
Ο William Dempsey και η Anna Nadtochiy
Αυτή η ματιά στο μυαλό ενός ψαριού ζέβρα φωτίζει ένα από τα πιο ενδιαφέροντα νέα μέτωπα στην αναζήτηση της επιστήμης να κατανοήσει τον εγκέφαλο: τη βιολογία της λήθης.
Συχνά αντιμετωπίζουμε τη λήθη ως απογοήτευση—το άστοχο πορτοφόλι, το όνομα στην άκρη της γλώσσας σας. Και μέχρι πολύ πρόσφατα, η ευρέως διαδεδομένη σύμβαση στη νευροεπιστήμη ήταν ότι η λήθη ήταν απλώς ένα σφάλμα στο σύστημα μνήμης. Η δουλειά του εγκεφάλου ήταν να συλλέγει και να αποθηκεύει πληροφορίες και η αδυναμία να διατηρήσει ή να ανακτήσει αυτές τις αναμνήσεις ήταν αποτυχία κάποιου νευρολογικού ή ψυχολογικού μηχανισμού. Ωστόσο, την τελευταία δεκαετία περίπου, η επιστήμη έχει καθορίσει ότι η λήθη δεν είναι απλώς η αποτυχία της μνήμης, αλλά η δική της ξεχωριστή δύναμη.
«Όλοι μας διδάχτηκαν για πάντα, όλοι, ότι η λήθη είναι μια παθητική κατάρρευση των μηχανισμών μνήμης», λέει ο Scott A. Small, καθηγητής νευρολογίας και ψυχιατρικής στο Πανεπιστήμιο Columbia και συγγραφέας του βιβλίου του 2021. Λήθη: Τα οφέλη της μη μνήμης. «Η θεμελιώδης εικόνα – το εύρηκα, νομίζω, της νέας επιστήμης της λήθης – είναι ότι οι νευρώνες μας είναι προικισμένοι με ένα εντελώς ξεχωριστό σύνολο μηχανισμών… που είναι αφιερωμένοι στην ενεργό λήθη».
Ο εγκέφαλος σχηματίζει μνήμη με τη βοήθεια ενός σύνθετου κιτ εργαλείων νευροδιαβιβαστών, πρωτεϊνών και υδατανθράκων, καθώς και άλλων κυττάρων, γράφει ο Small. Η λήθη, επίσης, έχει το δικό της σύνολο ειδικών μοριακών εργαλείων που εργάζονται για να απομακρύνουν ό,τι δεν είναι πλέον σχετικό.
Η απλή ύπαρξη αυτών των νευροβιολογικών εργαλείων δεν αποδεικνύει ότι είναι χρήσιμα. Η φύση μας έδωσε επίσης το παράρτημα, και ακόμα προσπαθούμε να καταλάβουμε ποιο είναι το νόημα αυτού. Όμως, ένας «αστερισμός ευρημάτων» τα τελευταία χρόνια, λέει ο Small, δείχνει ότι η εξάλειψη του τεράστιου όγκου πληροφοριών που συλλέγει και κωδικοποιεί ο εγκέφαλος είναι μια απαραίτητη λειτουργία της γνώσης – τόσο απαραίτητη για την επιβίωση όσο και η συλλογή χρήσιμης γνώσης. Και τώρα που γνωρίζουμε ότι υπάρχει αυτή η λειτουργία σφαγής, ορισμένοι ερευνητές διερευνούν την πιθανότητα ότι οι διαταραχές στη λήθη θα μπορούσαν να παρέχουν πληροφορίες για περίπλοκες ψυχολογικές καταστάσεις όπως η διαταραχή μετατραυματικού στρες.
Εξάλλου, η λήθη, λέει ο Oliver Hardt, επίκουρος καθηγητής ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο McGill, είναι «μία από τις πιο θεμελιώδεις πτυχές ενός συστήματος μνήμης. Χωρίς να ξεχνάμε, τίποτα δεν θα λειτουργούσε».
