Τα γονίδια που προκαλούνται από το φως αποκαλύπτουν τις κρυφές λειτουργίες της μνήμης

Η παρουσία του Susumu Tonegawa ανακοινώνεται μόλις περάσετε την πόρτα του Picower Institute for Learning and Memory του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης. Μια φωτογραφία με κορνίζα ύψους τριών ποδιών της Tonegawa στέκεται μπροστά και στο κέντρο στο ψηλοτάβανο λόμπι, πλαισιωμένη από μια οθόνη που παίζει ένα περιστρεφόμενο κλιπ σε απόχρωση ουράνιου τόξου με πρόσφατες σημαντικές στιγμές της έρευνας.

Ο άνδρας στο πορτραίτο, ωστόσο, κάθε άλλο παρά αναζητητής των προβολέων είναι. Τις περισσότερες μέρες, είναι εγκλωβισμένος στον αδιαπέραστο χώρο των εργαστηρίων και των γραφείων που αποτελούν τον πέμπτο όροφο του Picower. Τα μαλλιά του, πυκνά και σκούρα στη φωτογραφία, είναι πλέον ένα υποτονικό ασημί, και σήμερα, μια χαλαρά ντυμένη μπλε ζακέτα αντικαθιστά το άψογο σακάκι κοστουμιού. Ο φιλόξενος, ήπιος τρόπος του διαψεύδει τη φήμη του ως θρυμματιστή καθιερωμένων δογμάτων ή τουλάχιστον ως πόκερ βαθιών και διαρκών τρυπών.

Μαζί με τον συνάδελφό του νευροεπιστήμονα στο MIT Dheeraj Roy και άλλους, ο Tonegawa ανατρέπει βασικές υποθέσεις στην επιστήμη του εγκεφάλου. Στις αρχές του τρέχοντος έτους, ανέφερε ότι η αποθήκευση και η ανάκτηση της μνήμης συμβαίνουν σε δύο διαφορετικά κυκλώματα του εγκεφάλου, όχι στο ίδιο όπως πιστευόταν εδώ και καιρό. Η ομάδα του έδειξε επίσης ότι οι μνήμες ενός γεγονότος σχηματίζονται ταυτόχρονα στις βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες αποθηκευτικές περιοχές του εγκεφάλου, αντί να μεταβούν αργότερα σε μακροπρόθεσμη αποθήκευση. Πιο πρόσφατα (και δελεαστικά), το εργαστήριό του έδειξε τι θα μπορούσε κάποια μέρα να είναι ένας τρόπος για να επαναφέρουμε τις ανεπανόρθωτες αναμνήσεις στη συνειδητή επίγνωση.

Ο Tonegawa, τώρα Καθηγητής Βιολογίας και Νευροεπιστήμης Picower του MIT, δημιούργησε για πρώτη φορά την τρελή ταυτότητά του στη δεκαετία του 1980. Ενώ βρισκόταν στο Ινστιτούτο Ανοσολογίας της Βασιλείας στην Ελβετία, δημοσίευσε μια θεωρία - που αρχικά θεωρήθηκε αιρετική και μετά λαμπρή - ότι τα κύτταρα του ανοσοποιητικού ανασχηματίζουν το DNA τους για να δημιουργήσουν εκατομμύρια διαφορετικά αντισώματα από έναν μικρό αριθμό γονιδίων. Η ανακάλυψή του του χάρισε το βραβείο Νόμπελ το 1987, κάτι που εξηγεί το μεγάλο πορτρέτο του λόμπι. Οι περισσότεροι ερευνητές θα είχαν μείνει στο πεδίο και θα είχαν την προσοχή, αλλά ο Tonegawa άφησε εντελώς πίσω του την ανοσολογία. Πέρασε τις επόμενες δύο δεκαετίες ανακαλύπτοντας τον εαυτό του ως κύριος της λειτουργίας της μνήμης σε κυτταρικό επίπεδο.

