Майкл Шермер - Тайны мозга. Почему мы во все верим
Разумеется, мы не осознаем работу наших электрохимических систем. Что мы в действительности испытываем, так это субъективные состояния мыслей и чувств, возникающие при объединении нейронных событий и названные философами квалиа. Но даже сами квалиа – один из видов эффекта нейронного связывания, объединения сигналов от бесчисленных нейронных сетей «низшего порядка». Все действительно сводится к электрохимическому процессу нейронного потенциала действия, или к возбуждению нейронов и установлению связи друг с другом с передачей информации. Как им это удается? Опять-таки благодаря химии.
Связь между нейронами возникает в немыслимо крохотной синаптической щели между ними. Когда потенциал действия нейрона устремляется по аксону и достигает его терминалей, он вызывает выброс в синапс мельчайших порций химических трансмиттерных веществ (ХТВ). Полученные соединяющимися нейронами ХТВ действуют как ВПСП, меняя напряжение и проницаемость постсинаптического нейрона, тем самым вызывая его возбуждение и распространение его потенциала действия вниз по аксону до терминалей, где он выбрасывает свои ХТВ в следующий синаптический зазор, и так далее по всей линии нейронной сети. Когда мы ушибаем палец ноги, сигнал боли проходит от болевых рецепторов в тканях нашего пальца ноги весь путь вверх до мозга, который замечает боль и передает сигнал другим участкам мозга, посылающим дополнительные сигналы в сокращающиеся мышцы, чтобы мы отдернули ногу от злополучного препятствия. Все это происходит так быстро, что кажется почти мгновенным.
Существует много видов ХТВ. К самым известным относятся катехоламины, в том числе допамин, норадреналин (норэпинефрин) и адреналин (эпинефрин). ХТВ действуют на постсинаптический нейрон, как ключ на замок. Если ключ подошел и повернулся, нейрон срабатывает; в противном случае дверь остается запертой, а постсинаптический нейрон невозбужденным. После возникновения процесса возбуждения большинство неиспользованных ХТВ возвращается в пресинаптический нейрон, где-либо используется повторно, либо разрушается моноаминоксидазой (МАО) в процессе так называемого первого поглощения. Если в синаптическом зазоре присутствует слишком много ХТВ, тогда остаток всасывается в постсинаптический нейрон в процессе второго поглощения.
Наркотики воздействуют на синапсы, выброс ХТВ и последующие процессы поглощения. Например, амфетамины ускоряют выброс ХТВ в синапсы, тем самым ускоряя процесс нейронной коммуникации, потому и называются speed («скорость»). Резерпин, который некогда был обычным назначением при психозах, разрушает пузырьки с ХТВ в пресинаптическом нейроне, поэтому МАО уничтожают их еще до использования, в итоге замедляют работу нейронных сетей, контролируют маниакальные состояния, гипертензию и другие симптомы гиперактивности нервной системы. Кокаин блокирует первое поглощение, поэтому ХТВ просто задерживаются в синапсе и способствуют ускоренному возбуждению нейронов, доводят нейронные сети до состояния взвинченности – вспомните Робина Уильямса с микрофоном перед аудиторией; в сущности, сам Уильямс в значительной мере приписывает успех своих комедий в 1980-х годах собственной кокаиновой зависимости. Как один из самых распространенных ХТВ, допамин играет решающую роль в беспрепятственной коммуникации между нейронами и мышцами, а когда его недостаточно, у пациентов наблюдаются потеря регуляции моторики и неудержимая дрожь. Эти проявления называются болезнью Паркинсона, один из методов лечения которой – L-dopa, агонист допамина, стимулирующий его выработку.
Как нам построить всю систему снизу доверху, начиная с химических трансмиттерных веществ, таких как допамин, и связывая сигналы в единую систему убеждений? Посредством поведения. Напомню, что первичная функция мозга – управлять телом и помогать ему выжить. Один из способов сделать это – посредством ассоциативного обучения, или паттерничности. Это и есть связующее звено между нейронным потенциалом действия и человеческими поступками.
Допамин, наркотик веры
Из всех химических трансмиттерных веществ, плещущихся у нас в мозге, допамин, по-видимому, самым непосредственным образом связан с нейронными коррелятами веры. В сущности, допамин играет решающую роль в ассоциативном обучении и в подкрепляющей системе мозга, которую Скиннер открыл, применяя свой метод выработки условного рефлекса, когда любому подкрепленному поведению было свойственно повторяться. По определению, подкрепление – то, что служит наградой для организма, то есть побуждает мозг заставлять тело повторять это поведение, чтобы получить еще одно позитивное подкрепление. Вот как это происходит.
