Голодный_мозг_Как_перехитрить_инстинкты. Стефан Дж. Гийанэй Голодный мозг. Как перехитрить инстинкты, которые заставляют нас переедать
 Скачать 4.42 Mb.
|
|
Человек, который ни о чем не думал Чтобы проиллюстрировать исключительную важность базальных ганглиев в процессе осуществления выбора и принятия решений, давайте посмотрим, что происходит, когда базальные ганглии выходят из строя. Оказывается, существует несколько болезней, которые вызывают нарушение работы базальных ганглиев. Самая распространенная из них – это болезнь Паркинсона. Она развивается на фоне прогрессирующей потери клеток черного вещества. Эти клетки устанавливают соединение с дорсальным стриатумом и производят дофамин – нейромедиатор, который отвечает за работу стриатума. Молекула дофамина обладает разнообразными и крайне удивительными свойствами, из-за чего многие люди составили о ней ошибочное мнение. Об этом мы подробнее поговорим ниже. Сейчас нам интересна одна из ее функций, а именно увеличение вероятности выполнения какого-либо поведенческого акта. Когда в стриатуме повышается уровень дофамина, например вследствие употребления кокаина или амфетамина, мыши (и люди) начинают активно двигаться. Высокая концентрация дофамина делает базальные ганглии очень чувствительными к входящим сигналам, и порог фильтрации запросов на действие снижается. На рис. 13 показано воздействие кокаина на активность передвижения мыши. Рис. 13. Воздействие кокаина на физическую активность мышей. Движение мыши внутри клетки отображают линии. Наблюдения вели в течение 20 минут. Двум мышкам ввели физраствор (– кокаин, графики в верхнем ряду). Два дня спустя мышкам ввели физраствор с кокаином (+ кокаин, графики в нижнем ряду). Под воздействием кокаина двигательная активность мышей значительно возросла. Изображения взяты из работы Росса МакДевитта, Национальный институт наркологии, США. В противоположном случае, когда уровень дофамина слишком низкий, базальные ганглии становятся менее чувствительными к входящим сигналам, порог фильтрации значительно повышается, вследствие чего снижается двигательная активность – животные 31 сидят и не шевелятся. Наиболее экстремальный пример такого поведения продемонстрировали мыши, которых Ричард Пальмитер, исследователь из Вашингтонского университета, начисто лишил дофамина. Животные весь день сидели в клетках, практически не двигаясь. «Если посадить страдающую дефицитом дофамина мышь на стол, – объясняет Пальмитер, – она будет просто сидеть и смотреть в одну точку. Так выглядит состояние полной апатии». Когда Пальмитер и его коллеги искусственно ввели мышам дофамин, те принялись поедать корм, пить и носиться как заведенные пока его действие не закончилось. У пациентов с болезнью Паркинсона постепенно исчезают нейроны черного вещества, что приводит к снижению уровня дофамина в дорсальном стриатуме. Этот отдел базальных ганглиев отвечает за выбор двигательных шаблонов, особенно наиболее часто используемых. Дорсальный стриатум быстро теряет чувствительность к запросам двигательного отдела головного мозга. В этой связи генераторам двигательных сигналов становится все сложнее получить доступ к мышцам. Страдающие болезнью Паркинсона люди с трудом инициируют и выполняют движения телом, особенно им тяжело дается выполнение последовательности из нескольких действий. В запущенных случаях у пациентов развивается акинезия, то есть неспособность воспроизводить любые физические действия (от греческого слова ἀκῑνησία – «отсуствие движения»). К счастью, сегодня найдено медикаментозное решение проблемы больных с прогрессирующими двигательными нарушениями. Большинство лекарств работают одинаково: повышают уровень дофамина в мозге. Самым распространенным оральным препаратом является прекурсор дофамина L-dopa. Активное вещество растворяется в крови, затем попадает в мозг, где вступает во взаимодействие с дофаминовыми нейронами. В результате вырабатывается недостающий дофамин. 