Мозг зомби. Научный подход к поведению ходячих мертвецов - Верстинен Тимоти
Точнее, одна область, гипоталамус, контролирует ощущение голода и насыщения. Но голод – это чувство, управляемое желудком и кишечником, которые расположены в километрах от мозга (в исчислении нейронов). Как желудок общается с гипоталамусом?
Познакомьтесь с блуждающим нервом. Блуждающий нерв – один из двенадцати черепных нервов, которые являются нервными пучками, позволяющими головному мозгу взаимодействовать с телом в обход спинного мозга. По сути, это десятый черепной нерв (если быть точными), и он отвечает за многое, включая регуляцию сердечных сокращений и поддержание общения между вашим нутром и мозгом. Блуждающий нерв оказывается мастером на все руки, когда дело доходит до регуляции телесных функций.
Блуждающий нерв получает много сигналов от нервов, которые расположены в вашем животе, особенно от кишечника. Когда вы едите или долго не ели, эти маленькие клетки посылают сообщение нейронам в продолговатый мозг в стволе мозга о статусе вашего пищеварения. Большинство этой информации касается передвижения пищи (то есть где в кишечнике есть перевариваемая еда и на какой она стадии). Можете считать, что блуждающий нерв контролирует многие системы, которые продвигают пищу к неизбежному выходу.
Любопытно, что блуждающий нерв не только позволяет мозгу общаться с кишечником, но и передает в головной мозг множество интересных телесных переживаний. Вам когда-нибудь было нехорошо или вы падали в обморок при виде крови? Вы испытывали дурноту при виде сцены в «Зомби» (1979, также известен как «Зомби-2» из-за странных проблем с авторским правом), когда зомби медленно тянет свою жертву через дверной проход к себе, в процессе накалывая ее глазное яблоко на деревянную щепку? Эта дурнота иногда называется парасимпатической сосудистой реакцией. Она возникает, когда эмоциональный стресс и венозная травма раздражает блуждающий нерв, переключая вас в состояние «отдых и переваривание пищи», направляя кровь прочь от мозга, чтобы защитить внутренние органы. Это важное действие нерва – главный путь коммуникации между вашей центральной нервной системой (ЦНС), которая включает головной и спинной мозг, и периферической нервной системой (ПНС), состоящей из нервов, которые выходят из головного и спинного мозга и располагаются в теле.
Итак, если пищеварительный тракт долго не переваривал пищу, он сообщает об этом мозгу. В этот раз, однако, он говорит с мозгом, не используя потенциалы действия в нейронах (см. главу 2). Вместо этого кишечник передает мозгу, что он голоден, используя много гормонов. Один из ключевых гормонов в этой коммуникации с мозгом – грелин. Грелин выделяется в кровоток из желудка и поджелудочной железы, когда ваш пищеварительный тракт устает от безделья. Это вещество схватывается мозгом и приводит к стимуляции маленькой группы нейронов в гипоталамусе под названием дугообразное ядро[26]. Точнее, когда нейроны, которые отвечают за экспрессию генов, вырабатывающих два типа нейропептидов (конкретно нейропептид Y (NPY, neuropeptid Y) и агути-связанный пептид (ArRP, agouti-related protein), узнают о повышенном уровне грелина в кровотоке, они запускают каскад активности, которая начинается в гипоталамусе и заканчивается в гипофизе и коре. Этот нейронный каскад приводит к физическому чувству голода. Поэтому вы можете думать о грелине как о включателе голода в мозге.
Но как же выключение чувства голода? Как мы узнаем, что мы сыты? Это происходит, когда в желудке вырабатывается другой гормон, лептин. Лептин запускает противоположный каскад событий, взаимодействуя с грелином и производя ощущение сытости. Это происходит через активацию другой группы нейронов в дугообразном ядре, которое вырабатывает два вещества – проопиомеланокортин (POMC, proopiomela-nocortin) и кокаин и амфетаминрегулирующий транскрипт (CART, cocaine-and-amphetamine-transcript), который называется так, потому что как нейротрансмиттер он может производить те же стимулирующие эффекты, что кокаин и метамфетамин. Но как ни забавно, CART может блокировать эффекты самого кокаина (эй, мы говорили, что мозг – сложный орган!). Активация нейронов, которые вырабатывают POMC и CART, подавляет чувство голода, которое запускается противоположными нейронами в дугообразном ядре.