Ο βραβευμένος με Νόμπελ νευροεπιστήμονας Έρικ Καντέλ, καθηγητής βιοχημείας και βιοφυσικής στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια, διαπίστωσε τη δεκαετία του 1970 ότι οι αλλαγές στα χημικά σήματα μεταξύ των νευρώνων ήταν τη βιολογική βάση κάθε μάθησης ή δημιουργία μνήμης.
Όταν τα γειτονικά εγκεφαλικά κύτταρα, ή νευρώνες, διεγείρονται ταυτόχρονα, οι χημικές ουσίες νευροδιαβιβαστών εκτοξεύονται στο μικροσκοπικό κενό μεταξύ των άκρων των ατρακτοειδών δενδριτών των νευρώνων. Αυτή η αλλαγή στη σύναψη – το σημείο σύνδεσης – μεταξύ των νευρώνων είναι που δημιουργεί μια μνήμη. Για παροδικές βραχυπρόθεσμες αναμνήσεις, αυτή η αλλαγή είναι φευγαλέα. Ωστόσο, όσο περισσότερο μια ανάμνηση επανεξετάζεται και επαναλαμβάνεται, τόσο ισχυρότερη και πιο διαρκής γίνεται αυτή η αλλαγή. Αυτό ισχύει για όλα τα ζώα που είναι ικανά να μάθουν, διαπίστωσε ο Kandel, από τους ανθρώπους μέχρι τα ταπεινά ζέβρα. (“Η εξάσκηση κάνει τέλεια”, είπε ο Καντέλ στη διάλεξή του για το Νόμπελ«ακόμα και στα σαλιγκάρια».)
Εάν όλοι οι εγκέφαλοι ζώων είναι ικανοί να σχηματίσουν νέες συναπτικές συνδέσεις, είναι λογικό ότι είναι επίσης εξοπλισμένοι για να απομακρύνουν αυτές τις συνδέσεις. Αυτή η εικόνα του εγκεφάλου του ψαριού ζέβρα απεικονίζει την ταυτόχρονη δημιουργία νέων συναπτικών συνδέσεων μεταξύ ορισμένων νευρώνων και υποχωρώντας συνδέσεις μεταξύ άλλων.
Διαβάστε περισσότερα: Πώς τα social media βλάπτουν τη μνήμη σας
Από εξελικτική προοπτική, ο σκοπός της μνήμης «δεν είναι να μας επιτρέψει να καθίσουμε και να πούμε, «Α, θυμάσαι εκείνη την εποχή;» λέει η Sheena Josselyn, ανώτερη επιστήμονας στο Hospital for Sick Children και καθηγήτρια ψυχολογίας και φυσιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο. «Είναι πραγματικά για να μας βοηθήσει να πάρουμε αποφάσεις».
Χωρίς να ξεχνάμε, τα εξελικτικά οφέλη μιας ισχυρής μνήμης θα ήταν περιττά, λέει ο Hardt. Κατά τη διάρκεια μιας ημέρας, ο εγκέφαλος καταγράφει εκατοντάδες χιλιάδες κομμάτια πληροφοριών, μερικές από αυτές σχετικές και πολλές από αυτές εντελώς ασήμαντες: όπως ένιωθαν οι κάλτσες σου όταν τις τραβούσες στα πόδια σου, το χρώμα του πουκάμισου ενός ξένου που στέκεται μπροστά σας στη γραμμή του παντοπωλείου.
«Θα είχατε μια ατελείωτη ποσότητα άχρηστων πραγμάτων που συσσωρεύονται εκεί συνεχώς», λέει ο Hardt. «Και κάθε φορά που θέλεις να σκεφτείς κάτι»—κάτι κλειδί για την επιβίωσή σου, όπως η τοποθεσία του φαγητού ή τα σημάδια ενός αρπακτικού που πλησιάζει—«θα αναδυθούν όλες αυτές οι αναμνήσεις που είναι εντελώς ανούσιες και που σε δυσκολεύουν να κάνει πραγματικά τη δουλειά της πρόβλεψης του τι θα ακολουθήσει».
