Как гены и нейромедиаторы делают нас счастливыми и заставляют страдать

МЕНЮ


Искусственный интеллект
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


2020-06-27 19:00

работа мозга

Жизнь на Земле — непостижимая, вездесущая, кишащая миллионами ног, сучков, колючек и зубов вакханалия, в которой мы существуем и из которой мы происходим. В своей дебютной книге, попавшей в этом году в длинный список премии «Просветитель», эволюционный нейробиолог Николай Кукушкин шаг за шагом воссоздает картину мира от неживой материи до человеческого разума, чтобы найти в прошлом своего вида ответы на вечные вопросы.

Нью-Йорк, 1926 г. Молодая светская женщина из богатой семьи, вошедшая в историю под псевдонимом Роуз Р., ложится спать, и ей снится кошмар. Она заточена в неприступном замке. Она сама и есть этот замок, каменный, неподвижный. Когда Роуз просыпается, ее сон сбывается. Она смотрит в пустоту, в зеркало, но не может пошевелиться, не может сдвинуть с места ни тело, ни даже ум. Она как будто бесконечно скитается в собственной голове, запертая, как в стойле, в пустых, бесконечно повторяющихся цепочках мыслей. Квадратным кольцом крутится мелодия “Povero Rigoletto” из оперы Верди. Родные пытаются растолкать Роуз, но та продолжает просто сидеть и ничего не делать. Так продолжается 43 года.

В 1915–1926 гг. в мире произошла загадочная вспышка заболевания, получившего название «летаргический энцефалит». Роуз стала одной из жертв этого так до конца и не объясненного поражения нервной системы. О том, что ей виделось за время болезни, мы знаем потому, что спустя много лет ее все-таки удалось вернуть к жизни.

К моменту ее первой встречи с молодым нью-йоркским неврологом Оливером Саксом Роуз Р. был 61 год, но выглядела она на 30 лет моложе, как будто ее заморозили. У нее было неподвижное, гладкое лицо без морщин. Часами она сидела вообще не шевелясь. Иногда она двигала пальцами или произносила отдельные фразы и слова. В разговоре с Саксом она все время повторяла одно и то же: «Доктор, доктор, доктор, мне так больно, мне так страшно, мне так страшно».

К 1969 г. в больнице «Маунт-Кармел» в Бронксе, к которой был приписан Сакс, жили около 80 пациентов, переживших летаргический энцефалит. Сакс обратил внимание, что некоторые их симптомы напоминают как бы усиленную версию болезни Паркинсона. Он решил опробовать лекарство, которым в то время как раз начинали лечить это нейродегенеративное заболевание, — препарат под названием L-ДОФА.

Если летаргический энцефалит — это супер-Паркинсон, подумал Сакс, то, возможно, L-ДОФА может помочь и тут Он оказался прав. Спустя считаные дни после начала лечения пациенты пробуждались, оживлялись, начинали ходить и разговаривать на глазах у всего изумленного штата докторов. Роуз вернулась к жизни с радостью и в полном рассудке, была активна и весела. Всей этой истории посвящена книга Оливера Сакса «Пробуждения*» (Awakenings).

К ужасу Сакса, пробуждение от летаргического энцефалита оказалось недолгим. В случае Роуз оно длилось около месяца. Другие пациенты продержались дольше, но со временем их состояние неизбежно ухудшалось. У них появлялись нервные тики и развивалась страшная мания преследования, постепенно им становилось трудно ходить и двигаться, и в конечном итоге они снова погружались в свой каменный сон, из которого их уже было не вытащить даже повышенной дозой L-ДОФА. Роуз казалось, что другие больные строят против нее заговор. Ей, видимо, стало мерещиться, что на дворе все еще 1926 г. «Так не может продолжаться. Будет что-то страшное», — сказала она Саксу. Вскоре она стала заикаться, перестала стоять на ногах и вернулась к тому же мучительно неподвижному состоянию, в котором пребывала с 1926 г. В нем она прожила еще десять лет. Изредка она повторяла

