Usuwanie niechcianych wspomnień, wywołanych przez przykre doświadczenia, takie jak utrata pracy czy nieudany związek i zastępowanie ich zupełnie nowymi…¹ Wydaje się to nieprawdopodobne i brzmi co najmniej jak scenariusz z filmu science fiction. Jednak najnowsze badania dowodzą, że właśnie stało się to możliwe!

Wszystko za sprawą „engramu” – zespołu neuronów aktywujących się pod wpływem doświadczenia, przechodzących trwałe zmiany chemiczne i/ lub fizyczne, które umożliwiają tworzenie, przechowywanie i odtwarzanie wspomnień². Ponowne pobudzenie tych komórek za pomocą wskazówek dostępnych w momencie doświadczenia, powoduje przywoływanie wspomnień z pamięci. Po raz pierwszy, aby opisać fundament pamięciowy, użył tego terminu w 1904 roku Richard Semon. Nie miał on jednak dostępu do wystarczająco zaawansowanej, jak na tamten okres aparatury badawczej, niezbędnej do przebadania engramów, jak i potrzebnej do tego wiedzy. Jak sam Semon zauważył, śledzenie tego (…) wydaje (…) się…beznadziejnym przedsięwzięciem na obecnym etapie naszej wiedzy³.

Naukowcy wykazali tę zależność między aktywowaniem tych neuronów a modyfikacją wspomnień u gryzoni. Przeprowadzili badanie, w którym sprawdzali warunkową reakcję strachu na samo pojawienie się dźwięku, który zwierzęta utożsamiały z odczuciem bólu spowodowanym uderzeniem⁴. Usuwając podgrupy bocznych neuronów ciała migdałowatego (odpowiedzialnego za emocje strachu) u myszy interpretowanych jako engram, spowodowali zakłócenia w odzyskiwaniu wspomnień⁵. Umożliwia to pozbycie się niepożądanych doświadczeń.

Ponadto sztuczna reaktywacja komórek nerwowych w obrębie zakrętu zębatego hipokampu (umożliwiającego zapamiętywanie), które były aktywne podczas doświadczenia wywołującego silne emocje (a zatem część przypuszczalnego engramu) aprobowała odzyskanie z pamięci wspomnienia, przy jednoczesnym braku zewnętrznych wskazówek odzyskiwania! Daje to możliwość dowolnego przywoływania wydarzeń (w przypadku myszy była to dyskryminacja jednego osobnika) bez dostępności naturalnych bodźców pobudzających. I z pewnością taka możliwość znalazłaby zastosowanie w technikach przesłuchiwania, wykorzystywanych przez śledczych. Badaczom udało się także wytworzyć w pamięci myszy fałszywe wspomnienia – ingerując w kodowanie i odtwarzanie pamięci w warunkach laboratoryjnych. Mało tego, zaszczepili w pamięć wspomnienia, które nigdy nie miały miejsca! Taka manipulacja umożliwia łączenie różnych wspomnień, tworzenie zupełnie nowych obrazów, jak i również usuwanie tych, które uważamy za niewygodne (np. traumatyczny wypadek, czy uczucie lęku wywołane przez konkretne zdarzenie).

Tu rodzi się pytanie czy naprawdę warto to robić? Mimo że dramatyczne wspomnienia są trudne do zaakceptowania i przepracowania, a nawet czasem uniemożliwiają nam normalne funkcjonowanie, to ważne jest, by pozostały w pamięci przez całe życie. Ciała migdałowate i związane z nimi struktury umożliwiają tworzenie śladów pamięciowych. Zwiększa to prawdopodobieństwo przypomnienia sobie zdarzeń traumatycznych lub zagrażających naszemu życiu, co może kiedyś nam je ocalić.

