Как улитки помогут нам справиться с болезнью Альцгеймера и достичь бессмертия
Профессор-нейробиолог Калифорнийского университета Лос-Анджелеса UCLA Дэвид Гланцман смог пересадить память от одних подопытных морских улиток другим. Внештатный корреспондент Forbes Life отправился к профессору Гланцману в Калифорнию, чтобы выяснить, когда память начнут пересаживать людям и чего можно добиться такими операциями.
Профессор-нейробиолог Дэвид Гланцман исследует хранение долгосрочной памяти у живых организмов уже более 30 лет. Группе ученых его лаборатории удалось пересадить память моллюска Aplysia californica (вид морских улиток, — прим. ред.). Калифорнийские ученые выяснили, что в школе не врут, когда говорят, что повторенье — мать ученья. В центральной нервной системе (ЦНС) под влиянием повторяющихся действий образуются новые синапсы (межнейронные связки, — прим. ред.) и их количество увеличивается. В ходе эксперимента было доказано, что некоторые воспоминания закодированы в молекулах, составляющих часть генетического кода организма. Так нейронаука оказалась перед лицом коренного переосмысления процессов памяти.
Доктор Гланцман, как на ваш взгляд, существует ли другой способ, кроме личного опыта и переживания, получения и исправления воспоминаний?
Мы выяснили, что виды воспоминаний, которые вызывают эмоциональные и сенситивные изменения, кодируются не в связях между клетками мозга, как утверждают многие ученые, а в молекулах РНК, составляющих часть генетического механизма организма.
Чтобы проверить эту идею, мы провели эксперименты над Aplysia californica, вызывая у улиток оборонительный рефлекс за счет ударов током. После этого, РНК подопытных улиток было извлечено и введено другим улиткам. В дальнейшем группа реципиентов моллюсков показала сенсибилизацию — устойчивую демонстрацию оборонительного рефлекса, хотя сами они не подвергались воздействию внешних раздражителей.
То есть новые улитки унаследовали память подопытных доноров. Эксперименты показывают, что существенные части энграммы (следов долгосрочной памяти, — прим. ред.), вызывающие сенсибилизацию морских улиток, находятся в РНК, а не в связях между клетками мозга, как принято считать в традиционной нейронауке. При этом речь идет об очень конкретных видах воспоминаний.
Но мы еще не приступили к экспериментам с памятью человека, хотя уже сегодня очевидно, что самые базовые поведенческие реакции связаны с каким-то переключением в животном, и что нам удалось извлечь что-то, что активирует этот триггер.
Получается, вы нашли ключ к разгадке многих тайн мозга, то есть увеличили шанс человечества вылечить многие болезни мозга и решить нейрологические проблемы.
Да, даже скептики признали, что это открытие дает базу для создания эффективных способов лечения болезней, связанных с дисфункцией нейронов, а в перспективе может привести к созданию технологии пересадки памяти. Иными словами, способно совершить настоящий переворот.
Если механизмы хранения памяти имеют генетическую природу, то трансплантация таких молекул способна менять структуры и настройку памяти. А «расшифровка» этих зон позволяет непредсказуемо расширить инструменты и возможности для мозга.
Представьте на минуту: людям с болезнью Альцгеймера «достают» пропавшие воспоминания, или перенесшим травмы и страдающим посттравматическим расстройством, убирают «стрессовые» обрывки памяти. В фантазиях можно зайти еще дальше — хранить и пересаживать память гениальных изобретателей или предков человека.
Получается, сюжет фильма «Вечное сияние чистого разума» с Джимом Керри и Кейт Уинслет, где героям стирают из памяти любовь — больше не фантазия сценаристов. Как еще можно применить ваше открытие?
Мы в первую очередь озадачены тем, как сделать неизлечимые болезни излечимыми.