Скорее всего, летаргический энцефалит представлял собой аутоиммунную атаку на мозг, а вызван был горловой инфекцией, ходившей по миру в 1910–1920-е гг. В самой инфекции не было ничего серьезного, но по какой-то причине в некоторых случаях иммунная система после нее атаковала мозг, причем не весь, а в одном конкретном стратегическом пункте: так называемой черной субстанции, центральном узле системы вознаграждения. Черная же субстанция поражается при болезни Паркинсона, хоть и по другим причинам.

Название системы вознаграждения не вполне отражает ее значимость для сознания и поведения. Этот отдел мозга не только «вознаграждает», но и наказывает, мотивирует, оценивает, направляет. Распределяя по мозгу свой знаменитый нейромедиатор — дофамин, он контролирует внимание, запоминание и планирование, указывая нам, куда идти, куда смотреть, что запоминать, о чем думать и что любить. Дофамин — это валюта мозга, которой система вознаграждения финансирует выгодные статьи мозгового бюджета, от мыслей до движений. Наверное, так и было бы правильнее ее назвать: система финансирования. Если так, то история Роуз Р. — это трагический эксперимент, показывающий, что происходит, если у мозга заканчиваются деньги.

Путь дофамина

L-ДОФА, препарат, которым Оливер Сакс вытащил Роуз Р. из летаргии, — это, грубо говоря, искусственный дофамин, которым можно сымитировать работу погибших нейронов черного вещества, как стимулируют экономику финансовые вливания. L-ДОФА помогает поддерживать уровень дофамина и таким образом снимает симптомы при болезни Паркинсона. Так же произошло и в случае с летаргическим энцефалитом: L-ДОФА временно вернул Роуз и другим пациентам систему вознаграждения и подарил несколько недель жизни с желаниями и мотивациями.

В черной субстанции, а также еще в одной соседней области под названием вентральная область покрышки, собраны дофамин-производящие нейроны. Дофамин — это нейромедиатор, он «выстреливается» потенциалами действия этих особых дофаминовых клеток. Помимо этой небольшой группы нейронов в глубине мозга (весь отсек нервной трубки, где они располагаются, называется средним мозгом), больше дофамин в мозге никто не производит. Но благодаря длинным отросткам дофаминовые нейроны экспортируют свое влияние далеко за пределы своей собственной территории. Бо ?льшая часть дофамина отправляется в базальные ганглии — полуавтономные отделы мозга, в которые кора передает на «аутсорсинг» некоторые аспекты обобщения и запоминания, такие как комбинации движений и эмоциональные реакции. В этих ганглиях, представляющих собой подкорковые нервные ядра, дофамин участвует в контроле движения и формировании «автоматических» навыков. Здесь же формируется ощущение удовольствия, когда уровень дофамина резко подскакивает.

Но, помимо подкорковых ядер, дофаминовую подпитку получают и другие отделы мозга, включая и саму кору больших полушарий, особенно ее передние, лобные доли высокого уровня абстракции, и «запоминающий придаток» коры — гиппокамп. Так что дофаминовыми сигналами регулируются самые информированные отделы мозга, а значит, высшие материи нашего сознания.

Главное, что нам известно о системе вознаграждения, — это то, что дофаминовые нейроны реагируют на хорошие вещи независимо от того, в чем эти хорошие вещи состоят, и постоянно транслируют эту реакцию в виде дофаминовых сигналов. Когда ничего не происходит, они спонтанно пульсируют отдельно взятыми потенциалами действия, создавая по всему мозгу как бы дофаминовый фон определенной громкости. Когда происходит что-то хорошее, нейроны выбрасывают дофамин активнее, выстреливая по несколько потенциалов действия за раз. «Дофаминовая громкость» на какое-то время подскакивает относительно фона.

