Дмитрий Жуков «Стой, кто ведет? Биология поведения человека и других зверей»
Стресс
Психотропные эффекты стрессорных гормонов
Все основные стрессорные гормоны, к которым принято относить гормоны оси «гипоталамус - гипофиз - надпочечники» (гипофиз-адреналовая система), непосредственно влияют на психику, т. е. обладают психотропным эффектом.
Таблица 4.4. Основные психотропные функции гормонов гипофиз-адреналовой системы (ГАС)
Следует обратить внимание на то, что почти все закономерности функционирования организма, выявленные в состоянии покоя, меняются при стрессе. Многие гормоны при введении животному (вазопрессин, эстрогены) увеличивают его двигательную активность, если оно находится в домашней клетке, и снижают ее, если вводятся животному, находящемуся в новой или опасной обстановке.
Изменение закономерностей при стрессе отмечается не только на уровне отдельного организма, но и на уровне сообществ животных. Социальная структура, которая имеет место при их существовании в стабильных условиях, поменяется при хроническом стрессе. Например, при дефиците кормовых ресурсов высшие места в иерархии займут совсем другие особи. Социальная картина опять изменится, если стресс будет вызван не голодом, а другим фактором. Например, у многих парнокопытных стадо обычно следует за одним из зрелых самцов. При возникшей угрозе - хищники, пожар - функции лидера принимает на себя одна из старых самок.
Таким образом, система биологических связей в покое и при стрессе различна. Это справедливо и для отдельного нейрона, и для нервных центров, и для целого организма, и для сообщества организмов.
Эта закономерность очевидно вытекает из трудов Н. Е. Введенского, который в начале ХХ в. создал учение о парабиозе. Работая с нервно-мышечным препаратом (т. е. изолированными нервом и мышцей) лягушки, он показал, что общим свойством нервных элементов является изменение реакции в зависимости от их функционального состояния. Например, при утомлении, обусловленном, в частности, характером предыдущей стимуляции, меняется зависимость между частотой раздражения и силой, с которой сокращается мышца. Иными словами, результирующий эффект зависит от состояния рабочего органа. Этот же принцип А. А. Ухтомский, ученик Н. Е. Введенского, положил в основу своей концепции доминанты.
Кортиколиберин
Секретируемый в гипоталамусе кортиколиберин является первичным стрессорным гормоном. Нервные клетки, в которых он синтезируется, получают не гуморальный, а нервные сигналы от клеток других структур головного мозга.
Кортиколиберин стимулирует секрецию не только АКТГ, но и эндорфинов в переднем гипофизе. На синтез и секрецию других гипофизарных гормонов кортиколиберин не влияет.
Гипоталамус содержит три группы клеток, синтезирующих кортиколиберин. Нервные клетки основной группы секретируют его в сосуды портальной системы, по которой он поступает в передний гипофиз. Клетки другой группы дают отростки в задний гипофиз. Здесь кортиколиберин поступает в общий, системный кровоток и воздействует непосредственно на периферические органы. Наконец, нейроны третьей группы направляют свои отростки в другие структуры головного мозга. Секретируемый в этих нейронах кортиколиберин выполняет функции медиатора - служит переносчиком сигналов, распространяемых по отросткам нервных клеток в местах, где две клетки контактируют.
Будучи первичным звеном в гипофиз-адреналовой системе, кортиколиберин индуцирует начальный этап стрессорной реакции - состояние тревоги - аларм-реакцию. Вызывая состояние тревоги, кортиколиберин усиливает двигательные проявления этого состояния. Кроме того, он увеличивает чувствительность сенсорных систем и подавляет альфа-активность электроэнцефалограммы, типичную для состояния покоя.
Считается, что кортиколиберину принадлежит основная роль при формировании мотивации, поскольку именно повышение тревоги и усиление беспокойства заставляет животное или человека формировать программу действия для удовлетворения актуальной потребности.
В дозах, соответствующих умеренному стрессу, кортиколиберин вызывает следующие изменения: подавляет двигательное и исследовательское поведение в незнакомой (стрессорной) обстановке, а в знакомой обстановке (в домашней клетке) увеличивает двигательную активность и исследовательское поведение. В целом кортиколиберин улучшает обучение, когда животное реагирует на отрицательные, неприятные стимулы (например, боль), и ухудшает способность к обучению при реакции на положительные (еда, сладкие растворы). Кортиколиберин усиливает реакцию на неприятные воздействия. Как и при стрессе, при введении кортиколиберина подавляется половое и пищевое поведение и усиливается смещенная активность, в частности груминг.
Независимо от дозы кортиколиберин подавляет синтез гонадолиберина, что проявляется в торможении всех форм полового поведения, а длительное воздействие стрессора ведет к нарушениям репродуктивной сферы.