Я вижу два потенциальных применения нашего открытия в ближайшем будущем. Я верю, что через РНК-индуцированную терапию мы можем значительно снизить эффекты ПТСР (посттравматическое стрессовое расстройство, — прим. ред.) у людей за счет регулирования эпигенетических (вне-генных, не затрагивающих ДНК, — прим. ред.) изменений, спровоцированных травмирующими воспоминаниями. И я верю, что болезнь Альцгеймера может быть вылечена через РНК. Одно из главных последствий болезни Альцгеймера — это разрушение синаптических связей, а подобная утрата ассоциируется с утратой познавательных способностей мозга. Однако, если мы правы, то память хранится как эпигенетические изменения в ядре клетки, а не в виде синаптических связок. Это значит, что в течение болезни память остается нетронутой и ее возможно вернуть, даже несмотря на существенную утрату синаптических соединений на ранних стадиях.
Как открытие нового механизма хранения памяти может повлиять на технологии создания и обучения искусственного интеллекта? Ведь все существующие модели основаны исключительно на синаптической теории хранения памяти: чем больше информации «скормить» искусственному интеллекту, тем быстрее он выучится?
Я верю, что разработка новых моделей искусственного интеллекта, основанных на идее внутриклеточного, эпигенетического хранения информации позволят создать более биологически реалистичные, а значит более гибкие и мощные системы, как например модели глубокого изучения, основанные на теории синаптической пластичности.
Считаете ли вы, что понимание механизма хранения единиц памяти в ядре клетки позволит в перспективе внедрять искусственно созданные эмоции-знания-навыки?
Да. Но я не хочу загадывать, насколько быстро это будущее наступит, как и насколько сложные эмоции-знания-навыки будут возможны для внедрения. Но что нам точно предстоит — это коренное переосмысление процессов памяти.
Принято считать, что человеческая личность — то, что делает человека уникальным индивидом — ни что иное, как некий изначальный генетический набор плюс база приобретенных в течение жизни эмоций и воспоминаний. Исходя из этого, потенциальное развитие технологии пересадки памяти живого существа станет решением проблемы бессмертия?
Думаю, крайне маловероятно, что мы когда-либо станем полностью переносить всю когнитивную историю личности человека в другого человека или машину. При этом я считаю, что мы можем значительно замедлить старение, не только физическое, но и умственное за счет комбинации фармакологических и эпигенетических методов. И следовательно, решением проблемы бессмертия будет само бессмертие.
Профессор-нейробиолог Дэвид Гланцман исследует хранение долгосрочной памяти у живых организмов уже более 30 лет. Группе ученых его лаборатории удалось пересадить память моллюска Aplysia californica (вид морских улиток, — прим. ред.). Калифорнийские ученые выяснили, что в школе не врут, когда говорят, что повторенье — мать ученья. В центральной нервной системе (ЦНС) под влиянием повторяющихся действий образуются новые синапсы (межнейронные связки, — прим. ред.) и их количество увеличивается. В ходе эксперимента было доказано, что некоторые воспоминания закодированы в молекулах, составляющих часть генетического кода организма. Так нейронаука оказалась перед лицом коренного переосмысления процессов памяти.
Доктор Гланцман, как на ваш взгляд, существует ли другой способ, кроме личного опыта и переживания, получения и исправления воспоминаний?
Мы выяснили, что виды воспоминаний, которые вызывают эмоциональные и сенситивные изменения, кодируются не в связях между клетками мозга, как утверждают многие ученые, а в молекулах РНК, составляющих часть генетического механизма организма.
Чтобы проверить эту идею, мы провели эксперименты над Aplysia californica, вызывая у улиток оборонительный рефлекс за счет ударов током. После этого, РНК подопытных улиток было извлечено и введено другим улиткам. В дальнейшем группа реципиентов моллюсков показала сенсибилизацию — устойчивую демонстрацию оборонительного рефлекса, хотя сами они не подвергались воздействию внешних раздражителей.
То есть новые улитки унаследовали память подопытных доноров. Эксперименты показывают, что существенные части энграммы (следов долгосрочной памяти, — прим. ред.), вызывающие сенсибилизацию морских улиток, находятся в РНК, а не в связях между клетками мозга, как принято считать в традиционной нейронауке. При этом речь идет об очень конкретных видах воспоминаний.
