Мозг и его потребности 2.0. От питания до признания - Вячеслав Дубынин
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Подобным ацетилхолину (и никотину) рекреационным действием характеризуются соединения, похожие на медиатор анандамид. Анандамид, благодаря своей весьма необычной жироподобной молекуле, работает в синапсах в направлении, противоположном стандартному: синтезируется в цитоплазме клетки-мишени, легко проникает через ее мембрану в синаптическую щель и влияет на рецепторы окончания аксона. Действие анандамида имитируют каннабиноиды – токсины конопли. В сравнении с ацетилхолином, анандамид и каннабиноиды, помимо общего успокоения и создания ощущения комфорта, влияют на центры положительных эмоций, вызывая некоторую эйфорию. Это, очевидно, способствует формированию привыкания и зависимости, причем быстрее, чем в случае курения табака. В этом смысле повышение доступности марихуаны, происходящее в ряде стран мира, трудно назвать удачной идеей – и это относится к использованию любого серьезного наркотика, который «выводит» мозг человека из состояния эффективного взаимодействия с окружающей действительностью, снижает мотивацию делать что-то в реальном мире, стремясь к реальным целям. Хотя, конечно, с точки зрения государственных управляющих структур легализация определенных наркотиков способствует, во-первых, мощному увеличению сборов налогов, а во-вторых, «рассеиванию» энергии социальной напряженности… Современная фармакология рассматривает каннабиноиды в качестве отправной точки для создания новых групп анальгетиков, антидепрессантов и даже антиэпилептических препаратов.
АлкогольЗавершим наш небольшой «химический» обзор алкоголем – этиловым спиртом. Эта молекула, конечно, не является медиатором, однако способна влиять на любые синапсы и нервные клетки, да и вообще на любые ткани и органы нашего тела.
Дело в том, что для «замечательного» соединения C2H5OH в нашем организме нет барьеров. Эта молекула способна с равным успехом растворяться и в воде, и в жирах.
Молекулы этилового спирта проходят через все барьеры мозга и первым делом (при поступлении в дозе 10–20 г) активируют дофаминовую систему. В связи с этим стандартный эффект малых доз алкоголя – улучшение настроения. Наблюдается усиление выброса дофамина, активируются эмоциональные и двигательные центры, возможно снятие усталости. В средних дозах (до 60–80 г) основной мишенью алкоголя оказываются тормозные синапсы (прежде всего система гамма-аминомасляной кислоты, ГАМК), и рост торможения рассматривается как основа депрессантного, антистрессорного влияния спиртных напитков. В больших дозах (более 80–100 г) алкоголь изменяет работу столь значительной доли синапсов, что мы наблюдаем ухудшение работы всех медиаторных систем, двигательные, сенсорные и вегетативные нарушения. Происходит отравление продуктами распада этилового спирта и постепенное засыпание.
Если регулярно принимать алкоголь, то может сформироваться зависимость по дофаминовому либо по ГАМК-типу. В первом случае абстинентный синдром проявляет себя как вялость, депрессия, неспособность к какой-либо деятельности. Во втором – при отказе от ежедневного приема спиртных напитков через несколько суток в нервной системе развивается существенное нарушение баланса возбуждения и торможения. Возникший в отсутствие этилового спирта дефицит торможения ведет к гиперактивации, агрессии. Он же, вероятно, является причиной появления характерных галлюцинаций – мелких отвратительных существ (состояние «белой горячки»). Поэтому скажу то, что вы и так, конечно, знаете: выпивайте ответственно и не превышайте доз!