Παρά το επαγγελματικό του ανάστημα, ο Tonegawa δεν είναι τακτικό κύκλωμα TED ή πηγή ιδεών εκκίνησης. Αντί να πουλάει τις ιδέες του ή την προσωπικότητά του, προτιμά να αφήσει τα δεδομένα του να μιλήσουν από μόνα τους. Και το κάνουν, ίσως πιο δυνατά από όσο θα ήθελαν κάποιοι συνάδελφοί του. «Ο τρόπος που συνεχίζει να διαταράσσει και να καινοτομεί είναι πραγματικά εντυπωσιακός», δήλωσε η Sheena Josselyn, νευροεπιστήμονας στο Νοσοκομείο για Άρρωστα Παιδιά του Τορόντο που μελετά επίσης το σχηματισμό μνήμης. «Αντιμετωπίζει τα δύσκολα ερωτήματα. Δεν κάνει κάτι που είναι εύκολο και αναμενόμενο."

Παρακολούθηση μνημών ανά κελί

Συναντώντας τον Tonegawa, ένιωσα ότι θεωρεί τη φήμη του μια ελαφρώς δυσκίνητη παρενέργεια της αποστολής του. Την ημέρα που επισκέφτηκα το γραφείο του, ήταν βυθισμένος σε ερευνητικά αστεία με έναν συνάδελφό του, ξέσπασε μόνο απρόθυμα για να ξαναεπισκεφτεί το δικό του ταξίδι. Όλο το περιθώριο της ανοσολογίας, μου είπε, ήταν κάτι σαν ατύχημα – η πραγματική του αγάπη ήταν πάντα η μοριακή βιολογία και η ανοσολογία ήταν μια συναρπαστική έκφραση αυτού. Κατέληξε στη Βασιλεία κυρίως επειδή είχε τελειώσει η άδεια εργασίας του στις ΗΠΑ. «Η ανοσολογία ήταν ένα παροδικό ενδιαφέρον για μένα», είπε. "Ήθελα να κάνω κάτι νέο."

Αυτό το «κάτι» αποδείχθηκε ότι ήταν η νευροεπιστήμη, την οποία ο Φράνσις Κρικ και άλλοι γνωστοί βιολόγοι διαλαλούσαν ως το κύμα του μέλλοντος. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και στις αρχές της δεκαετίας του 1990, οι ερευνητές γνώριζαν σχετικά λίγα για το πώς οι κυτταρικές και μοριακές λειτουργίες του εγκεφάλου στηρίζουν τις δυνατότητές του και τίποτα δεν ενθουσίασε την Tonegawa περισσότερο από τη χαρτογράφηση ανεξερεύνητης περιοχής.

Ωστόσο, το εγχείρημα του Tonegawa στην επιστήμη του εγκεφάλου δεν ήταν μια πλήρης ανατροπή, επειδή έφερε μαζί του μερικές από τις ερευνητικές του τεχνικές. Χρησιμοποιούσε διαγονιδιακά (γενετικά τροποποιημένα) ποντίκια στις μελέτες του στην ανοσολογία, εξαλείφοντας συγκεκριμένα γονίδια και παρατηρώντας τις φυσικές επιδράσεις, και χρησιμοποίησε παρόμοια προσέγγιση για να αποκαλύψει τη βιολογική βάση της μάθησης και της μνήμης. Σε μια πρώιμη μελέτη του MIT, ανέτρεψε ποντίκια που δεν παρήγαγαν ένα συγκεκριμένο ένζυμο που πιστεύεται ότι είναι σημαντικό για τη δημιουργία μακροπρόθεσμων αναμνήσεων. Αν και η συμπεριφορά των μεταλλαγμένων ποντικών φαινόταν ως επί το πλείστον φυσιολογική, περαιτέρω δοκιμές έδειξαν ότι είχαν ελλείψεις στη χωρική μάθηση, επιβεβαιώνοντας τον βασικό ρόλο του ενζύμου σε αυτή τη διαδικασία.

