Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (3)
Оригинал взят у serg70p в Эй, слегачи, или Абсолютный Наркотик уже в продаже!
Оригинал взят у schegloff в Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (3)
Итак, с отрицательными эмоциями все более-менее понятно. Укусил волчок за бочок - вот тебе и боль; стемнело, завыл кто-то в чаще - вот и страх. Неприятности жизнь сама обеспечивает, успевай только реагировать - причем реагировать активно, иначе схарчат. Вот и получается, что в общем случае возбуждение связано с проблемами, а торможение, наоборот, означает, что все позади и можно расслабиться. "Выпьем с горя" - простейший способ обмануть природу: в ситуации, требующей каких-то действий, включить торможение - и тем самым повысить себе настроение. Примечательно, что в списке базисных эмоций, выявленных Экманом в знаменитой (в узких кругах, я о ней до вчерашнего дня даже не знал) серии экспериментов с новогвинейскими аборигенами, присутствуют главным образом отрицательные: 1) опасение, 2) гнев, 3) отвращение, 4) печаль, 5) радость 6) удивление.
Получается, что "счастье есть отсутствие страданий"? И древняя техника сатьяпатханы - лучший путь к безмятежной и радостной жизни?
Ан нет, не все так просто. Вспомним очевидное: пьем водочку мы не только чтобы расслабиться, а еще и "для радости жизни". Для куражу, для радостного возбуждения, для кайфа. Откуда кайф с возбуждением, если активируется тормозящая ГАМК-подсистема? Такое ощущение, что "не только чай они там пили" (с), в смысле не только ГАМК начинает работать интенсивнее, но и что-то еще. Вот этим "чем-то еще" мы сейчас и займемся. А для этого вспомним, что кроме собственно команд у человеческой души есть и процессор (картинки взяты отсюда и отсюда)
Про то, как в 1952 году один незадачливый экспериментатор криво воткнул лабораторной мыши электрод в мозг, и что из этого получилось, все и так знают. Мы обратим внимание на другое обстоятельство: открытый таким образом "центр удовольствий" находится в лимбической, т.е. самой эволюционно-древней зоне мозга. Таким образом, удовольствие даже чисто "аппаратно" не есть только отсутствие страданий. Одного кнута для управлением живым существом недостаточно, необходим еще и пряник. Так что же выступает у нас в роли пряника?
В 50-х годах втыкать электроды в мозг умели значительно лучше, чем выявлять нейромедиаторы. Поэтому долгое время считалось, что мозг - это такая СБИС с кучей специализированных процессоров, здесь - речевой, там - двигательный (карту можете сами найти в Сети, их там тысячи). Подал сигнал на вход - процессор заработал, и всему организму стало хорошо. Позднее выяснилось, что "стало хорошо" означает особый режим передачи сигналов в нервной системе, обеспечиваемый особыми нейромедиаторами. Нетрудно догадаться, что вырабатываться эти нейромедиаторы должны там же, поблизости (иначе электрическая стимуляция затеряется в нейронных джунглях).
Прошло полвека, и механизм работы "центра удовольствия" был расписан как по нотам (картинка и часть сведений отсюда: Pleasure Center):
Голубенькими стрелками обозначены потоки "официального" нейромедиатора удовольствия - допамина (он нам еще надоест...), выделяемые специальным участком мозга VTA в ответ на какие-либо (еда, сексуальный партнер, электрод в мозг, другие нейромедиаторы) внешние раздражители. Вот он, пряник: нужные участки мозга активизируются, слюнки текут, ручки тянутся, и на выходе возникает эволюционно-необходимое поведение. Отрицательная эмоция - голод - может подсказать, что пора идти в магазин; но чтобы выбрать конкретную пищу, нужна еще и положительная эмоция - аппетит. (Мне не раз доводилось уходить из магазина голодным, но с пустыми руками - ничего конкретно не хотелось; допаминовое истощение в результате алкоголизма, обычное дело).
Итак, под воздействием некоторых команд (возбуждение VTA тем или иным способом) наш "биокомпьютер" умеет не только дергать ногой, но еще и выдавать сам себе другие команды. Своего рода - вызовы функций. Знакомо? Вполне. На рисунке выше изображена только одна команда "второго порядка" - допамин. Означает ли это, что других команд нет? Надеюсь, Вы по меньшей мере усмехнулись. Ага, щас; в таком сложном комьютере - и только одна функция?!
Для тех, кто не усмехнулся - конкретный пример. По-видимому, страх может сопровождаться мобилизацией эндорфинов. У мышей, которых подвергали электрическим ударам, предваряя их предупредительным сигналом, эндорфины высвобождались уже при звуке сигнала, даже если за ним не следовал разряд. Страх перед болью, по-видимому, был достаточен для того, чтобы мыши подготовились к ней. И снова порок идет далеко впереди науки - BDSM известно уже пару столетий, в отличие от схемы взаимнодействия основных нейромедиаторов.
Допамин, эндорфины, анандамид... позвольте, это что же получается?! Нейромедиаторов, связанных с положительными эмоциями, намного больше, чем "базовых", отвечающих за торможение-возбуждение? Да, все верно: управлять человеческим поведением - это вам не в судорогах корчиться. Тут требуется достаточно богатая система команд. Вот к ней и перейдем... как вы уже догадались, в следующей серии :)
P.S. Респект iroman, натолкнувшему меня как на выложенную чуть выше картинку, так и на новые забавные мысли.