Ο Χαρτ είναι ανάμεσα στους πολλούς επιστήμονες που υποπτεύονται ότι αυτή η σφαγή της μη ουσιαστικής μνήμης είναι ένας από τους βασικούς σκοπούς του ύπνου. Ένας καλός βραδινός ύπνος δημιουργεί κυριολεκτικά πιο καθαρό μυαλό.
Η Josselyn και ο σύζυγός της Paul Frankland διευθύνουν το εργαστήριο νευροβιολογίας Josselyn Frankland στο Νοσοκομείο του Τορόντο για άρρωστα παιδιά. Η έρευνα του Frankland στο νοσοκομείο επικεντρώθηκε στο είδος της λήθης που λαμβάνει χώρα στον ιππόκαμπο όταν λαμβάνει χώρα νέα μάθηση – το αντίστοιχο κέρδος και απώλεια νευρωνικών συνδέσεων που έδειξε ο εγκέφαλος του ψαριού ζέβρα.
Η ανακάλυψη του Φράνκλαντ στη λήθη ήρθε ενώ μελετούσε τη νευρογένεση, ή το σχηματισμό νέων εγκεφαλικών κυττάρων, σε ποντίκια. Ένας μεταπτυχιακός φοιτητής παρατήρησε ότι όσο πιο γρήγορα σχηματίζονταν νέοι νευρώνες στον ιππόκαμπο του ζώου, τόσο λιγότερο πιθανό ήταν το ζώο να ανακαλέσει κάποιες παλιότερες αναμνήσεις. Τα ποντίκια με περισσότερα εγκεφαλικά κύτταρα έμαθαν νέους λαβύρινθους πιο γρήγορα, αλλά ήταν επίσης πιο πιθανό να ξεχάσουν τη διάταξη των προηγούμενων λαβύρινθων που είχαν κατακτήσει πριν από την ανάπτυξη του εγκεφάλου τους.
Ο Frankland έχει θεωρήσει ότι γι’ αυτό είναι τόσο δύσκολο για τους ανθρώπους να θυμούνται γεγονότα από την πρώιμη βρεφική ηλικία, μια εποχή εκθετικής νευρικής ανάπτυξης. Σε αυτό το μοντέλο, η λήθη στον ιππόκαμπο δεν είναι μια αντικατάσταση γνώσης με μηδενικό άθροισμα, ένα προς ένα, όσο μια συνεχής αναδιαμόρφωση της μνήμης, έτσι ώστε πιο πρόσφατες (και πιθανώς, πιο χρήσιμες) πληροφορίες να είναι πιο εύκολα διαθέσιμες. «Ο κόσμος αλλάζει», λέει ο Frankland, «και έτσι τα πιο πρόσφατα πράγματα είναι πιο σημαντικά να θυμόμαστε για να προβλέψουμε το μέλλον παρά τα πιο μακρινά πράγματα».
Ακριβώς όπως τα κύτταρα και τα κυκλώματα του εγκεφάλου διακρίνουν μεταξύ μακροπρόθεσμης και βραχυπρόθεσμης μνήμης, φαίνεται επίσης να υπάρχει μια διάκριση μεταξύ των αναμνήσεων που έχουν αποσυντεθεί πέρα από τη δυνατότητα ανάκτησης και αυτού που οι ερευνητές αποκαλούν «παροδική» λήθη – την προσωρινή (αν είναι βαθιά ερεθιστική) αδυναμία ανάκλησης μιας πληροφορίας που έχει μάθει.
