Лазерное облучение мозга способно порождать ложную память

Даже гладиаторам умирать было страшно. Жан-Леон Жером. «Палец вниз». 1872. Художественный музей Феникса, США

«Страшны только те раны, что наносят свои», – говорил Александр Суворов. Ему через много лет вторил геройский генерал Василий Чуйков, говоривший, что «битвы не выигрываются страхом». Арабская пословица гласит: «Испуган – неискусен в любви». Зигмунд Фрейд полагал, что испытание страхом можно использовать в качестве психотерапевтического метода. (В некоторых случаях это действительно помогает – например, при стойкой икоте.) Вполне возможно, что Фрейд, как глубокий знаток античности, следовал совету Аристотеля, данному в его «Поэтике»: «Очищение души посредством страха и сострадания – цель написания трагедии». Недаром философ называл это катарсисом (от греч. «катарос» – «чистый»), а панику греки связывали с именем бога Пана, который пьяным наводил ужас на людей.

Обычно люди, испытывающие страх, бледнеют и даже сереют, что говорит о крайнем эмоциональном состоянии, вызывающем вегетативную реакцию, проявляющуюся в спазме кожных сосудов. Шесть лет назад Science опубликовал статью сотрудников лондонского Центра нейровизуализации, которые на 14 добровольцах показали двойственную локализацию чувства страха в мозге. При определении угрозы боли от электрического разряда на дисплее магнитно-резонансного томографа (МРТ) «зажигали» участки предлобной коры (PFC – Prefrontal Cortex), клетки которой принимают участие в сложном планировании избегания опасности. Однако при быстром приближении опасности душа уходит в пятки, что выражается в резком «углублении» структур, возбуждающихся при возникновении паники.

Если в первом случае испытуемые искали, куда бы убежать, то во втором они просто замирали на месте (подобная реакция у подопытных мышей и крыс называется «замораживание» – freezing). Ученые отмечали, что указанная глубинная структура мозга (серое вещество вокруг так называемого Сильвиева водопровода – Periaqueductal Gray matter, PAG) является центром коммутирования импульсов, приходящих из миндалины височной доли (Amygdala). Лежащие в глубине доли клетки посылают свои отростки к различным центрам эмоционального состояния человека, а также к извилинке морского конька (гиппокампу), лежащей на основании височной доли.

Три года назад журнал Current Biology опубликовал статью с описанием уникального случая женщины, у которой в результате редкого заболевания мозга (липоидного протеиноза) образовались самые настоящие дырки в мозге. В результате она утеряла височные миндалины и… чувство страха. В своем дневнике она писала, что в отличие от других девушек и женщин совершенно не боится пауков и змей, а также рассказала врачам, что спокойно разговаривала с мужчиной, напавшим на нее в парке с ножом.

Миндалина лежит в непосредственной близости от височного гиппокампа. Клетки последнего не только дают новые нейроны (центр нейрогенеза), но и являются хранилищем памяти. Более 10 лет назад с помощью МРТ было показано, что даже ничтожные кровоизлияния в гиппокамп ведут к нарушению этой важнейшей функции мозга.

Родившаяся буквально на наших глазах оптогенетика экспериментально подтвердила ранние наблюдения, сделанные на животных и при лечении неврологических пациентов. Суть нового метода заключается во «внедрении» гена светочувствительного белка (каналородопсина) в оболочку нервных клеток-«мишеней». Дальнейшее облучение ген-модифицированных нервных клеток с помощью лазера приводит к улавливанию светочувствительным протеином фотонов, за счет энергии которых открывается ионный канал. Это приводит к возбуждению нейронов. Поскольку последние весьма специфичны, то их можно покрасить с помощью разных флюоресцентных красителей в четко различающиеся цвета.

Последний, июльский, номер Science за этот год вынес на обложку такой разноцветный гиппокамп мыши (размером 1,5 мм) с окрашенными в красное и зеленое клетками. Красные нейроны несут в себе энграмму, или запечатление о пережитом страхе в результате испытанного электрического удара (electric shock) по лапкам животного. Энграмма представляет собой белки памяти, синтез которых сопровождался также образованием молекул каналородопсина, встраиваемых затем в мембрану нейронов. Последующее лазерное облучение порождало неприятные воспоминания и соответствующий freezing мыши на месте без удара током. Таким образом, свет, по определению авторов, порождал ложную память (false memory), которая к тому же «конкурировала» с истинной.

Когда-то Зигмунд Фрейд и Карл Юнг многословно писали о подсознании и бессознательном. Наш соотечественник Иван Павлов пытался решить более практические вопросы с помощью условных рефлексов у собак, генерируемых с помощью звонка или света. Но, естественно, он и представить себе не мог, насколько все сложнее и одновременно проще. Теперь ученым и фармакологам надо искать пути спасения людей от преследующих их страхов, не повреждая при этом тонкой организации мозга.