Известно, например, что у крыс или обезьян дофаминовые нейроны разражаются градом активности, если животные находят что-то вкусное. У человека, помимо реакции на лакомства, дофаминовые нейроны точно так же реагируют на неожиданные денежные награды. Реакцию на сладость можно в принципе представить как простой рефлекс, наподобие выделения инсулина в кровь после обеда. Но деньги — это абстракция. Их ценность определяется не вкусом или калорийностью, а исключительно словесными договоренностями между большими группами людей. Тот факт, что мы реагируем на них точно так же, как на сладкий сок, говорит о том, что дофаминовые нейроны выражают своим поведением не ту или иную выгоду, а абстрактную идею чего-то хорошего.

Чего ни сделаешь ради себя

Для кого мы делаем то, что делаем? Мы уже однажды задавались этим вопросом в первой части книги. Тогда мы сравнивали бактерии с эукариотами и пришли к выводу, что для бактерии нет разницы, делать ли что-то «для себя» или «для рода», тогда как для эукариот разница возникает в силу дороговизны и значимости каждого отдельно взятого организма. Эта разница окончательно формализуется с появлением многоклеточности, когда организм, несущий гены из прошлого в будущее, разделяется на половую линию, или гермоплазму, и подвластное ей тело, или сому. Гермоплазма продолжает непрерывное движение из поколения в поколение, и поэтому в ней сконцентрирован весь эволюционный процесс. Сома же рождается и умирает только однажды и поэтому во всем подчиняется генетической воле гермоплазмы.

Но с увеличением и усложнением многоклеточного организма сома начинает отчасти выходить из-под влияния генов и половой линии. Поскольку все тело — это продукт одной и той же зиготы, все инструкции к его применению должны умещаться в одной клетке и одном геноме. До определенных пределов это работает: все наши клетки содержат одинаковые гены, но в этих генах записаны механизмы, по которым одни клетки превращаются в руки, другие — в ноги, а третьи — в голову. Однако предусмотреть все, что может случиться с конгломератом из триллионов клеток за годы жизни, чисто генетическими средствами просто невозможно. Поэтому гермоплазма в какой-то докембрийский момент эволюции животных предоставила соме частичную автономность — способность обучаться.

Для этого пригодились зачатки системы, изначальной задачей которой, видимо, было банальное проведение сигналов между частями тела. У отдельно взятой клетки обычно нет проблем оповестить об опасном событии весь свой одноклеточный организм, но для многоклеточного это серьезная проблема. Пронизав свой организм длинными клетками-проводниками и снабдив их электрической активностью, животные получили собственную систему быстрого реагирования. Эти клетки должны были не только проводить возбуждение, но и передавать его другим клеткам, в том числе себе подобным. Так появились нейроны и синапсы. Чем больше было у нейрона синапсов, тем больше у него было вариантов передачи сигнала. Регулируя силу синапсов по тем или иным законам, организм мог направлять свое поведение в одно или другое русло. Эти законы могли быть генетическими: «усилить синапсы, ведущие к еде», например; а могли быть совершенно не связанными с инструкциями гермоплазмы: «усилить синапсы, которые много используются». Гермоплазма не знает заранее, какие синапсы будет использовать ее сома, а значит, не имеет полного контроля над тем, как будет меняться ее нервная система в течение жизни.

Так появилась память, то есть негенетическое сохранение телом закономерностей собственной, индивидуальной жизни

Эта логика частичной автономности мозга от генов оказалась с точки зрения генов успешной стратегией. Предоставив животному способность обучаться, гены избавились от необходимости миллионами лет оттачивать каждый рефлекс и предусматривать каждую возможную ситуацию, теряя в этом процессе эволюционной оптимизации миллионы дорогостоящих организмов, только чтобы потом начинать все заново, когда условия среды вдруг изменятся. Вместо этого животное могло само регулировать свое собственное поведение, постоянно анализируя ситуацию и на лету учитывая любые изменения окружающего мира. Это позволило животным дольше жить и быть крупнее — при наличии мозга даже такое крупное и долгосрочное вложение капитала, как слон или тигр, может себя оправдать. С позиций гермоплазменной диктатуры автономия мозга приемлема, если только указать ей, в каком направлении двигаться.