В стволе разделенного головного мозга, одной из наиболее древних с точки зрения эволюции областей мозга, которая есть у всех позвоночных, имеются полости или карманы с приблизительно 15–24 тысячами вырабатывающих допамин нейронов с каждой стороны, длинные аксоны которых соединяются с другими областями мозга. Эти нейроны стимулируют выброс допамина всякий раз, когда полученное вознаграждение оказывается больше ожидаемого, в итоге индивид повторяет конкретное поведение. Выброс допамина – одна из форм предоставления информации, сообщение организму: «Сделай это еще раз». Допамин создает ощущение удовольствия, которым сопровождается решение задачи или достижение цели, в итоге организм хочет повторить то же самое поведение, будь то выжимание штанги, нажатие клавиши или манипуляции с рычагом механизма. Ты получаешь отклик (подкрепление), а твой мозг – дозу допамина. Поведение – Подкрепление – Поведение. Повторяющаяся последовательность.
Однако у допаминовой системы есть свои плюсы и минусы. К плюсам можно отнести то, что допамин имеет отношение к пучку нейронов размером с орешек арахиса, расположенному посреди мозга и называющемуся nucleus accumbens (NAcc) – прилежащим ядром, которое, как известно, ассоциируется с наградой и удовольствием. В сущности, допамин, по-видимому, служит топливом этому так называемому центру удовольствия мозга, участвующему в «кайфе», который вызывают как кокаин, так и оргазм. «Центр удовольствия» был открыт в 1954 году Джеймсом Олдсом и Питером Милнером из Университета Макгилла, которые случайно вживили электрод в NAcc крысы и обнаружили, что грызун резко возбудился. Затем ученые сконструировали аппарат, который при нажатии крысой на планку создавал небольшую электрическую стимуляцию той же области мозга. Крысы давили на планку, пока не падали в изнеможении, даже забывали про пищу и воду.[104] Тот же эффект с тех пор был выявлен у всех участвовавших в экспериментах млекопитающих, в том числе и у людей, которые перенесли операцию на мозге и получили стимуляцию NAcc. Свои ощущения они описывали словом «оргазм».[105] Вот это и есть типичный образец позитивного подкрепления!
К сожалению, у допаминовой системы есть и минусы, а именно развивающаяся зависимость. Наркотики, вызывающие привыкание, играют роль сигнала награды, поступающего в допаминовые нейроны. Азартные игры, порнография, такие наркотики, как кокаин, способны вызвать в мозге ответный прилив допамина. Тот же эффект дают идеи, вызывающие зависимость, особенно неудачные идеи вроде тех, которые пропагандируют культы, например, призывающие к массовым самоубийствам (вспомните Джонстаун и «Небесные врата»), или религии, поощряющие действия террористов-смертников (вспомните теракты 11 сентября и 7 июля).
Важное предостережение насчет допамина: нейробиологи делают четкое различие между «предпочтением» (удовольствием) и «желанием» (мотивацией), и в настоящее время продолжаются оживленные споры о том, чему именно способствует допамин – стимуляции удовольствия или мотивации поведения. Позитивное подкрепление может привести к повторам поведения, поскольку вызывает приятные ощущения (предпочтение, или чистое удовольствие от полученной награды) или неприятные ощущения, если поведение не повторяется (желание, или мотивация избегать беспокойства из-за неполучения награды). Первая награда связана с чистым удовольствием от, допустим, оргазма, вторая – с беспокойством, которое ощущает зависимый человек, когда получение следующей дозы внушает сомнения. Исследования, на которые я ссылаюсь выше, подтверждают предположение об удовольствии, однако по результатам новых исследований ученые склоняются к мотивации.[106] Нейробиолог Рассел Полдрак из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе рассказывал мне, что вновь полученные данные подразумевают «роль допамина скорее в мотивации, чем в удовольствии как таковом, в то время как опиоидная система, по всей видимости, играет центральную роль в удовольствии». Например, он указывает, что «можно блокировать допаминовую систему у крыс, и они все равно будут радоваться наградам, но не захотят стараться ради их получения».[107] Это трудноуловимое, но важное отличие, однако в целях нашего понимания нейронных коррелятов веры центральным является тот момент, что допамин подкрепляет поступки, убеждения и паттерничность и таким образом является одним из первичных «наркотиков веры».