Но мы еще не приступили к экспериментам с памятью человека, хотя уже сегодня очевидно, что самые базовые поведенческие реакции связаны с каким-то переключением в животном, и что нам удалось извлечь что-то, что активирует этот триггер.
Получается, вы нашли ключ к разгадке многих тайн мозга, то есть увеличили шанс человечества вылечить многие болезни мозга и решить нейрологические проблемы.
Да, даже скептики признали, что это открытие дает базу для создания эффективных способов лечения болезней, связанных с дисфункцией нейронов, а в перспективе может привести к созданию технологии пересадки памяти. Иными словами, способно совершить настоящий переворот.
Если механизмы хранения памяти имеют генетическую природу, то трансплантация таких молекул способна менять структуры и настройку памяти. А «расшифровка» этих зон позволяет непредсказуемо расширить инструменты и возможности для мозга.
Представьте на минуту: людям с болезнью Альцгеймера «достают» пропавшие воспоминания, или перенесшим травмы и страдающим посттравматическим расстройством, убирают «стрессовые» обрывки памяти. В фантазиях можно зайти еще дальше — хранить и пересаживать память гениальных изобретателей или предков человека.
Получается, сюжет фильма «Вечное сияние чистого разума» с Джимом Керри и Кейт Уинслет, где героям стирают из памяти любовь — больше не фантазия сценаристов. Как еще можно применить ваше открытие?
Мы в первую очередь озадачены тем, как сделать неизлечимые болезни излечимыми.
Я вижу два потенциальных применения нашего открытия в ближайшем будущем. Я верю, что через РНК-индуцированную терапию мы можем значительно снизить эффекты ПТСР (посттравматическое стрессовое расстройство, — прим. ред.) у людей за счет регулирования эпигенетических (вне-генных, не затрагивающих ДНК, — прим. ред.) изменений, спровоцированных травмирующими воспоминаниями. И я верю, что болезнь Альцгеймера может быть вылечена через РНК. Одно из главных последствий болезни Альцгеймера — это разрушение синаптических связей, а подобная утрата ассоциируется с утратой познавательных способностей мозга. Однако, если мы правы, то память хранится как эпигенетические изменения в ядре клетки, а не в виде синаптических связок. Это значит, что в течение болезни память остается нетронутой и ее возможно вернуть, даже несмотря на существенную утрату синаптических соединений на ранних стадиях.
Как открытие нового механизма хранения памяти может повлиять на технологии создания и обучения искусственного интеллекта? Ведь все существующие модели основаны исключительно на синаптической теории хранения памяти: чем больше информации «скормить» искусственному интеллекту, тем быстрее он выучится?
Я верю, что разработка новых моделей искусственного интеллекта, основанных на идее внутриклеточного, эпигенетического хранения информации позволят создать более биологически реалистичные, а значит более гибкие и мощные системы, как например модели глубокого изучения, основанные на теории синаптической пластичности.
Считаете ли вы, что понимание механизма хранения единиц памяти в ядре клетки позволит в перспективе внедрять искусственно созданные эмоции-знания-навыки?
Да. Но я не хочу загадывать, насколько быстро это будущее наступит, как и насколько сложные эмоции-знания-навыки будут возможны для внедрения. Но что нам точно предстоит — это коренное переосмысление процессов памяти.
Принято считать, что человеческая личность — то, что делает человека уникальным индивидом — ни что иное, как некий изначальный генетический набор плюс база приобретенных в течение жизни эмоций и воспоминаний. Исходя из этого, потенциальное развитие технологии пересадки памяти живого существа станет решением проблемы бессмертия?
Думаю, крайне маловероятно, что мы когда-либо станем полностью переносить всю когнитивную историю личности человека в другого человека или машину. При этом я считаю, что мы можем значительно замедлить старение, не только физическое, но и умственное за счет комбинации фармакологических и эпигенетических методов. И следовательно, решением проблемы бессмертия будет само бессмертие.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