Так мозг и развивался сотни миллионов лет. Начавшись как сеть передачи сигналов от органов чувств к мышцам, постепенно он развился в автономную «машину понимания», управляемую генетическими мотивациями. Собственно передача сигналов в мышцы отошла на второй план: бо?льшая часть мозга превратилась в систему синапсов, то есть в систему обобщений, чья основная функция перешла от собственно действий к принятию решений о том, какие именно действия совершать.

Этот процесс по-прежнему находился под генетическим контролем. Любая «машина понимания» — часть сомы, а значит, она умирает каждое поколение, то есть не имеет влияния на вечность, тогда как гермоплазма продолжает эволюционировать и, следовательно, контролировать любые эксцессы мозга. Если бы мозг вдруг захотел прыгать в пропасть, то гены, позволившие такую безалаберность, быстро бы проиграли более строгим генам, подавляющим такие идеи инстинктом самосохранения. Поэтому автономия мозга работает только в определенных пределах — гены держат мозг в узде.

Но развитие «понимающих» способностей мозга неизменно оказывалось генетически выгодным, особенно в трудных ситуациях, таких как мезозойское «ночное бутылочное горлышко», когда предки млекопитающих были вынуждены прятаться от динозавров. Поэтому логическим развитием автономии мозга стало появление коры больших полушарий — универсальной машины понимания всего, независимо от природы и источников сигнала. Эта машина настолько эффективно и глубоко анализировала реальность, что угнаться за ней гены уже не могли. По этой причине они в конце концов пошли на принципиальную уступку — позволили коре самой выбирать, чего хотеть.

Расчет гермоплазмы, конечно, был сугубо генетический. Гены интересуются только тем, с какой вероятностью и в каких количествах их передадут из поколения в поколение

Но автономный мозг настолько хорошо управляет поведением, что даже частичная автономия его мотиваций обычно идет генам на пользу. Задав общие направления движения: не погибать, хорошо питаться, размножаться, ничем не удовлетворяться, — гены предоставили коре самой решать, что это значит и какими способами достигается. Вверив коре частичный контроль над системой вознаграждения, гены отпустили поводья, которыми удерживали мозг.

Получив в распоряжение свободу действий, мозг стал заполнять мышлением и поведением все пространство возможностей, которое мог найти. Путь к еде и размножению в некоторых случаях оказывался столь сложным и запутанным, что требовал интерпретации и обобщения невиданных до сих пор пластов информации, и в процессе ее переработки мозг узнавал и понимал то, что никогда не было доступно генам. В некоторых случаях, как в нашем отряде приматов, это привело к такому колоссальному увеличению способностей мозга, что он стал мыслить о немыслимом: например, начал анализировать свою собственную активность. Наращивание автономии мозга в конечном итоге привело к тому, что мозг осознал окружающий мир, а затем и сам себя.

Конечно, гены никуда не делись, как никуда не делось и тело, сформированное миллиардами лет эволюции на благо этих генов. Но теперь в организме сосуществовали две разнонаправленные мотивации: мотивация генов, требующая движения вперед, сквозь поколения, и мотивация личности, требующая автономии. Эти мотивации и видны в работе системы вознаграждения и коры. Средний мозг, этот древний, гермоплазменный орган контроля за поведением, продолжает диктовать нам волю наших предков. Но кора, автономный орган индивидуального понимания реальности, говорит нам, что это бессмысленно. «Разве я — это гены?» — спрашивает кора и стремится жить по-своему, но неизменно натыкается на дофаминовые волны страдания, которыми гены пытаются вернуть себе контроль над сомой.

Причина человеческого страдания в том, что мы многоклеточные эукариоты, которые слишком много понимают о собственной жизни.