Με αυτό το υψηλού προφίλ αποτέλεσμα, ο Tonegawa ήταν εκτός λειτουργίας και έτρεχε. Πριν από περίπου 10 χρόνια, μπόρεσε να μεταφέρει τη δουλειά του σε ένα νέο επίπεδο ακρίβειας εν μέρει χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται οπτογενετική. Αναπτύχθηκε από τον βιομηχανικό του Πανεπιστημίου Stanford, Karl Deisseroth και άλλους, η τεχνική περιλαμβάνει την τροποποίηση των γονιδίων των πειραματόζωων έτσι ώστε τα κύτταρά τους να εκφράζουν μια φωτοευαίσθητη πρωτεΐνη που ονομάζεται καναλροδοψίνη, που προέρχεται από πράσινα φύκια. Οι ερευνητές μπορούν στη συνέχεια να ενεργοποιήσουν αυτά τα κύτταρα ρίχνοντας φως πάνω τους μέσω οπτικών ινών. Ο Tonegawa και οι συνεργάτες του χρησιμοποιούν οπτογενετική για να δημιουργήσουν νευρική δραστηριότητα κατόπιν εντολής σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου.

Αυτή η μέθοδος επέτρεψε στον Tonegawa να δείξει ότι οι υπάρχουσες θεωρίες σχετικά με το σχηματισμό και την αποθήκευση μνήμης είναι λανθασμένες ή τουλάχιστον ελλιπείς. Το περασμένο καλοκαίρι, μαζί με τον Roy και άλλους συναδέλφους του, ανέφερε ότι - αντίθετα με το δόγμα της νευροεπιστήμης - το νευρικό κύκλωμα στη δομή του εγκεφάλου που ονομάζεται ιππόκαμπος που δημιουργεί μια συγκεκριμένη μνήμη δεν είναι το ίδιο κύκλωμα που ανακαλεί τη μνήμη αργότερα. Αντίθετα, η ανάκτηση μιας μνήμης απαιτεί αυτό που οι επιστήμονες αποκαλούν "κύκλωμα παράκαμψης" στο υποκείμενο του ιππόκαμπου, που βρίσκεται ακριβώς έξω από το κύριο κύκλωμα σχηματισμού μνήμης.

Για να δείξω την ανακάλυψη για μένα, ο Roy δημιούργησε μια εικόνα μιας μεγεθυσμένης φέτας εγκεφάλου στο εργαστήριο. «Αυτό που κοιτάτε είναι το τμήμα του ιππόκαμπου ενός ποντικιού», είπε. Έδειξε με χειρονομία ένα πυκνό σύννεφο λαμπερών πράσινων νευρώνων στην επάνω δεξιά γωνία - το ίδιο το υποσκελίδιο - και εξήγησε ότι η ομάδα του είχε κατασκευάσει γενετικά το ποντίκι για να παράγει καναλροδοψίνη μόνο στους νευρώνες του υποκοιλίου. Αυτός και η ομάδα του θα μπορούσαν στη συνέχεια να ενεργοποιήσουν ή να απενεργοποιήσουν αυτούς τους νευρώνες του δευτερεύοντος σωλήνα με το φως λέιζερ, αφήνοντας τους γύρω νευρώνες ανεπηρέαστους.

Οπλισμένοι με αυτόν τον βιολογικό διακόπτη, οι ερευνητές ενεργοποίησαν και απενεργοποίησαν τους δευτερεύοντες νευρώνες για να δουν τι θα συμβεί. Προς έκπληξή τους, είδαν ότι τα ποντίκια εκπαιδεύτηκαν στο να φοβούνται όταν μέσα σε ένα συγκεκριμένο κλουβί σταμάτησαν να δείχνουν αυτόν τον φόβο όταν οι νευρώνες του δευτερεύοντος ιστού ήταν απενεργοποιημένοι. Τα ποντίκια δεν μπόρεσαν να συλλάβουν τη φοβισμένη μνήμη, πράγμα που σήμαινε ότι το subiculum χρειαζόταν για ανάκληση. Αλλά αν οι ερευνητές απενεργοποίησαν τους νευρώνες του δευτερεύοντος ιστού μόνο ενώ διδάσκουν τον φόβο, τα ποντίκια ανακαλούσαν αργότερα τη μνήμη με ευκολία. Ένα ξεχωριστό τμήμα του ιππόκαμπου πρέπει επομένως να έχει κωδικοποιήσει τη μνήμη. Ομοίως, όταν η ομάδα ενεργοποίησε και απενεργοποίησε το κύριο κύκλωμα του ιππόκαμπου, διαπίστωσε ότι ήταν υπεύθυνο για το σχηματισμό μνήμης, αλλά όχι για την ανάκληση.

