Dlaczego sprawna pamięć potrzebuje także zapominania [Uniwersytet w Kiusiu]

Aktywne zapominanie pozwala układowi nerwowemu wybiórczo osłabiać ślady doświadczeń. Naukowcy z Uniwersytetu Kiusiu wskazali u nicienia mechanizm, który wpływał na pamięć jednego zapachu, pozostawiając drugą nienaruszoną. Odkrycie otwiera szerszą refleksję nad tym, jak pamięć służy przystosowaniu, uczeniu się i porządkowaniu przeszłości.

.Kiedy uczymy się nowego sposobu wykonywania znanej czynności, dawne przyzwyczajenie potrafi podsuwać niewłaściwą odpowiedź. Zmieniamy kod dostępu, a ręka przez pewien czas wystukuje poprzedni; poznajemy nową trasę, lecz na znajomym skrzyżowaniu odruchowo wybieramy stary kierunek. Takie sytuacje pozwalają dostrzec, że pożytek z doświadczenia zależy również od tego, czy potrafimy ograniczyć wpływ informacji, które przestały odpowiadać naszym potrzebom. Pytanie o sprawną pamięć obejmuje więc także sposób regulowania dostępu do wcześniejszych doświadczeń

Zespół Takeshiego Ishihary z Uniwersytetu Kiusiu opisał jeden z mechanizmów takiej regulacji u nicienia Caenorhabditis elegans. Wyniki ukazały się w „Current Biology”, a uczelnia przedstawiła je następnego dnia. Autorzy rozpoznali obwód nerwowy i przekazujące sygnały cząsteczki uczestniczące w wybiórczym zapominaniu zapachu, co opisuje komunikat Uniwersytetu Kiusiu.

Aktywne zapominanie można prześledzić w pojedynczym obwodzie

Badacze wykorzystali organizm, którego układ nerwowy można analizować z wyjątkową dokładnością. Dorosła obojnacza postać C. elegans ma 302 neurony, a ich rozpoznanie pozwala wiązać określone komórki z zachowaniem zwierzęcia. W tym przypadku przedmiotem badań była wyuczona reakcja na zapach. Naukowcy sprawdzali zarówno zachowanie nicieni, jak i neuronalny ślad doświadczenia.

Szczególnie interesujący wynik uzyskano, gdy zwierzęta uczyły się jednocześnie dwóch zapachów: diacetylu i alkoholu izoamylowego. Rozpoznany mechanizm sprzyjał zapominaniu pierwszego, pozostawiając pamięć drugiego. Selektywność oznacza tutaj wpływ na konkretne wspomnienie zapachowe przy zachowaniu innego, powstałego podczas tego samego uczenia.

W opisanym obwodzie jeden z rodzajów neuronów uwalnia neuropeptyd NLP-47. Sygnał odbierają kolejne komórki, które przekazują go dalej za pośrednictwem glutaminianu, oddziałując na neurony przechowujące ślad wyuczonej reakcji zapachowej. Autorzy wskazali również receptory uczestniczące w tym przekazie. Pozwoliło to połączyć obserwowane zachowanie z działaniem określonego układu sygnałów.

Istotna była także możliwość ingerencji w ten proces. Kiedy badacze hamowali aktywność wybranych neuronów za pomocą optogenetyki, wykorzystującej światło do sterowania odpowiednio przygotowanymi komórkami, zwierzęta dłużej zachowywały pamięć zapachu. Doświadczenia wskazały ponadto okres po uczeniu, w którym obwód uczestniczył w zapominaniu. W tym modelu można było zatem ustalić zarówno drogę sygnału, jak i czas jego działania.

Pamięć pomaga dostosowywać się do zmiany

Związek zapominania z przystosowaniem od lat zajmuje badaczy pamięci. Tomás J. Ryan i Paul W. Frankland zaproponowali w 2022 roku na łamach „Nature Reviews Neuroscience” ujęcie, zgodnie z którym część zapominania wiąże się ze zmianą dostępności zespołów neuronów przechowujących doświadczenie. W ich koncepcji warunki środowiska mogą wpływać na to, czy taki zespół zostanie ponownie uruchomiony przez wskazówkę przypominającą. To propozycja teoretyczna porządkująca różne wyniki badań i stawiająca w centrum relację między wcześniejszą wiedzą a aktualnymi wymaganiami otoczenia.

Rozróżnienie między przechowaniem doświadczenia a możliwością jego przywołania ma duże znaczenie. Sama nieudana próba przypomnienia sobie czegoś nie rozstrzyga, co stało się ze śladem pamięciowym. Ryan i Frankland zwracają uwagę na zróżnicowanie mechanizmów, czasu trwania oraz odwracalności zapominania. Oceniając pamięć, trzeba więc pytać również o warunki, w których określona informacja staje się dostępna.

Ważnego przykładu dostarczyły badania pamięci u ludzi, opublikowane przez Marię Wimber i współpracowników w „Nature Neuroscience” w 2015 roku. Uczestnicy uczyli się powiązań między słowami a obrazami, a następnie wielokrotnie przywoływali wybrane skojarzenie. Badacze śledzili wzorce aktywności mózgu związane z poszczególnymi obrazami. Przywoływaniu jednego wspomnienia towarzyszyło tłumienie wzorców odpowiadających konkurencyjnemu skojarzeniu, a siła tego tłumienia pozwalała przewidywać późniejsze zapominanie.

Autorzy interpretowali ten efekt jako sposób ograniczania konkurencji między wspomnieniami. Przywołanie potrzebnej informacji może angażować procesy, które zmniejszają dostępność innych, przeszkadzających w wykonaniu zadania. Pokazuje to, jak samo korzystanie z pamięci może zmieniać dostęp do przeszłości. Badanie człowieka i eksperyment na nicieniu dotyczą różnych układów oraz procedur, ale oba pozwalają pytać o czynny udział układu nerwowego w zapominaniu.

W szerszą perspektywę zmienności mózgu wpisuje się tekst Alice Latimier o uczeniu się przez całe życie, opublikowany na łamach „Wszystko co Najważniejsze”. Autorka wyjaśnia, jak doświadczenie przekształca połączenia między neuronami i dlaczego zdolność do nauki utrzymuje się również w starszym wieku. Przedstawia mózg jako strukturę zmieniającą się wraz z wykonywanymi czynnościami. Badania zapominania rozwijają pytanie o to, jak taka zmienność wpływa na dalsze losy zdobytej wiedzy.

Selekcja informacji i granice eksperymentu

Na sprawność myślenia wpływa także bieżące ustalanie, które informacje są potrzebne w danej chwili. Ten wątek przedstawiliśmy w materiale o tym, jak mózg wybiera ważne informacje, omawiającym badanie zespołu z Massachusetts Institute of Technology. Dotyczyło ono organizacji aktywności neuronów podczas wykonywania zadania, a więc innego poziomu regulacji niż trwałość wyuczonej reakcji zapachowej. Zestawienie tych prac pomaga postawić wspólne pytanie o sposób udostępniania informacji w zależności od wymagań sytuacji.

Wynik uzyskany u nicienia pozostaje ustaleniem dotyczącym konkretnego modelu doświadczalnego. Sprawdzenie, czy podobne zależności występują u ssaków i jaką rolę mogłyby pełnić u człowieka, wymaga osobnych badań. Opisany eksperyment nie jest metodą wybiórczego usuwania ludzkich wspomnień ani potwierdzeniem możliwości takiej terapii. Jego wartość polega na dokładnym rozpoznaniu jednego z biologicznych procesów regulujących pamięć.

Trzeba również zachować rozróżnienie między funkcjonalnym zapominaniem a narastającą utratą sprawności pamięciowej. Określenie pewnych mechanizmów jako przystosowawczych nie pozwala ocenić przyczyny trudności konkretnego człowieka. Temu odrębnemu zagadnieniu poświęciliśmy materiał o zapominaniu słów i imion. Omawia on znaczenie przebiegu trudności i ich wpływu na codzienne funkcjonowanie.

Co warto zachować z własnego doświadczenia

Badania te otwierają także przestrzeń do refleksji nad znaczeniem wiedzy. Jeśli oceniamy własny umysł wyłącznie według liczby faktów, które potrafimy odtworzyć, pomijamy pytanie o ich zastosowanie. Tymczasem rozumienie wymaga nadawania doświadczeniom właściwej wagi, dostrzegania związków i rozpoznawania sytuacji, w których dawny sposób postępowania przestał być użyteczny. Jest to szerszy wniosek filozoficzny, którego sens wykracza poza pojedynczy eksperyment neurobiologiczny.

Łatwość cyfrowego zachowywania wiadomości, zdjęć i dokumentów czyni to pytanie szczególnie wyrazistym. Możemy gromadzić coraz obszerniejsze zbiory i zarazem mieć trudność ze wskazaniem, co naprawdę zasługuje na ponowne przemyślenie. Wartość archiwum ujawnia się również w możliwości odnalezienia potrzebnego świadectwa i zrozumienia jego kontekstu. W odniesieniu do własnego doświadczenia podobnej uwagi wymaga relacja między tym, co zachowane, a tym, co potrafimy wykorzystać.

Pamięć umożliwia zachowanie ciągłości życia, wierność zobowiązaniom i uczenie się na konsekwencjach własnych decyzji. Zmieniające się okoliczności wymagają jednak także korygowania dawnych przekonań oraz przyzwyczajeń. Relacja między trwałością a gotowością do zmiany należy do podstawowych warunków dojrzałego myślenia. Wiedzieć więcej oznacza również umieć rozpoznać, kiedy wcześniejsze doświadczenie pomaga zrozumieć nową sytuację, a kiedy zaczyna ją przesłaniać.

Andrzej F. Litwiński