Экономика буддизма

Как же спастись от страдания? Есть ли выход из постоянного цикла желаний и зависимостей? Вариант, предложенный Гаутамой, — это контроль внимания, то есть медитация. Человек умеет направлять внимание туда, куда хочет. Без такого контроля мы постоянно роемся в собственном сознании, пытаясь найти удовлетворение либо в прошлом, либо в будущем, и никогда не бываем ничем удовлетворены. Если же концентрироваться на текущих событиях и стараться никак их не оценивать, то неожиданностей будет меньше, но и зависимостей тоже будет меньше. Чем «тише» привычный фон стимуляции, тем яснее на нем заметны простые, повседневные радости — разговоры с друзьями, пейзаж за окном, даже собственное дыхание. Но избавиться от привычки постоянно думать о прошлом или будущем очень сложно. Это требует коренной перестройки мотивационной системы, накопленной за годы веселой и насыщенной жизни. В этом и состоит буддийская практика.

Если буддийская медитация кажется чересчур радикальным вариантом, то предлагаю тот же посыл переписать в экономических терминах. Если система вознаграждения — это система финансирования, то так ее можно и воспринимать. Дофамин — это деньги, которые гермоплазма выделяет нам, организмам, на благие дела. Если воспринимать этот дофамин как конечный ресурс, то все встает на свои места. Можно растратить весь свой дофамин на игры в телефоне и схватки в соцсетях. Но тогда не остается дофамина на чтение книг, которые на фоне яркого, звенящего, переливающегося экрана оказываются слишком скучными. Иногда можно бросить весь имеющийся дофамин на вечеринку века — просто надо заранее понимать, что остаток недели придется сидеть на хлебе и воде, в дофаминовом смысле. Зато если сэкономить, воздержаться от ненужных трат на суету, то настоящие радости жизни становятся еще радостнее.

Самое интересное, что это касается не только и даже не столько активных действий, сколько мыслей. Чем больше чего-то хотеть — тем больше дофамина тратится на холостое повторение приятной мысли, которая постепенно приедается и становится ожидаемой. Если человек годами мечтает о чем-то конкретном, то при достижении этой заветной мечты обычно он в лучшем случае ничего не чувствует, а в худшем — чувствует глубокое разочарование. Об этом повествует, например, великий роман американского классика Ф. Фицджеральда «Великий Гэтсби». Гэтсби посвящает всю свою жизнь и все свои амбиции возвращению упущенной любви, для чего накапливает огромное состояние и поселяется в особняке, расположенном через залив от дома своей пассии. Каждую ночь он возносит руки к зеленому огоньку, светящемуся на пристани возле ее дома, будто поклоняясь неведомому божеству. Но, как только возлюбленная Гэтсби наконец падает в его объятия и многолетние мечты становятся реальностью, мистическое зеленое свечение внезапно оказывается обычным фонарем. Иногда мечтам лучше оставаться мечтами.

Счастливая жизнь — это компромисс между свободолюбивой сомой и фашистской гермоплазмой

Совсем необязательно отказываться от всех желаний, более того, как показывает пример летаргического энцефалита, это мучительнее любой зависимости. Нужно просто балансировать бюджет. В долгосрочной перспективе не так важно, откуда вы черпаете счастье, — важно, как вы с ним обращаетесь. Неважно, какая у вас профессия, какая машина и сколько у вас денег. Наше поведение ведет нас в сторону повышения дофамина, но эта дорога ничем не заканчивается. Никакое целенаправленное действие не может привести к долгосрочному повышению счастья, потому что любое достижение цели ведет к появлению новой цели — человек реагирует на изменения, а не на конкретное состояние. Если принять этот факт как данность, то становится понятно, что счастье в принципе можно найти только в процессе, а не в результате.

Смысл жизни — не решение задачи, а состояние вопрошания.


Источник: m.vk.com

Комментарии: