Někteří lidé si ve snaze odvrátit zapomnětlivost staví palác paměti. Jde o metodu zapamatování, kterou ve starověku vynalezl (podle legendy) řecký básník Simonides z Ceosu a kterou v poslední době zpopularizovalo několik knižních bestsellerů (a „myšlenkový palác“ Sherlocka Holmese v podání Benedicta Cumberbatche).
Paláce paměti představují pomyslná architektonická úložiště pro ukládání a vyhledávání všeho, co byste si chtěli zapamatovat. Před šestnácti stoletími hovořil svatý Augustin o „pokladech nesčetných obrazů“ uložených v jeho „prostorných palácích paměti“. Vědci jednadvacátého století, kteří se zabývají pamětí, však zjistili důležitou věc, kterou je třeba si zapamatovat:
I ten nejluxusnější palác paměti potřebuje odpadkové koše.
Zapomínání nemusí znamenat selhání, ale může být přední strategií mozku při zpracování příchozích informací.
„Existují vzpomínky, které nechceme a nepotřebujeme,“ říká neuroložka Maria Wimberová. „Zapomínání je dobrá a adaptivní věc.“
Tradičně bylo zapomínání považováno za pasivní rozpad informací zaznamenaných a uložených v mozku v průběhu času. Ale zatímco některé vzpomínky mohou jednoduše vyblednout jako inkoust na papíře vystaveném slunečnímu záření, nejnovější výzkumy naznačují, že zapomínání je často záměrnější, přičemž vymazání je organizováno složitými buněčnými a molekulárními mechanismy. A zapomínání nemusí být nutně známkou chybné paměti. „Ve skutečnosti,“ říká Wimber, „bylo ve výpočetních modelech a také v práci se zvířaty opakovaně prokázáno, že inteligentní paměťový systém zapomínání potřebuje.“
Zapomínání zdaleka nemusí znamenat selhání, ale může být přední strategií mozku při zpracování příchozích informací. Někteří vědci nyní tvrdí, že zapomínání je nezbytné, protože biologickým cílem paměťového aparátu mozku není uchovávání informací, ale spíše pomoc mozku při přijímání správných rozhodnutí. Pochopení toho, jak mozek zapomíná, může nabídnout vodítka ke zvýšení duševní výkonnosti zdravého mozku a zároveň poskytnout poznatky o mechanismech, které jsou základem různých duševních poruch.
Kvantifikaci rozpadu paměti v čase provedl v 19. století německý psycholog Hermann Ebbinghaus. Moderní vědci tento graf používají k znázornění konkurence mezi posilováním paměti (neboli konsolidací, modré šipky) a procesy, které vzpomínky degradují a oslabují (zapomínání, růžové šipky). V tomto příkladu je zapamatování silné (nejvyšší procento je zachováno) přibližně po dvou dnech od získání vzpomínky. Poté se vzpomínka asi dva dny rychle rozpadá a pak se začne stabilizovat, protože konsolidace vyvažuje zapomínání.
Biologie zapamatování
Sama paměť je stále určitou záhadou, ale v podstatě se skládá z fyzických změn v mozku, které kódují reprezentaci minulých zkušeností. Tyto paměťové stopy – známé jako engramy – lze zpřístupnit a rekonstruovat tak minulost, i když nedokonale. Mnozí odborníci se domnívají, že engramy vznikají posilováním synapsí – míst, kde se přenášejí signály mezi nervovými buňkami neboli neurony. Vyvolání vzpomínky reaktivuje vzorec signalizace nervových buněk, který napodobuje původní zážitek.
„Převládá názor, že tvorba engramu zahrnuje posílení synaptických spojení mezi populacemi neuronů …, které jsou aktivní během události,“ píší Sheena Josselyn a Paul Frankland v aktuálním čísle Annual Review of Neuroscience. „Tím se zvyšuje pravděpodobnost, že stejný (nebo podobný) vzorec aktivity v rámci této buněčné sestavy bude možné později znovu vytvořit.“
Engramy samozřejmě neukládají každý detail každé zkušenosti. Některé záznamy vzorců aktivity se nezachovávají. A to je dobře, říká Wimberová z Birminghamské univerzity v Anglii.