Για να εξηγήσει γιατί ο εγκέφαλος σχηματίζει και ανακαλεί μνήμες χρησιμοποιώντας διαφορετικά κυκλώματα, ο Roy το πλαισίωσε εν μέρει ως θέμα σκοπιμότητας. «Πιστεύουμε ότι αυτά τα παράλληλα κυκλώματα μας βοηθούν να ενημερώνουμε γρήγορα τις μνήμες», είπε. Εάν το ίδιο κύκλωμα ιππόκαμπου χρησιμοποιούταν τόσο για αποθήκευση όσο και για ανάκτηση, η κωδικοποίηση μιας νέας μνήμης θα χρειαζόταν εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αλλά εάν ένα κύκλωμα προσθέτει νέες πληροφορίες ενώ το κύκλωμα παράκαμψης καλεί ταυτόχρονα παρόμοιες μνήμες, είναι δυνατό να εφαρμόσετε παλαιότερες γνώσεις στην τρέχουσα κατάστασή σας πολύ πιο γρήγορα. "Τώρα μπορείτε να ενημερώσετε την τάξη των δεκάδων χιλιοστών του δευτερολέπτου", είπε ο Roy.

Αυτή η διαφορά μπορεί να αποδειχθεί κρίσιμη για τα πλάσματα που κινδυνεύουν, για τα οποία μερικές εκατοντάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου θα μπορούσαν να σημαίνουν τη διαφορά μεταξύ της απομάκρυνσης από ένα αρπακτικό που δεν έχει σκοτωθεί και του να γίνει το δείπνο του. Τα παράλληλα κυκλώματα μπορεί επίσης να μας βοηθήσουν να ενσωματώσουμε τις τρέχουσες πληροφορίες με παλαιότερες αναμνήσεις εξίσου γρήγορα:Οι αναμνήσεις μιας νέας συνομιλίας με τη φίλη σας Shannon, για παράδειγμα, μπορούν να προστεθούν απρόσκοπτα στις υπάρχουσες αναμνήσεις σας από τη Shannon.

Επανεκτίμηση του τρόπου σχηματισμού των αναμνήσεων

Εκτός από την αποκάλυψη ότι διαφορετικοί μηχανισμοί ελέγχουν το σχηματισμό της μνήμης και την ανάκληση, οι Tonegawa, Roy και ο συνάδελφός τους Takashi Kitamura (ο οποίος πρόσφατα μετακόμισε από το MIT στο University of Texas Southwestern Medical Center) έδειξαν ότι ο ίδιος ο σχηματισμός μνήμης είναι απροσδόκητα περίπλοκος. Η δουλειά τους αφορούσε τις εγκεφαλικές αλλαγές που εμπλέκονται στη μετατροπή των βραχυπρόθεσμων αναμνήσεων σε μακροπρόθεσμες αναμνήσεις. (Στα πειράματα με ποντίκια, η βραχυπρόθεσμη μνήμη αναφέρεται σε αναμνήσεις γεγονότων από τις τελευταίες ημέρες - αυτό που μερικές φορές ονομάζεται πρόσφατη μνήμη για να διακρίνεται από πιο παροδικές νευρικές εντυπώσεις που τρεμοπαίζουν μετά από λίγα λεπτά ή ώρες. Η μακροπρόθεσμη μνήμη κρατά γεγονότα που συνέβη πριν από δύο εβδομάδες ή περισσότερες.)

Για δεκαετίες στη νευροεπιστήμη, το πιο ευρέως αποδεκτό μοντέλο υποστήριζε ότι οι βραχυπρόθεσμες μνήμες σχηματίζονται γρήγορα στον ιππόκαμπο και αργότερα μεταφέρονται στον προμετωπιαίο φλοιό κοντά στην επιφάνεια του εγκεφάλου για μακροχρόνια αποθήκευση. Αλλά η ομάδα του Tonegawa ανέφερε πρόσφατα στο Science ότι δημιουργούνται νέες μνήμες και στις δύο τοποθεσίες ταυτόχρονα.

Ο δρόμος προς αυτή την ανακάλυψη ξεκίνησε το 2012, όταν το εργαστήριο του Tonegawa βρήκε έναν τρόπο να τονίσει τα εγκεφαλικά κύτταρα γνωστά ως κύτταρα Engram, τα οποία κρατούν μια μοναδική μνήμη. Ήξερε ότι όταν τα ποντίκια προσλαμβάνουν νέο περιβάλλον, ορισμένα γονίδια ενεργοποιούνται στον εγκέφαλό τους. Ως εκ τούτου, η ομάδα του συνέδεσε την έκφραση αυτών των γονιδίων «βιωματικής μάθησης» στα ποντίκια με ένα γονίδιο καναλροδοψίνης, έτσι ώστε τα ακριβή κύτταρα που ενεργοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια μιας μαθησιακής εκδήλωσης να λάμπουν. «Μπορείτε να αποδείξετε ότι αυτά είναι τα κύτταρα που πραγματικά κρατούν αυτή τη μνήμη», είπε ο Tonegawa, «επειδή εάν ενεργοποιήσετε ξανά μόνο αυτούς τους νευρώνες με φως λέιζερ, το ζώο συμπεριφέρεται σαν να ανακαλεί αυτή τη μνήμη».

Στη νέα Επιστήμη μελέτη, η ομάδα χρησιμοποίησε αυτή την τεχνική για να δημιουργήσει ποντίκια των οποίων τα μαθησιακά κύτταρα θα ανταποκρίνονταν στο φως. Έβαλαν κάθε ποντίκι σε ένα ειδικό κλουβί και προκάλεσαν ένα ήπιο ηλεκτρικό σοκ στο πόδι του, με αποτέλεσμα το ποντίκι να σχηματίσει μια τρομακτική ανάμνηση του κλουβιού. Μια μέρα αργότερα, επέστρεψαν κάθε ποντίκι στο κλουβί και φώτισαν τον εγκέφαλό του για να ενεργοποιήσουν τα εγκεφαλικά κύτταρα που αποθηκεύουν τη μνήμη.

Όπως ήταν αναμενόμενο, τα κύτταρα του ιππόκαμπου που εμπλέκονται στη βραχυπρόθεσμη μνήμη ανταποκρίθηκαν στο φως του λέιζερ. Αλλά παραδόξως, μια χούφτα κύτταρα στον προμετωπιαίο φλοιό ανταποκρίθηκαν επίσης. Τα κύτταρα του φλοιού είχαν σχηματίσει αναμνήσεις του σοκ του ποδιού σχεδόν αμέσως, πολύ νωρίτερα από το αναμενόμενο χρονοδιάγραμμα.

Ωστόσο, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι παρόλο που τα κύτταρα του φλοιού μπορούσαν να ενεργοποιηθούν νωρίς με φως λέιζερ, δεν πυροδοτήθηκαν αυθόρμητα όταν τα ποντίκια επέστρεψαν στο κλουβί όπου συνέβη το σοκ στο πόδι. Οι ερευνητές ονόμασαν αυτά τα κύτταρα του φλοιού «σιωπηλά εγγράμματα» επειδή περιείχαν τη μνήμη αλλά δεν ανταποκρίνονταν σε ένα φυσικό σημάδι ανάκλησης. Τις επόμενες δύο εβδομάδες, ωστόσο, αυτά τα κύτταρα φαινομενικά ωρίμασαν και έγιναν αναπόσπαστα για την ανάκληση της μνήμης.

