התקדמות טכנולוגית בשנים האחרונות איפשרה לחוקרי מוח לבחון צדדים שונים של מנגנוני הזיכרון. כחלק מהמחקר של המנגנונים אשר קושרים ביחד אלמנטים שונים של הזיכרון כמו מקום ואירוע, חוקרים הדגימו כיצד ניתן ליצור זיכרונות כוזבים בעכברים.

הרעיון של השתלת זיכרונות נוכח בתרבות הפופולרית במשך שנים רבות, אם כאמצעי לשליטה במחשבות על ידי משטרים אפלים או כפנטזיה על החלפת הזיכרונות הטראומתיים שלנו בזיכרונות הטובים שלנו. נכתבו ספרים וצולמו סרטים שנגעו בנושא מאין ספור זוויות, כמו הסרט "זיכרון גורלי" בו קיימת חברה שיכולה להשתיל זיכרונות של חופשה לבקשתך. אך האם הרעיון הזה, של יצירת זיכרון כזב, הוא אפשרי בכלל?

אחת התאוריות המובילות בחקר הזיכרון טוענת כי כל זיכרון מיוצג במוח על ידי צירוף ייחודי של קבוצת תאי עצב (נוירונים). כאשר אנו יוצרים זיכרון חדש, קבוצה מסוימת של תאים במוח מופעלת על מנת לשמור את הזיכרון הזה, ומאותו הרגע הפעלה של קבוצה זו ביחד (או חלק משמעותי ממנה) תהווה ייצוג של אותו הזיכרון. בפעם הבאה שנרצה להיזכר באותו הזיכרון, אותה קבוצה של תאים (או לפחות חלקה) תפעל ביחד על מנת להעלות במוחנו את הייצוג של הזיכרון (1).

בשנת 2013 התפרסם מאמר שכותרתו "יצירת זיכרון כוזב בהיפוקמפוס" (2). ההיפוקמפוס הוא אזור במוח המקושר ללמידה וזיכרון. לטענת החוקרים, הם הצליחו ליצור זיכרון כוזב בעכברים באמצעות מניפולציה על ההיפוקמפוס. התוכנית של החוקרים עבדה בשני שלבים. בתחילה, סימון של תאי מוח שמייצגים זיכרון של מקום. לאחר מכן, הפעלה של אותם תאים על ידי החוקרים בזמן אירוע המתרחש במקום אחר כדי להטמיע את האירוע לזיכרון המקום הראשון. 

בשלב הראשון, על מנת ליצור זיכרון כוזב, החוקרים סימנו תאי זיכרון של סביבה נייטרלית שלא קרה בה שום דבר מיוחד. בכדי לסמן תאים שמייצגים זיכרון ספציפי החוקרים השתמשו בשיטה הנקראת "סימון תלוי פעילות" (Activity-dependent labeling, TRE-tTA). בשיטה זו משתמשים בהנדסה גנטית כדי להכניס לתאים מנגנון שמסמן את התא כאשר הוא פועל. כך, רק לפני הכניסה לסביבה הנייטרלית, הפעילו את מנגנון הסימון והתאים שמייצגים את הזיכרון סומנו. מנגנון הסימון מאפשר ביטוי של כלי אופטוגנטי בתאים שסומנו. אופטוגנטיקה היא שיטה שבה באמצעות ביטוי חלבונים המגיבים לאור ניתן לשלוט על פעילות התאים על ידי הארה שלהם (לקריאה מורחבת על אופטוגנטיקה בכתבה קודמת שלנו ראו מקור 3). בשלב השני, החוקרים הכניסו את העכברים לסביבה חדשה בה הם חשפו אותם לגירוי מפחיד, שוק חשמלי, ובמקביל, באמצעות אופטוגנטיקה, הפעילו את התאים המייצגים את הסביבה הנייטרלית. 

השערת החוקרים הייתה שעל ידי הפעלת ייצוג הזיכרון של סביבה נייטרלית בזמן שוק חשמלי הם יוכלו להטמיע את האירוע המפחיד לתוך הזיכרון הנייטרלי. למחרת החוקרים החזירו את העכברים לסביבה הנייטרלית. הפעם העכברים הפגינו פחד, כאילו חוו את השוק החשמלי בסביבה הזו. החוקרים ביצעו ביקורת בה העכברים הוכנסו לזירה שלישית, גם היא נייטרלית, ומצאו כי בה הם לא הפגינו פחד.

אם נחזור לשאלת השתלת הזיכרונות והאם הניסוי המתואר אכן עונה על ההגדרה של השתלת זיכרון, התשובה תהיה כנראה איפשהו באמצע. לא הושתל זיכרון חדש, אלא נעשה מעין איחוד בין זיכרונות, בו זיכרון אחד הושתל לתוך זיכרון אחר מבלי שהאירועים המקושרים יקרו באותו זמן. אך מעבר לשאלה האם אכן התבצעה במחקר פעולה תקדימית של השתלת זיכרון, המחקר מהווה אבן דרך חשובה בהבנה שלנו את אופן יצירת הזיכרונות במוח וכיצד מרכיבים שונים של הזיכרון (כמו אירוע מפחיד והסביבה בה הוא מתרחש) נקשרים יחדיו לזיכרון אחד הוליסטי, גם אם לא קרו באותו הזמן.

השיטות המוצגות במאמר שימשו את מחקר הזיכרון רבות מאז יציאתו ב-2013 והובילו לסדרה של תגליות חדשות אודות הזיכרון והדרכים בהן הוא נוצר. קבוצה אחרת של חוקרים הצליחה בשנת 2019 ליצור קישור בין ריחות ספציפיים לחוויות של פחד או חוויות חיוביות מבלי שהעכברים הריחו את הריח או חוו פחד/הנאה במהלך הניסוי (4). החוקרים הגדירו את הניסוי כיצירה של זיכרון מלאכותי והפכו את הנושא שפעם היה נראה כבלעדי לז'אנר המדע הבדיוני, לחלק מהמציאות של עולם המדע.

מקורות:

1. מאמר על ייצוג זיכרון במוח - Memory engram cells have come of age
2. מאמר הנושא של הפוסט - Creating a false memory in the hippocampus
3. כתבה קודמת שלנו על אופטוגנטיקה - ויהי אור
4. מאמר על יצירת זיכרון בהעדר חוויה - Memory formation in the absence of experience