Tworzenie fałszywych wspomnień może również wpływać na zmianę osobowości oraz powodować mieszanie się w naszym umyśle fikcji z rzeczywistością. Ingerowanie w ludzkie wspomnienia może przekładać się również na grunt prawa, w szczególności ma to znaczenie w przypadku rzetelnego przeprowadzenia procesu karnego. Jednym z jego etapów jest gromadzenie materiału dowodowego, który w dużej mierze opiera się na zeznaniach świadków i uczestników zdarzenia. Zewnętrzna ingerencja w ślad pamięciowy może doprowadzić do zniekształcenia obrazu sytuacji, stanowiącej przedmiot postępowania sądowego. Wyobraźmy sobie, co stałoby się gdyby przestępcy mogli swobodnie wpływać na kształtowanie wspomnień świadków…

Co ciekawe, nie wszystkie neurony biorą udział w tworzeniu engramu. W tym procesie neurony walczą ze sobą o przynależność do tej szczególnej grupy. Na proces selekcji decydujący wpływ ma siła pobudliwości neuronalnej bodźca – im większa tym lepiej dla neuronu. Skoro jednak jest to na tyle ważne, że neurony rywalizują ze sobą, to jaki ma to wpływa na komórkę? Badania pokazują, że bycie częścią struktury engramu zwiększa siłę sygnału i gęstość komórek glejowych, jak również łączność z innymi komórkami engramu. Oznacza to, że bycie częścią engramu poprawia fizjologię danego neuronu (szybkość przewodzenia impulsu nerwowego oraz wzrost substancji odżywczych dla komórki) a także jego pozycję w stosunku do pozostałych neuronów.

Engramy mogą funkcjonować zarówno w stanach cichych, jak i w stanach aktywnych⁶. Ponadto dany rodzaj pamięci wspierają kompleksy engramowe, których komórki nerwowe są rozproszone w wielu obszarach mózgu. Każdy zespół neuronów wspiera pamięć ogólną. Oznacza to, że nawet usuwając wybrany kompleks pamięciowy, nie pozbywamy się w całości danej informacji. Jest ona przechowywana w pamięci ogólnej, jak również w wielu innych obszarach mózgu za pośrednictwem innych neuronów. Dzieje się tak ponieważ neurony, których pobudzenie jest mocniejsze w momencie doświadczenia, w porównaniu z innymi mają większe szanse, że zostaną wbudowane w engram wspierający pamięć tego doświadczenia. Zwiększona pobudliwość engramu utrzymuję się nawet do kilku godzin po wydarzeniu. W związku z tym, jeżeli w tym czasie wystąpi epizod, powiązany w jakiś sposób z tym minionym doświadczeniem, to te same (lub nakładające się) komórki engramu zostaną dołączone do engramu wspierającego pamięć drugiego doznania. Oba wspomnienia są połączone – myślenie o jednym automatycznie powoduje myślenie o drugim.

Wyniki badań są także bardzo obiecujące w odniesieniu do wiedzy na temat funkcjonowania pamięci u ludzi. Ma to znaczenie szczególnie w kwestii poprawy pamięci, która słabnie naturalnie wraz z wiekiem. W badaniach nad amnezją u mysz odkryto tzw. ciche engramy. Ich sztuczna indukcja powoduje przypominanie informacji, podczas gdy naturalne bodźce tego nie wywołują!

Daje to ogromne nadzieje w badaniach, mających na celu walkę z amnezją i innymi zaburzeniami pamięci, takimi jak np. choroba Alzcheimer’a. Odkrycie to może także zwiększyć trwałość pamięci, poprzez ograniczenie zapominania, wraz z upływem czasu zakodowanych informacji. Dzięki temu nie byłoby już trzeba szukać w pamięci żadnych wskazówek, żeby przypomnieć sobie to, czego w danej chwili potrzebujemy.

Odkrycie engramów pamięci bez wątpienia będzie – jeśli już nie jest – inspiracją w rozwoju sztucznej inteligencji – zwłaszcza przy tworzeniu nowych, skomplikowanych technologii. Jedno jest pewne – w wielu aspektach pamięć nadal pozostaje dla nas tajemnicą.

Nasuwać się może tylko pytanie natury etycznej: czy tak daleko posunięta ingerencja w programowanie pamięci nie czyni z nas bardziej maszyn niż ludzi. Odpowiedź jednak pozostawiam czytelnikowi…