«Το δυναμικό είναι ότι το έγγραμμα του ιππόκαμπου είναι ενεργό [στην αρχή] και κατεβαίνει, και το έγγραμμα του προμετωπιαίου φλοιού είναι σιωπηλό στην αρχή και σιγά-σιγά γίνεται ενεργό», είπε ο Tonegawa. Αυτή η λεπτομερής κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τοποθετούνται και αποθηκεύονται οι μνήμες θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη φαρμάκων που βοηθούν στο σχηματισμό νέων αναμνήσεων.

Ορισμένοι στην κοινότητα των νευροεπιστημών, ωστόσο, πιστεύουν ότι είναι συνετό να είμαστε προσεκτικοί στην ερμηνεία της σημασίας ευρημάτων όπως αυτά. Πέρυσι, οι συνάδελφοι του Tonegawa στο MIT Andrii Rudenko και Li-Huei Tsai τόνισαν ότι η επιστήμη του engram είναι ακόμα τόσο νέα που δεν γνωρίζουμε ακριβώς πώς θα μπορούσαν να συνεργαστούν τα engram κύτταρα, ούτε ποια κύτταρα περιέχουν ποια μέρη αναμνήσεων. «Στις πρώτες μέρες της έρευνας του λειτουργικού εγγράμματος μνήμης», έγραψαν, «δεν έχουμε ακόμη ικανοποιητικές απαντήσεις σε πολλές σημαντικές ερωτήσεις».

Ο Tonegawa έχει υποστηρίξει ότι οι εγκέφαλοι περιέχουν σιωπηλά εγγράμματα που θα μπορούσαν δυνητικά να ενεργοποιηθούν εξωτερικά - μια ιδέα που εντυπωσιάζει μερικούς νευροεπιστήμονες τόσο υπερβολικά όσο και διεγείρει άλλους, σύμφωνα με τον Josselyn. «Πραγματικά αναγκάζει την επιστημονική κοινότητα είτε να ενημερώσει τη σκέψη μας είτε να δοκιμάσει πειράματα για να το αμφισβητήσει αυτό», είπε.

Δίνοντας ζωή στις σιωπηλές αναμνήσεις

Παρά την αβεβαιότητα που το περιβάλλει, το silent-engram concept μας προσφέρει τη συναρπαστική προοπτική να αποκτήσουμε πρόσβαση σε κρυφές αναμνήσεις - μια προοπτική που ο Roy, ιδιαίτερα, συνεχίζει να εξερευνά. Τον Οκτώβριο, δημοσίευσε μια εργασία με τον Tonegawa που δημιούργησε μια αναταραχή ενθουσιασμένων email από επιστήμονες και μη. Ένα από τα υπερπαραγωγικά ευρήματα της εφημερίδας ήταν ότι, τουλάχιστον στα ποντίκια, ήταν δυνατό να ξυπνήσουν σιωπηλά εγγράμματα χωρίς τη χρήση φωτός λέιζερ ή οπτικών ινών.

Η ερώτηση που έθεσε η ομάδα στον εαυτό της, είπε ο Roy, ήταν αν θα μπορούσαν να κάνουν τις κρυφές αναμνήσεις μόνιμα ενεργές με μια μη επεμβατική θεραπεία. Μια κυτταρική πρωτεΐνη που ονομάζεται PAK1 διεγείρει την ανάπτυξη των δενδριτικών σπονδύλων, ή προεξοχών, που επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων και ο Roy είχε την πεποίθηση ότι αυτή η πρωτεΐνη - όταν μεταφέρεται στα εγκεφαλικά κύτταρα - θα μπορούσε να βοηθήσει να επαναφέρει τα σιωπηλά εγγράμματα σε άμεση επίγνωση. «Μπορούμε να βάλουμε τεχνητά [σε] περισσότερα από ένα γονίδιο που θα έκανε περισσότερες προεξοχές;» ρώτησε, σημειώνοντας ενθουσιασμένος ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να είναι πιο απλή από την οπτογενετική.