Διαβάστε περισσότερα: Γιατί τα άτομα με άγχος μπορεί να έχουν καλύτερες αναμνήσεις
Μελέτες σε μύγες φρούτων, κυρίως στο εργαστήριο Scripps Research Institute του καθηγητή νευροεπιστήμης Ronald L. Davis, έχουν εντοπίσει τη ντοπαμίνη ως βασικό παράγοντα στην ικανότητα των ζώων να μαθαίνουν και να ξεχνούν. Πέρυσι, το εργαστήριο βρήκε ένα κύκλωμα απελευθέρωσης ντοπαμίνης στον εγκέφαλο των μυγών συνδέεται με παροδική λήθη. Οι μύγες που είχαν μάθει να συνδέουν μια συγκεκριμένη μυρωδιά με ένα σοκ στα πόδια τους έμοιαζαν να ξεχνούν τι είχαν μάθει όταν αποσπώνταν την προσοχή τους από ερεθίσματα όπως το μπλε φως ή μια ρουφηξιά αέρα. Αυτή η προσωρινή απώλεια μνήμης συνοδεύτηκε από την απελευθέρωση ντοπαμίνης από ένα συγκεκριμένο σύνολο κυττάρων στα κύτταρα που πιστεύεται ότι συγκρατούν τη μνήμη.
Εάν οι μύγες των φρούτων έχουν έναν μηχανισμό που καταστέλλει προσωρινά κάποιες αναμνήσεις, είναι λογικό να το κάνουν και οι άνθρωποι. «Η λήθη μπορεί να είναι η βασική κατάσταση του εγκεφάλου. Πλημμυρίζουμε με τόσες πολλές πληροφορίες σε καθημερινή βάση που ο εγκέφαλος αντεπιτίθεται και λέει: «Δεν μπορώ να το χειριστώ αυτό. Πρέπει να ξεχάσω όσο το δυνατόν περισσότερες από τις ασήμαντες πληροφορίες», λέει ο Ντέιβις. «Ο εγκέφαλος έχει σχεδιαστεί για να διαγράφει αργά τις πληροφορίες που έρχονται σε καθημερινή βάση, εκτός εάν η ενοποίηση λέει, εντάξει, αυτή η μνήμη είναι σημαντική. Και έτσι υπερισχύει του μηχανισμού λήθης».
Καθώς αναδύεται η νευροεπιστήμη της λήθης, ορισμένοι ερευνητές αμφισβητούν εάν οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τη λήθη μπορεί επίσης να έχουν πολύτιμες ενδείξεις για άλλα μυστήρια της γνωστικής και συμπεριφορικής υγείας. Στο βιβλίο του, ο Small επισημαίνει μερικούς βασικούς τομείς στους οποίους η νευροεπιστήμη της λήθης μπορεί να δείξει τον δρόμο για άλλες ανακαλύψεις. Ένας τομέας ενδιαφέροντος είναι ο αυτισμός. Σε μια μελέτη του 2016, όταν μια πρωτεΐνη που σχετίζεται με τη λήθη αναστέλλεται στις μύγες των φρούτων, αυτές που είχαν τροποποιηθεί ώστε να περιέχουν γονίδια που συνδέονται με τον αυτισμό έδειξαν «συμπεριφορική ακαμψία» ή δυσκολία στην υιοθέτηση νέων προτύπων συμπεριφοράς. Η αποστροφή προς τα υπερβολικά ερεθίσματα που δείχνουν ορισμένα άτομα με διαταραχή του φάσματος του αυτισμού, λέει ο Small, θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα ενός εγκεφάλου που δεν μπορεί να αφήσει απαραίτητες εισροές.