Легко видеть, что бόльшая часть поведенческих эффектов кортиколиберина соответствует разнообразным изменениям в первый период стрессорной реакции, общим знаменателем которых является увеличение уровня тревоги, что обеспечивает готовность организма к приспособлениям в среде, вызвавшим стресс.
АКТГ
Под влиянием кортиколиберина усиливаются синтез и секреция АКТГ в переднем гипофизе. АКТГ стимулирует секрецию глюкокортикоидов корой надпочечников. Помимо этой, основной, эндокринной функции, АКТГ, единственный среди всех гормонов переднего гипофиза, обладает выраженным психотропным действием.
Под влиянием АКТГ увеличивается количество воспринимаемой зрительной и слуховой информации, он сокращает время адаптации к темноте и работы над корректурой тестов, а также уменьшает число ошибок. АКТГ4-10 препятствует росту времени реакции, который в норме наблюдается при выполнении монотонного задания.
Влияние АКТГ на избирательное внимание подтверждается изменением ЭЭГ.
Принципиально то, что АКТГ улучшает не обучение вообще, а только за счет усиления внимания к зрительной и слуховой информации. Так, АКТГ не влияет на выработку и угашение условного рефлекса избегания удара электричеством пальца руки. Введение АКТГ неэффективно при депрессии. Отсутствует эффект АКТГ на память и при электроконвульсивной терапии.
Эффекты АКТГ зависят от пола испытуемого. У мужчин АКТГ снижает тревожность, а у женщин при введении в середине менструального цикла увеличивает ее, а кроме того, ухудшает зрительное внимание и улучшает вербальную память.
Эндогенные опиаты
Эндогенные опиаты получили свое название из-за сходства биологического эффекта с опиатами растительного происхождения - опием и морфием. Как и эти наркотики, эндогенные опиаты - это: а) анальгетики - уменьшают боль; б) эйфориаки - повышают настроение, вызывают душевный подъем. К эндогенным опиатам относят эндорфины (эндогенные морфины), синтезируемые в переднем гипофизе, и энкефалины, которые получили название от греческого слова «мозг», так как первоначально были обнаружены именно там. Кроме мозга и гипофиза, эндогенные опиаты синтезируются и в других органах.
Эндорфины и энкефалины имеют широкий спектр физиологических эффектов. Они воздействуют на системы пищеварения, сердечно-сосудистую систему, водно-солевой обмен, но главными, практически важными являются два их эффекта: обезболивающий и эйфорический.
Эндорфины и энкефалины выделяются не только при остром стрессе, но и при простой физической нагрузке, если она достаточно длительна и, соответственно, вызывает стресс.
Адреналин
Адреналин стимулирует (форма модуляции) активные формы стрессорного поведения. При увеличении дозы введенного гормона время и интенсивность движений увеличиваются.
Адреналин и норадреналин, содержащиеся в крови, не проникают в ЦНС. Поэтому, выделившиеся при стрессе, эти гормоны никак не могут оказать непосредственного влияния на работу мозга.
Анксиогенный эффект адреналина обусловлен изменениями в физиологическом компоненте стрессорного ответа организма: усиленное сердцебиение служит причиной чувства беспокойства, дискомфорта.
Поскольку наряду с волнением, беспокойством и прочими связанными со стрессом эмоциями сопровождается выделением адреналина, то у каждого человека вырабатывается условный рефлекс, в котором безусловным стимулом являются физиологические реакции на адреналин, а условным - чувство тревоги. В результате учащение пульса, вызванное, к примеру, кофеином, может сопровождаться чувством тревоги.
Гормоны коры надпочечников
В экспериментах на животных не было обнаружено отчетливого поведенческого эффекта кортикостероидов (т. е. глюкокортикоидов и минералокортикоидов).
Только два психотропных эффекта из многих описанных в литературе являются первичными для глюкокортикоидов, а не связаны с их влиянием на другие железы. При лечении большими дозами глюкокортикоидов у большинства больных отмечается эйфория (беспричинно повышенное настроение), доходящая порой до степени психоза. Это так называемые кортизоловые психозы.
Вторая первичная психотропная функция глюкокортикоидов - обеспечение реакции затаивания. При удалении коры надпочечников животные постоянно находятся в движении, исчезает реакция затаивания (одна из двух основных форм стрессорной реакции), а при введении глюкокортикоидов в компенсирующей дозе она восстанавливается. Поскольку увеличение дозы вводимого гормона не ведет к увеличению времени, которое животное проводит в неподвижности, глюкокортикоиды не модулируют (не стимулируют), а обеспечивают реакцию затаивания.
В малых концентрациях глюкокортикоиды предотвращают гибель нейронов, а в больших, возникающих при длительном стрессе, вызывают клеточную смерть.