„Příliš přesná paměť možná není z dlouhodobého hlediska to pravé, co chceme, protože nám brání používat naše vzpomínky k jejich zobecnění na nové situace,“ řekla v San Diegu na nedávném setkání Společnosti pro neurovědy. „Pokud jsou naše vzpomínky příliš přesné a příliš vybavené, pak je vlastně nemůžeme použít … k předvídání budoucích situací.“
Pokud by vaše paměť uchovávala každý přesný detail toho, jak vás například v parku pokousal pes, pak byste nutně nevěděli, že si máte dát pozor na jiného psa v jiném parku. „Ve skutečnosti,“ říká Wimber, „bychom mohli chtít pružnější a obecnější paměť, a to by znamenalo trochu zapomenout na detaily a více rozvíjet podstatu vzpomínky.“
Takové „zjednodušené“ vzpomínky nejsou vedlejšími účinky vad nebo omezení paměťové síly, upozornili Frankland a Blake Richards v článku v Neuronu v roce 2017. Takové zjednodušení „je podstatnou složkou adaptivní paměti,“ napsali. „Jednoduché vzpomínky, které uchovávají podstatu našich zážitků a vyhýbají se komplikovaným detailům, budou lepší pro zobecnění na budoucí události.“
Získání podstaty, a jen podstaty, je proto cenné jako pomůcka pro chytré rozhodování, tvrdí Frankland z Nemocnice pro nemocné děti v Torontu a Richards z Torontské univerzity. Domnívají se totiž, že je nesprávné uvažovat o paměti „pouze jako o prostředku pro vysoce věrný přenos informací v čase“. Spíše navrhují, že „cílem paměti je řídit inteligentní rozhodování.“
Získání pouhé podstaty je obzvláště užitečné v měnícím se prostředí, kde ztráta některých vzpomínek zlepšuje rozhodování několika způsoby. Zaprvé, zapomínání může eliminovat zastaralé informace, které by bránily správnému úsudku. A vzpomínky, které příliš věrně reprodukují minulost, mohou zhoršit schopnost představit si různé budoucnosti, což způsobuje, že chování je příliš nepružné, aby se vyrovnalo s měnícími se podmínkami. Neschopnost zapomenout může vést k přetrvávání nežádoucích nebo oslabujících vzpomínek, jako je tomu u posttraumatické stresové poruchy.
Aktivní zapomínání
Velká hodnota zapomínání znamená, že k němu nedochází náhodně. V některých případech může zapomínání jednoduše odrážet neschopnost vybavit si paměťovou stopu, i když engram, který ji kóduje, zůstává neporušený. Stále více vědců se však domnívá, že to nemůže být celý příběh. Jak upozorňují Ronald Davis a Yi Zhong, pozoruhodná schopnost mozku uchovávat informace naznačuje, že disponuje účinným systémem správy informací, vybaveným metodami likvidace dat. „Vzhledem k mimořádně velkému počtu paměťových engramů, které se mohou v mozku v průběhu času nahromadit, se zdá logické, že mozek musí mít … mechanismy k odstraňování vzpomínek, které se stanou nepoužívanými,“ napsali v roce 2017 v časopise Neuron.
Psychologové uvažují o možnosti aktivního zapomínání již více než půl století, ale teprve v posledních zhruba 15 letech vědci nashromáždili k této otázce podstatné neurobiologické důkazy. I když je neurovědecké studium zapomínání stále v plenkách, vědci začali rozeznávat některé taktiky mozku pro vymazávání informací. Davis ze Scripps Research Institute na Floridě a Zhong z Tsinghua University v Pekingu ve svém článku v časopise Neuron popsali různé studie z posledních několika let týkající se mechanismů, které mohou realizovat proces zapomínání.
Při získávání vzpomínek (vlevo nahoře) se stopy vzpomínky ukládají pomocí molekulárních změn v sítích buněk a vytvářejí engram. Vzpomínky uložené v engramech mohou být zapomenuty „pasivně“ různými procesy (vlevo dole), jako je ztráta kontextových signálů umožňujících vyvolání vzpomínky, rušení vyvolání jinými podobnými vzpomínkami nebo prostě rozpad nestabilních biologických materiálů v buňkách engramu. Někteří vědci se domnívají, že „aktivní“ zapomínání může být při vymazávání paměti účinnější než pasivní mechanismy. Bylo navrženo několik forem aktivního zapomínání, včetně záměrných pokusů o potlačení nepříjemných vzpomínek (motivované zapomínání); zapomínání některých částí vzpomínky vyvoláním jiných částí; rozpad vzpomínky vyvolaný rušivými vlivy jiného zpracování informací; a „vnitřní“ zapomínání – vymazávání informací buňkami a biochemickými procesy jako základní součást paměťového aparátu mozku pro efektivní správu informací.
Některé zapomínání se skutečně jeví jako „pasivní“ – je výsledkem buď přirozeného rozpadu biologického materiálu tvořícího engramy, nebo ztráty schopnosti jejich obnovení, poznamenali Davis a Zhong. Mnoho forem zapomínání se však podobá spíše spuštění programu, který vymaže data z pevného disku. Nové podněty mohou například aktivně zasahovat do starých vzpomínek. Vyvolání části vzpomínky může vyvolat ztrátu jiných jejích částí. A „zapomínající buňky“ mohou ve skutečnosti signalizovat mozku, aby zametl paměťové stopy, navrhli Davis a Zhong. „Předpokládáme, že … mozek má také vrozenou biologickou schopnost vymazávat paměťové stopy pomocí signalizačních systémů“ podobných těm, které se používají při získávání vzpomínek a jejich ukládání. Ve skutečnosti by zapomínání mohlo být hlavní strategií mozku při správě informací.
„Spekuloval bych, že zapomínání by mohlo být výchozím systémem mozku,“ řekl Davis na setkání neurologů. „Možná máme v mozku pomalý chronický signál zapomínání, který v podstatě říká, pojďme všechno vymazat, pokud nepřijde soudce …, který zasáhne a řekne, že tato vzpomínka stojí za záchranu.“
V různých experimentálních studiích Davis a další shromáždili dostatek důkazů o roli biochemických procesů, které aktivně vymazávají paměť. Studie na ovocných muškách například zapojují dobře známou molekulu chemického posla dopaminu.
Mušky si mohou zapamatovat, že se mají vyhnout zápachu, který byl doprovázen elektrickým šokem, což je paměť spravovaná nervovými buňkami známými jako neurony houbovitého těla. Šok aktivuje jiné neurony, které přenášejí dopamin do buněk houbového tělíska, čímž iniciují biochemické reakce, které ukládají paměť spojující šok s pachem. Tato vzpomínka je však brzy zapomenuta (obvykle do druhého dne). Něco ji vymaže a důkazy naznačují, že za zapomenutí je zodpovědný také dopamin.
Dvojí úloha dopaminu není zcela objasněna. Neurony houbového tělíska však mají dvě odlišné molekulární antény, které reagují na dopamin; jedna z těchto antén (nebo receptorových molekul) iniciuje tvorbu paměti, druhá podporuje její vymazání. To, zda dopamin podporuje nebo vymazává paměť, může záviset na kontextu, včetně převládajících biochemických podmínek a toho, jak je neuron houbového tělíska v danou chvíli aktivní.
Ovocné mušky si pamatují, že se bojí pachu, pokud je jeho přítomnost doprovázena elektrickým šokem. Tato vzpomínka vzniká proto, že šok stimuluje uvolňování molekuly dopaminu z nervových buněk spojených s neurony houbového tělíska ve stejnou dobu, kdy pach spustí buněčný signál (prostřednictvím vápníku). Po stimulaci dopaminem spustí „molekulární anténa“ neboli receptorová molekula (dDA1) na neuronu houbového tělíska chemické reakce (prostřednictvím signální molekuly cAMP), které restrukturalizují neuron houbového tělíska a posilují paměť. Vzpomínka časem slábne, protože v nepřítomnosti pachu nižší hladiny dopaminu stimulují jinou molekulu dopaminového receptoru (DAMB), což vede k oslabení paměti.
V každém případě se na procesu vymazávání podílí protein známý jako Rac1, který hraje roli při strukturování synapsí. Restrukturalizace synapsí v reakci na Rac1 může být zodpovědná za oslabení engramů, naznačují některé studie. Zablokování aktivity Rac1 například pomáhá prodloužit dobu, po kterou vzpomínky přetrvávají.
Rac1 se může podílet i na druhém mechanismu zapomínání, který je řízen vznikem nových nervových buněk (proces známý jako neurogeneze). Studie na potkanech zjistily, že nové neurony integrované do stávajících nervových obvodů mohou tyto obvody restrukturalizovat. Takové změny v propojeních by mohly ztížit přístup ke vzpomínkám, řekl Frankland na setkání neurovědců. Studie na zvířatech ukázaly, že přerušení neurogeneze zachovává vzpomínky, zatímco vysoká úroveň neurogeneze vede k zapomínání. Zda je tato forma zapomínání důležitá i u lidí, zatím není známo, protože množství neurogeneze u dospělých lidí je stále nevyřešenou otázkou.
V každém případě důkazy naznačují, že na vymazávání engramů se musí podílet mnoho typů „zapomínacích buněk“. „K vymazávání vzpomínek pravděpodobně existují desítky molekulárních a buněčných cest,“ napsali Davis a Zhong v časopise Neuron.
Jak a kdy tyto procesy fungují, může záviset na různých faktorech, jako je fyzická aktivita, stres a spánek. Je známo, že spánek zlepšuje paměť u lidí a jiných zvířat, pravděpodobně tím, že poskytuje čas, kdy se vzpomínky mohou ukládat (neboli „konsolidovat“) v mozku. Davis a Zhong však poukazují na to, že spánek může paměti pomáhat také tím, že potlačuje procesy, které vedou k zapomínání. Studie publikovaná v roce 2015 v časopise Cell našla důkazy, že spánek potlačuje uvolňování dopaminového signálu zapomínání do neuronů houbového tělíska.
Jestliže je zapomínání klíčem k tomu, jak mozek úspěšně zpracovává obrovské množství dat, s nimiž se každý den setkává – jak naznačuje dosud nashromážděný výzkum -, pak by nedostatky v procesu zapomínání mohly pravděpodobně přispívat k poruchám mozku, poznamenávají Davis a Zhong. Deficity ve schopnosti zapomínat se mohou podílet například na poruchách autistického spektra. Silné a vysilující vzpomínky při posttraumatické stresové poruše jistě odrážejí neschopnost zapomenout na rušivé zážitky. Nechtěné, opakující se invazivní vzpomínky jsou charakteristické pro některé psychiatrické poruchy, jako je schizofrenie. A neschopnost zapomenout narážky spojené s užíváním návykových látek zhoršuje zotavení ze zneužívání návykových látek.
Přínosem je, že lepší vhled do biologie zapomínání by mohl pomoci identifikovat léky schopné posílit potřebné vzpomínky a zároveň zlikvidovat ty nežádoucí. Takové výhody se však mohou objevit až po mnohem delším výzkumu, řekl Davis na setkání neurovědců – hovořil na poměrně málo navštíveném zasedání.
„Jsme na samém začátku snahy o pochopení neurobiologie aktivního zapomínání,“ řekl. Očekává však, že tento obor rychle přitáhne větší pozornost.
„Garantuji vám, že za pět let bude tato místnost plná,“ řekl. „Na tento obor začnou útočit hordy neurovědců.“ Pokud má pravdu, budoucí schůzky o zapomínání by bylo nejlepší svolávat do prostorného paláce – se spoustou odpadkových košů a možná i s popelnicí.