Η διαταραχή μετατραυματικού στρες, επίσης, θα μπορούσε να είναι αποτέλεσμα τραυματισμού στη λειτουργία λήθης. Μια θεωρία είναι ότι το PTSD αναπτύσσεται ως αποτέλεσμα της υπερανάπτυξης των συναπτικών συνδέσεων στην αμυγδαλή, το τμήμα του εγκεφάλου που αποκτά και αποθηκεύει αναμνήσεις φόβου, μετά από έντονη ή επαναλαμβανόμενη έκθεση σε ένα τρομακτικό ερέθισμα. Οι πρώτες μελέτες δείχνουν ότι φάρμακα που επιταχύνουν την απώλεια των αναμνήσεων φόβου—κυρίως, το MDMA-θα μπορούσε αποτελεσματική στην αντιμετώπιση των συμπτωμάτων ατόμων με PTSD.
Η απώλεια μνήμης που σχετίζεται με τη νόσο του Αλτσχάιμερ και άλλες μορφές άνοιας κυμαίνεται πολύ πέρα από το είδος της συνηθισμένης λήθης που συμβαίνει σε έναν υγιή εγκέφαλο. Ωστόσο, η κατανόηση των λεπτών φυσικών διεργασιών πίσω από την αναίρεση της μνήμης θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να κατανοήσουν περισσότερα για αυτό το πιο οδυνηρό σύμπτωμα της νόσου και ίσως ακόμη και να βρουν τρόπους να το επιβραδύνουν ή να το σταματήσουν.
«Ίσως πρέπει να κατανοήσουμε τη διαδικασία λήθης, πώς λειτουργεί, γιατί υπάρχει, προκειμένου να βρούμε έναν καλύτερο τρόπο να το αντιμετωπίσουμε εάν βγει εκτός ελέγχου», λέει ο Hardt.
Αρκετοί ερευνητές που πήραν συνέντευξη για αυτό το κομμάτι αναφέρθηκαν στο διήγημα του Χόρχε Λουίς Μπόρχες «Funes the Memorious» για να δείξουν τον ρόλο της λήθης στον τρόπο με τον οποίο περιηγούμαστε στον κόσμο.
Ένας τραυματισμός που προκλήθηκε σε ένα ατύχημα στην ιππασία αφήνει τον χαρακτήρα του τίτλου με μια χρόνια ανικανότητα να ξεχάσει οτιδήποτε. Ο Funes μαθαίνει πολλές γλώσσες με ευκολία και μπορεί να αναφέρει χιλιετίες –μεγάλες σειρές ιστορικών γεγονότων– τα είδη των πραγμάτων που πιστεύουμε ότι θα κάναμε με άπειρη ικανότητα ανάκλησης. Αλλά είναι άθλιος. Ο Φούνες δεν μπορεί να αφήσει τίποτα. Κοιτάζει ένα τοπίο και καταγράφει κάθε φύλλο στα κλήματα, κάθε τρίχα στη χαίτη ενός πόνυ. Κατακλύζεται από μικρές αλλαγές ηλικίας και έκφρασης κάθε φορά που κοιτάζει το πρόσωπο κάποιου άλλου ατόμου. Οι αναμνήσεις δεν τον παρηγορούν. μόνο κατακλύζουν. «Η μνήμη μου, κύριε, είναι σαν σωρό σκουπιδιών», λέει ο Φούνες στον αφηγητή.
Η λήθη μας εξυπηρετεί καλά. Συντονίζει άχρηστες πληροφορίες, ώστε να μπορούμε να επικεντρωθούμε στα σχετικά. Χωρίς αυτό, ούτε ο θυμός για ένα ελαφρύ ούτε ο πόνος της θλίψης θα εξασθενούσαν. Τα συναισθήματα της αγάπης και της έλξης δεν θα ήταν επίσης, καθιστώντας αδύνατη τη μετάβαση από τις σχέσεις. Οι αναμνήσεις μάς χτίζουν και το να ξεχνάμε απομακρύνει την περίσσεια, διαμορφώνοντας τον τρόπο που βλέπουμε τον εαυτό μας και τον κόσμο μας.
Περισσότερες ιστορίες που πρέπει να διαβάσετε από το TIME