30 Возросший уровень дофамина возвращает чувствительность дорсальному стриатуму, который снова начинает обрабатывать сигналы из двигательного отдела. Пациенты с Паркинсоном получают возможность снова пользоваться своим опорно-двигательным аппаратом. Лекарственные препараты – очень грубое средство, и L-dopa не является исключением. При болезни Паркинсона одному участку дорсального стриатума требуется больше дофамина, но всем другим отделам мозга он не нужен. Когда человек принимает L-dopa, дофаминовые нейроны по всему мозгу, включая те, которые находятся в вентральной тегментальной области, захватывают активное вещество препарата и преобразуют его в дофамин. Это приводит к неестественно завышенному уровню дофамина в вентральном стриатуме. Я уже говорил ранее о том, что вентральный стриатум отвечает за мотивацию и эмоциональное состояние. Аналогично процессу в дорсальном стриатуме повышенный уровень дофамина в вентральном стриатуме приводит к гиперчувствительности. Это означает, что селектор будет чаще инициировать различные мотивации и запускать психические реакции. Наиболее распространенные побочные эффекты L-dopa – эмоциональная нестабильность, повышенное половое влечение, компульсивное и аддиктивное поведение (увлечение азартными играми, шопоголизм, употребление наркотиков и обжорство). Эти особенности поведения объединяет общее название «нарушение импульс-контроля». Люди утрачивают способность подвергать оценке свои сиюминутные порывы. Вентральный стриатум становится настолько чувствительным, что генераторы неуместных сигналов быстро приобретают над ним власть. Вдобавок ко всему, повышенное содержание дофамина в стриатуме может привести к аномальной активности аддиктивных (зависимых) и компульсивных (навязчивых) поведенческих сценариев, то есть к развитию зависимости. Об этом мы поговорим в следующей главе. Другие нарушения в работе базальных ганглиев еще интереснее. Давайте рассмотрим 30 Гредгрейв отметил, что другие нейроны (например, отвечающие за производство серотонина) могут тоже взаимодействовать с L-dopa и преобразовывать активное вещество препарата в дофамин. В дальнейшем дофамин попадает в стриатум, и симптомы болезни Паркинсона проявляются менее явно. 32 случай Джима, бывшего шахтера. В возрасте 57 лет он поступил в психиатрическую больницу с набором необычных симптомов. 31 В его медицинской карте записано следующее. В течение последних трех лет он становился все более замкнутым и тихим. За месяц до поступления в клинику состояние настолько ухудшилось, что Джим мог отвечать на вопросы только «да» или «нет», в основном сидел или стоял без движения, не проявлял активности. Он ел только после напоминания и временами продолжал подносить ложку ко рту даже после того, как опустошал тарелку. Иногда он мог выполнять это движение в течение нескольких минут. Также он мог постоянно нажимать кнопку слива на унитазе до тех пор, пока его не попросят остановиться. Джим страдал от редкого заболевания – абулии. На греческом языке это слово означает «отсутствие воли».32 Пациенты с абулией могут отвечать на вопросы и выполнять задания, если их к этому подталкивают. Они не в состоянии проявлять инициативу, осуществлять намерения, проявлять эмоции или думать. Больной с тяжелой формой абулии может оставаться неподвижным, сидя в закрытом помещении до тех пор, пока кто-нибудь не войдет в комнату. Если спросить у него, о чем он думал или что чувствовал, он ответит: «Ничего». Разумеется, у пациентов с абулией очень низкая мотивация к еде. Абулия развивается на фоне нарушений в базальных ганглиях и связанных с ними нейронных цепях. 33 Чаще заболевание хорошо поддается медикаментозному лечению, которое направленно на повышение уровня дофамина. Джиму назначили бромокриптин, один из эффективных препаратов этой группы: Пациенту начали давать бромокриптин с суточной дозы 5 мг. Дозу последовательно увеличивали на 5 мг и довели до 55 мг в сутки в несколько приемов. Его первое самостоятельное действие – пациент оделся без напоминания – произошло при дозе 20 мг. При 30 мг он начал инициировать беседу с другими пациентами, но эффект был нестабилен. По мере того как дозу увеличивали, пациент начинал самостоятельно мыться, одеваться и принимать пищу. При этом действия осуществлял без зацикливания. В отдельные дни он возвращался к тому же состоянию, в котором пребывал до начала лечения. При приеме максимальной дозы препарата такие дни случались редко. Пациент полностью самостоятельно начал справляться с повседневными нуждами. Исследователи полагают, что нарушения в работе мозга, связанные с абулией, угнетают базальные ганглии. Они теряют чувствительность ко всем входящим сигналам, включая те, что вызывают обычные чувства и мысли. В результате мотивация не находит выражения в действии (возможно, мотивации даже не могут быть осознанными). Лекарства, которые увеличивают уровень концентрации дофамина, возвращает стриатуму чувствительность. Пациенты с абулией заново начинают чувствовать, думать и проявлять добровольную физическую активность. Как все это относится к перееданию? 31 Настоящее имя Джима здесь не упоминается. 32 Также носит название «психическая акинезия». 33 Часто болезнь развивается на фоне отравления окисью углерода. Базальные ганглии очень чувствительны к этому веществу. 33 Теперь, когда мы познакомились с механизмом принятия решений, мы можем сфокусироваться на том, как мозг решает, что, а главное, сколько съесть за обедом. Принятие пищи – это сложный поведенческий акт, который требует принятия серии согласованных решений на мотивационном, когнитивном и двигательном уровнях. Однако искру, которая дает движение всей цепочке последовательных действий, высекает мотивация. Мотивация к еде может зарождаться в нескольких отделах мозга в ответ на разные раздражители. Например, генератор, который подает сигналы голода, предположительно отличается от того генератора, который побуждает вас съесть десерт после сытного обеда. Также можно предположить, что совсем другой генератор вызвал желание у Джои Честната съесть 69 хот-догов за 10 минут, чтобы выиграть чемпионат по поеданию хот-догов (Nathan’s Hot Dog Eating Contest). Но в любом случае для принятия пищи должна появиться мотивация. В следующей главе мы подробно рассмотрим нейронные связи, которые отвечают за появление мотивации к еде. Особенно те, которые стимулируют желание переедать. Какие нейронные связи мотивируют нас к перееданию? Какие раздражители вызывают появление этой мотивации? Что мы может с этим сделать? Мы продолжим знакомство с базальными ганглиями и выясним, как эти структуры мозга напоминают о пище, заставляют ее страстно желать и вырабатывать к ней зависимость. 3 Формула искушения Вы только что появились на свет из утробы матери и попали в палату родильного отделения, где полно незнакомых людей, яркого света и непонятного оборудования. Полностью сбитый с толку обилием новых объектов и впечатлений, малыш – то есть вы – начинает плакать. В данный момент плач – это одно из немногих известных вам действий из репертуара инстинктивного поведения. Сюда же добавим высасывание молока. В течение жизни у вас развивается желание и способность играть в кубики, читать написанные слова, забрасывать мяч в корзину, целовать другого человека, ходить на работу и ежедневно добывать и потреблять пищу. Это разительное преображение поведенческих функций возникает в результате феномена, который мы часто принимаем как само собой разумеющееся. Это феномен называется обучение – процесс получения новых знаний, умений, двигательных шаблонов, мотиваций и предпочтений, а также развитие уже имеющихся. Оказывается, что обучение – а именно его воздействие на мотивацию к поиску определенных пищевых продуктов – является одной из основополагающих причин переедания, невзирая на наши высшие устремления. Чтобы чему-то научиться, вам необходимо начать с целеполагания. Если у вас нет цели, то вы не сможете определить, какой образ действий в данном случае наиболее ценен и, как следствие, не сможете его культивировать. С точки зрения эволюции максимальная цель каждого живого организма заключается в увеличении шансов на репродуктивный успех. То есть оставить после себя как можно больше здоровых и сильных отпрысков. Эта цель 34 реализуется в виде многочисленного здорового потомства.34 Но мы обдумываем совсем не эту цель, когда наворачиваем сухие завтраки. На самом деле мы очень редко об этом вспоминаем, а быть может, и никогда. Мы осознаем разнообразные временные цели, которые вмонтировали в наш мозг долгие годы естественного отбора. Эти кратковременные цели направлены на достижение окончательной цели – воспроизведение здорового потомства. Большинство животных ограничивается следующим набором целей: поиск пищи и воды, спаривание, поиск безопасного укрытия и достижение физического комфорта. Люди, как наиболее сложные и социально ориентированные животные также преследуют цель достижения общественного статуса и накопления материальных благ. (Однако мы не можем закрепить эти особенности только за человеком разумным. Многие социальные животные, например шимпанзе, используют подкуп, секс и насилие для того, чтобы взобраться выше по социальной лестнице). Эти цели – поесть, попить, заняться сексом, найти безопасное место, создать комфорт, понравиться другим – помогают зародиться мотивации и начать процесс обучения. Так как еда очень важна с точки зрения выживания и воспроизведения потомства, она является нашим самым сильным учителем. Когда мы слышим слово обучение, мы сразу представляем, как склоняем голову над учебником и впитываем изложенные в нем факты. Но на самом деле почти все, что мы делаем, думаем и чувствуем, было уже когда-то разучено, преднамеренно или нет. Рой Уайз, исследователь мотивации и зависимости из Института наркологии Мериленда, осветил эту проблему в своей работе 2004 года. Многие целевые мотивации, даже поиск пищи и воды во время голода или жажды, появляются в процессе обучения. Из действий, которые изначально выполняются случайно, впоследствии отбираются и подкрепляются наиболее полезные. Поведение (новорожденного) становится направленным и мотивированным, потому что на него воздействует соответствующий внешний стимул. Чтобы проиллюстрировать примером это высказывание, давайте представим новорожденного, который пытается ухватить за хвост сидящую рядом кошку. Его движения плохо скоординированы, и он просто машет ручкой поблизости от хвоста, иногда задевает его, но никак не может схватить. Вдруг совершенно случайно его рука и кисть выполняют слаженное движение, которое позволяет ему ухватиться за хвост на короткое мгновение. Малыш осознает, что случилось нечто хорошее. Его мозг начинает повышать вероятность повторения того же самого движения, когда в следующий раз ребенку захочется схватить кошку за хвост. По мере практики мозг оттачивает выполнение движения, и ребенок получает возможность терроризировать кошку когда угодно. Если посмотреть шире, то всякий раз, когда случается нечто хорошее, в будущем мозг повышает вероятность повторения шаблона мозговой активности, который предшествовал счастливому событию. Если перевести это в терминологию из предыдущей главы, то получается, что сигнал, исходящий из успешного генератора, набирает силу. Благодаря наблюдениям мы пришли к выводу, что если вариант поведения приводит к достижению цели, то в будущем вероятность его повторения очень велика. Вариант поведения получает подкрепление. Знаменитый американский психолог Эвард Торндайк еще в 1905 году описал феномен подкрепления. По его мнению, «любой акт, который в определенной ситуации приводит к удовлетворению, начинает ассоциироваться с этой ситуацией. Когда она повторяется, то вероятность последующего повторения акта возрастает 34 Ричард Докинз и его коллеги весьма убедительно доказали, что основной единицей естественного отбора является ген, а не весь организм. В рамках нашей темы мы будем рассматривать организм как единицу естественного отбора, потому что так будет намного понятнее. Я рекомендую читателям, которым интересно глубже проникнуть в эту тему, обратиться к книге Докинза «Эгоистичный ген». (Corpus, 2013) 35 больше, чем когда-либо». В течение жизни мы получаем опыт, который помогает нам усваивать и совершенствовать способы достижения целей. Подкрепление – это самый простой и действенный метод приобретения новых навыков. Вернемся к примеру об утолении голода в ресторане. Чтобы добыть себе еды, вы активируете генераторы сигналов, которые воспроизводят образ ресторана на углу, побуждают вас сесть на велосипед и крутить педали. Это шаблон мотивации, мыслей и действий, который приводит вас в ресторан. Теперь представим, что вы пообедали в ресторане, и еда оказалась очень вкусной. Неожиданно вкусной. Вы удовлетворили цель принятия пищи очень успешно. Генераторы сигналов, которые привели вас в ресторан, начинают посылать свои сообщения более настойчиво и в следующий раз: когда вы почувствуете голод, то скорее всего очень захотите снова попасть в ресторан на углу. Возможно, даже сядете на велосипед, чтобы снова оказаться там. Вы начнете получать удовольствие от мысли о ресторане, вспоминая его внешний вид и запах еды. Вариант поведения, который приводит вас в ресторан на углу, получает подкрепление. Обучение приводит в соответствие все три уровня процесса осуществления выбора – мотивационного, когнитивного и двигательного. Подкрепление усиливает все три аспекта, потому что все они требуются для осуществления эффективного целевого поведения. Процесс подкрепления проходит полностью за пределами сознательного понимания. Он существовал еще до наших общих с миногами предков. Обучение также работает в противоположном направлении. Если в результате выбранного варианта поведения случается что-то плохое, вероятность того, что подобное поведение повторится, снижается. Например, если вы отравились в ресторане на углу, то едва ли станете обедать там снова, даже когда почувствуете голод. А мысль о ресторане, его внешнем виде и запахе могут вызвать у вас тошноту. Это называется негативное подкрепление. Чтобы осуществилось подкрепление, должен возникнуть обучающий сигнал. Он изменяет способ работы нейронных цепей в базальных ганглиях. При этом действия с хорошей ответной реакцией закрепляются, а с плохой – отсеиваются. Большинство ученых полагают, что обучающий сигнал в мозге производят удивительные молекулы дофамина.35 |