Για να δοκιμάσουν αυτήν την πιθανότητα, οι ερευνητές έδωσαν αρχικά ήπιους κραδασμούς σε ποντίκια σε ένα κλουβί, ενώ επίσης κατέστειλαν την ικανότητά τους να παράγουν πρωτεΐνες που κανονικά τσιμεντούν τις μακροχρόνιες μνήμες. Όταν αυτά τα ποντίκια επέστρεψαν στο ίδιο κλουβί αργότερα, δεν έδειξαν φόβο, υποδεικνύοντας ότι δεν θυμήθηκαν φυσικά το σοκ ως απάντηση σε ένα σύνθημα. Ωστόσο, το φως λέιζερ μπορούσε ακόμα να ενεργοποιήσει τη φοβερή απόκριση των ποντικών, πράγμα που σήμαινε ότι η μνήμη ήταν ακόμα εκεί σε μορφή σιωπηλού εγγράμματος.

Όταν η ομάδα έκανε ένεση σε αυτά τα ποντίκια με το γονίδιο PAK1 για να τα κάνει να υπερπαράγουν την πρωτεΐνη, τα ζώα πάγωσαν αυθόρμητα όταν μπήκαν στο φοβερό κλουβί. Ανακαλούσαν μόνοι τους τη μνήμη του κλουβιού:Το σιωπηλό εγγράμμα ζωντάνευε. Όταν χορηγείται το PAK1, «απλώς περιμένετε τέσσερις ημέρες, [και] το ανακτούν με φυσικά συνθήματα», είπε ο Roy. Στο μέλλον, πρόσθεσε, μια θεραπευτική ένεση μορίων PAK1 που εισέρχονται στα κύτταρα μνήμης του εγκεφάλου θα μπορούσε επίσης να ξυπνήσει τις σιωπηλές αναμνήσεις των ανθρώπων.

«Δηλαδή θα ήταν απλώς μια ενέσιμη πρωτεΐνη;» ρώτησα.

«Αυτό είναι σωστό – ένας μοριακός μεταφορέας που έχει μία πρωτεΐνη. Οι άνθρωποι έχουν ήδη τρόπους να βάζουν πρωτεΐνες στα εγκεφαλικά κύτταρα. Δεν νομίζω ότι είμαστε τόσο μακριά πια.»

Είναι εκπληκτικό να πιστεύουμε ότι όλα τα μυαλά μας κρατούν εκατοντάδες ή χιλιάδες σιωπηλές αναμνήσεις που απλώς περιμένουν τη σωστή ενεργοποίηση για να επανεμφανιστούν στη συνειδητή επίγνωση. Εάν τα ευρήματα του Roy ισχύουν για τους ανθρώπους, η ανάκτηση των κρυμμένων αναμνήσεων μπορεί κάποια μέρα να είναι τόσο εύκολη όσο η λήψη εμβολίου κατά της γρίπης. «Τι θα συνέβαινε αν το έκανες αυτό σε έναν κανονικό άνθρωπο; Τι θα επέστρεφε πλημμυρίζοντας;» Ρώτησα. "Πώς θα ήταν αυτή η εμπειρία;"

«Πολύ sci-fi, ακόμα και για μένα», είπε ο Roy. "Η οικογένειά μου λέει, "Είναι όλα αυτά αληθινά;" Λέω, "Ναι, δεν σου λέω ψέματα!"

Λίγα λεπτά αργότερα, πίσω στο γραφείο του Tonegawa, του έθεσα λίγο πολύ την ίδια ερώτηση. Η επανενεργοποίηση των σιωπηλών εγγραμμάτων θα μπορούσε να επιτρέψει σε άτομα με προβλήματα μνήμης -όπως οι πάσχοντες από Αλτσχάιμερ, οι στρατιώτες που έχουν επιβιώσει από εκρήξεις και οι αθλητές που έχουν υποστεί διάσειση σε αθλήματα επαφής- να ανακτήσουν αναμνήσεις που έχουν γίνει απρόσιτες. (Σίγουρα, αυτοί οι άνθρωποι θα χρειαζόταν συχνά να κάνουν τέτοιες θεραπείες νωρίς, προτού η κατάστασή τους προχωρήσει και πεθάνουν πάρα πολλά εγκεφαλικά κύτταρα.) Η προηγούμενη έρευνα του Roy και της Tonegawa δείχνει ότι τα άτομα με γνωστικές δυσκολίες έχουν πολλές αποθηκευμένες αναμνήσεις που απλά δεν μπορούν να ανακαλέσουν . Αλλά τι γίνεται με τους υπόλοιπους από εμάς που θέλουμε απλώς να εξορύξουμε τις αναμνήσεις μας, να ανασκάψουμε ό,τι είναι θαμμένο βαθιά μέσα μας;

Ο Tonegawa σταμάτησε να σκεφτεί. «Μπορεί να βγουν αυτές οι σιωπηλές αναμνήσεις», είπε. "Εάν αυξήσετε τεχνητά την πυκνότητα της σπονδυλικής στήλης, εγχύσετε ένζυμα που προάγουν το σχηματισμό της σπονδυλικής στήλης, τότε το σιωπηλό εγγράμμα μπορεί να μετατραπεί σε ενεργό έγγραμμα."

Όταν τον πίεσα περισσότερο, όμως, απέπνεε προσοχή. Ήταν σαν να είχε συνηθίσει να ακούει ανθρώπους σαν εμένα να τρέχουν με τις πιθανότητες και ήθελε να μειώσει τις προσδοκίες μου. Παρόλο που το εργαστήριό του επανενεργοποίησε με επιτυχία τα σιωπηλά εγγράμματα των ποντικών μετά από μερικές ημέρες, αυτό δεν αποτελεί εγγύηση ότι τα σιωπηλά εγγράμματα διαρκούν πολύ, είπε. Και μόλις τα κύτταρα που κωδικοποιούν συγκεκριμένες αναμνήσεις πεθάνουν από γηρατειά ή άνοια, μπορεί να τελειώσει το παιχνίδι, ανεξάρτητα από το είδος των πρωτεϊνών που κάνετε. Ο Τονεγκάουα έδειξε τον Ρόι, που καθόταν απέναντί ​​του. "Δεν θα θυμάμαι το όνομά του."

Η υπομονή του φαινόταν να εξαντλείται. Το αντίθετο μέσα του, μπορούσα να πω, ήθελε να ισχυριστεί ότι ήταν μελετητής της ουσιαστικής φύσης των πραγμάτων, όχι ένας κυνηγός διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας για φάρμακα ή γρήγορες θεραπείες ή ακόμη και το ιδανικό της τέλειας ανάκλησης. «Ξέρω ένα αστείο», είπε κρυπτικά. «Δεν κάνω ένεση πρωτεΐνης ή γονιδίων, αλλά διατηρώ έναν εξωτερικό εγκέφαλο. Κρατώ τις πληροφορίες σε αυτόν τον εγκέφαλο». Έδειξε ξανά τον Ρόι — το άτομο στο οποίο βασίζεται για να θυμάται πράγματα που δεν μπορεί. «Το μόνο πράγμα που έχω να κάνω είναι να έχω σχέση με αυτό το άτομο», εξήγησε. Είναι παρήγορο, κατά κάποιο τρόπο, να γνωρίζουμε ότι ο μάγος του εντοπισμού και του ξεκλειδώματος των αναμνήσεων πιστεύει επίσης ότι κανένας εγκέφαλος δεν είναι νησί. «Είναι καλύτερα», είπε, «να μην απομνημονεύσετε τα πάντα».

Αυτό το άρθρο ανατυπώθηκε στο Wired.com.