Как и в случае со сном (см. главу 2), голод работает по простому принципу включения/выключения. Мы говорим «по простому», потому что концептуально он действует так, хотя, конечно, механизмы достаточно сложны. Включение голода начинается с выработки в желудке грелина и заканчивается с нейронами NPY/ArRP в гипоталамусе. Выключение голода начинается с лептина и заканчивается нейронами POMC/CART в гипоталамусе, подавляющими потребность есть и вызывающими ощущение сытости.
Скажем, День благодарения заставляет ваш бедный гипоталамус перерабатывать. И это не учитывая стресс, который может вызвать ваша семья!
Мозг под корой
Как вы, возможно, уже поняли, лимбическая система – это очень сложная сеть, которая мыслит сама по себе. Она контролирует очень сложное поведение – еду, сон, бегство и борьбу – почти независимо от когнитивных зон в новой коре головного мозга. По сути, вы можете представить себе это поведение как возникающее из постоянной битвы между более импульсивными структурами в глубине мозга, которые стремятся то в бой, то в бегство при малейшем сигнале, и новой корой, которая хочет оценить ситуацию и подавить эти импульсы, если только они не являются совсем необходимыми.
Но что, если что-то идет не так и кора не может больше подавлять базовые стремления?
Мы постоянно наблюдаем это у зомби. Признаем, планирование и самоконтроль не являются отличительными чертами поведения зомби. Мышление и принятие во внимание эмоций сделало бы зомби менее эффективными убийцами. Зомби не останавливаются, чтобы учесть этические последствия своей кормежки, они не обдумывают стратегию и не координируют атаки. Стратегия полезна на войне, но зомби не озабочены сокращением своих потерь. Они просто убивают. Это критический, центральный и страшный факт многих фильмов о зомби: каждый зомби – отдельный хищник – глуп, способен лишь на базовые рефлекторные действия, но орда зомби – неудержимая угроза.
Этот недостаток когнитивного планирования порой напоминает то, что в науке называется полевым поведением. Это означает, что зомби реагируют на то, что происходит в их окружении, а не планируют наперед. Вместо того чтобы сделать капкан и ловить людей, зомби просто бродят вокруг, пока не увидят или не почуют кого-то. Как только зрительный или обонятельный стимул достигает мозга зомби, запускается набор автоматических процессов, которые провоцируют инстинктивное поведение охотника.
Это предполагает, что зомби в основном опираются на глубинные (подкорковые) лимбические структуры и импульсы практически не контролируются новой корой. Поэтому решение «проблемы зомби» весьма простое: выключите глубинные лимбические структуры мозга, и вы остановите желание зомби поглотить вас. По сути, один универсальный способ убить зомби любого типа – это «дать им по мозгам».
Но насколько эффективно «дать им по мозгам»? Может ли уничтожение мозга зомби стереть их способность бродить в поисках людей?
Спросим Майка.
Майк – это цыпленок (серьезно, это подлинная история, которую подробно описали в журнале Life Ламберт и Кинсли в 2005-м), которого вырастил на ферме Ллойд Олсен в 30-х гг. прошлого века. Однажды Ллойд решил обезглавить Майка, как обычно поступает фермер, когда голоден и хочет сварить куриный суп. Но этот классический сценарий в жизни фермера и цыпленка сработал отнюдь не типично.
Видите ли, занеся топор над головой Майка, мистер Олсен слегка промахнулся и ударил чуть выше шеи, чем должен был. Обычно обезглавленный цыпленок носится несколько секунд как… обезглавленный цыпленок. Так бывает. Некоторые рефлексы спинного мозга еще сохраняются даже в отсутствие коммуникации с головным мозгом.