Прямое электрическое воздействие
С чего вообще началась работа со структурами, отвечающими за положительные эмоции? В середине XX века американский психофизиолог Джеймс Олдс[36], занимавшийся изучением функций нервной системы крыс с помощью вживленных электродов, открыл особые зоны, которые идут по осевой линии ствола головного мозга. Стимуляция этих зон электрическим током вызывала явные признаки положительных эмоций. Более того, оказалось, что если позволить крысе, нажимая на педаль, раздражать любую из этих зон, то животное довольно быстро откажется (почти откажется) от других форм поведения. То есть крыса возле этой педали будет буквально жить, поскольку в данном устройстве теперь, судя по всему, воплощается все ее крысиное счастье. Животное забывает о еде, потомстве, усталости – давит и давит, пока не упадет от истощения. Получается очень впечатляющая модель, имитирующая поведение зависимого от тяжелых наркотиков человека.
Что же находится на «осевой линии» Дж. Олдса? А там все те структуры, о которых мы еще раз вспомнили в этой главе: голубое пятно, вентральная покрышка и черная субстанция, гипоталамус, прилежащее ядро прозрачной перегородки. А еще области, богатые ацетилхолиновыми и опиоидными нейронами.
К счастью, современные технологии до вживления подобных электродов в мозг человека еще не дошли. Хотя, надо сказать, нейрофизиологи с некоторым ужасом ждут, что вот-вот появится некое приспособление в виде каски или кастрюли… Надел такое на голову – и раз! – через пучки электромагнитных волн стимулируешь центры положительных эмоций. Сидишь себе, радуешься жизни (подобные технологии уже используются для точечного разрушения опухолей в мозге). И никакой наркотик не нужен – достаточно купить чудо-аппарат! Три по цене двух. Мозги через пару недель у «потребителя», конечно, сварятся, но зато сколько положительных эмоций он за это время получит! (Извините за черный юмор…)
Уже на уровне экспериментов с животными понятно, что, используя наши знания о центрах положительных эмоций и вживляя в мозг электроды, можно управлять поведением – пока, к счастью, только крысиным. Как неким «биороботом»: сочетая движения грызуна вправо-влево со стимуляцией прилежащего ядра или идущих к нему дофаминергических проекций покрышки, можно довольно быстро научить крысиный мозг в ответ на небольшое «подсказывающее» раздражение правой или левой лобной коры поворачивать в нужную сторону. И у вас получится крыса-спасатель (а может, крыса-шпион), управляемая с помощью джойстика и несущая на спине микрофон и видеокамеру. Кстати, при современном развитии техники даже крупный жук способен нести на себе это оборудование, а нейрофизиологи-виртуозы уже умеют управлять бегом или полетом нашпигованного электродами насекомого.
То есть к путям и способам химических (фармакологических) воздействий на мозг постепенно присоединяются возможности подачи электрических (шире – физических) по природе управляющих команд. Это касается уже упоминавшегося метода транскраниальной магнитной стимуляции (TMS – transcranial magnetic stimulation) и попыток поляризации мозга слабым постоянным током (tDCS – transcranial direct current stimulation). Но наиболее впечатляющие результаты получаются при непосредственном хроническом вживлении в мозг стимулирующих электродов (DBS – deep brain stimulation). Эта процедура уже довольно давно (с конца XX века) и успешно реализуется в нейрохирургических клиниках (в Москве – в Центре нейрохирургии имени Н. Н. Бурденко) для подавления особо устойчивых очагов эпилепсии, депрессии, гиперкинезов, хронических болей и др. Естественно, операция по введению электродов (а они устанавливаются пожизненно) производится после письменного согласия пациента и его родственников.
В этом же направлении совершенствуются технологии нейрокомпьютерных интерфейсов (НКИ) – устройств для сопряжения живого и электронного мозга. НКИ могут работать «на вход»: процессор перекодирует сигналы с микрофона или видеокамеры и подает их в форме электрических импульсов на нейронные сети человека, лишенного способности слышать или видеть. НКИ, конечно, могут работать и «на выход»: электрическая активность коры больших полушарий считывается и перекодируется в сигналы к искусственным конечностям, клавиатуре компьютера, пульту управления инвалидной коляской (а