--------------------------------
Оригинал взят у schegloff в Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (4)
В предыдущей части обсуждалась шопенгауэровская максима "счастье есть отсутствие страданий" - и была опровергнута самым что ни на есть научным способом, на мышах. Центр удовольствия - предельно материалистическое доказательство того, что "счастье есть". Но когда познакомишься даже с неполным списком психоактивных веществ и соответствующих им нейромедиаторов, возникает подозрение, что человек не просто "создан для счастья, как птица для полета". Человек располагает таким количеством способов это счастье испытывать, что птицы со своим полетом нервно курят в сторонке! Вот рассмотрением этих способов мы и займемся, после одной существенной оговорки.
Ниже я буду злоупотреблять рисунками молекул как самих нейромедиаторов, так и веществ, действующих сходным с ними образом. Их плоские изображения не всегда позволяют понять, как оно все устроено, а объемные картинки, как показал опрос, умеют видеть далеко не все. Поэтому рекомендую всем, кто действительно заинтересовался темой, поставить себе плагин MDL Chime и покрутить трехмерные молекулы прямо в браузере, взяв их, например, отсюда.
3.3. 3-я группа нейромедиаторов: Нейропептиды
Пептиды, в отличие от белков, - короткие цепочки из аминокислот. Те их них, которые влияют на нервную систему, называются нейропептидами; в настоящее время известно около 30 подобных веществ. Самые знаменитые из нейропептидов - эндогенные опиаты, энкефалины и эндорфины; на втором месте по популярности у широкой публики идут окситоцин и вазопрессин (их принято связывать с чувствами материнской любви и доверия). А вот старейшему из известных нейропептидов, субстанции P, повезло меньше - о его ключевой роли в формировании ощущений боли мало кому известно.
Субстанция P, имеющая аминокислотную формулу Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met, "отвечает" в организме за передачу болевых сигналов от периферийных рецепторов к центральной нервной системе. Кроме того (организм все же сложнее бейсика, поэтому любой нейромедиатор помимо основного действия оказывает и массу сопутствующих), субстанция P вызывает комлекс реакций, обеспечивающих реальный или вызывающих ложный (но столь же неприятный) воспалительный процесс. С ней напрямую связана экзема, есть подозрение, что избыток субстанции P способен вызывать хронические головные боли.
Вот теперь становится понятным, зачем нужны организму эндогенные опиаты - компенсировать болевые сигналы, переносимые субстанцией P. Посмотрим на один из них, мет-энкефалин. Его аминокислотная формула - Tyr-Gly-Gly-Phe-Met, основная роль - ингибировать болевые импульсы (ну а побочная - вызывать чувство глубокого удовлетворения по поводу успешного преодоления боли). Воздействует мет-энкефалин на соответствующие энкефалиновые рецепторы нейронов, имеющие примечательную структуру:
Вот как выглядит молекула мет-энкефалина (каркасное стереоизображение, серым обозначены углерод-водородные цепочки, красным кислород, синим азот, желтым сера, которая, впрочем, совершенно не при чем):
А вот молекула морфия, действующего на те же самые рецепты:
На первый взгляд, сходство довольно отдаленное. Но хитрость в том, что энкефалиновый рецептор настроен на довольно крупные молекулы нейропептидов - а потому даже не совсем совпадающая по форме молекула морфия легко проваливается своими перпендикулярными основному бензольному кольцу структурами в "hole" и успешно активирует рецептор. А вот дальше начинаются проблемы: если мет-энкефалин вскоре после этого разрушается ( время полужизни энкефалинов в крови крыс составляет около 2 мин), то морфий сохраняет свою активность на протяжении нескольких часов. В результате организм начинает бороться с излишней активностью энкефалинов (за которые он принимает морфий), наращивает выделение энкефалиназы и после прекращения приема морфия остается без обезболивания вообще (ломка). Если подвергнуть организм генетической модификации (что уже запросто делается на мышах), то можно добиться высвобождения морфия из рецепторов с той же скоростью, что и самих энкефалинов - и морфий тут же перестанет вызывать физическую зависимость. Ну а до тех пор "счастье", вызываемое опиатами (Когда пускаешь по вене, чувствуешь приход, близкий к оргазму, если это был хороший наркотик. Потом плывешь в облаках около четырех часов, ничего реального. Это похоже на полусон, как смотришь фильм. Ничего тебя не волнует, ты спокоен, тебе тепло. Много значит, что ты не чувствуешь боли... Тебе не нужен секс, еда, люди, не о чем беспокоится.), влечет за собой неминуемую расплату в виде неспособности ощутить его без очередной дозы.
Окситоцин и вазопрессин, помимо основных физиологических функций (у вазопрессина, например, это элементарное удержание мочи), способны при повышении концентрации вызывать такие высшие эмоции, как доверие и привязанность. Относительно прочих нейропептидов, видимо, тоже можно найти немало интересного, но самое время вспомнить, что здесь вам не энциклопедия. Пойдемте дальше!
3.4 4-я группа нейромедиаторов: Каннабиноиды
Как я уже писал раньше (хорошую ссылку не вредно и повторить), в 1990-е годы был открыт совершенно новый класс нейромедиаторов, отвечающих за механизм обратной нейронной связи - от приемника к передатчику. Основная их функция в человеческом биокомпьютере - коррекция памяти, забывание негативных эмоций. Наиболее известным эндогенным каннабиноидом является анандамид:
Сравним ее с молекулой тетрагидроканнабинола, основного психоактивного вещества любимой всеми марихуаны:
Как видите, геометрическое сходство налицо, в отличие от химического строения; как и в случае с опиатами, нейрорецепторы реагируют на форму, а не на "содержание" молекул. По современным представлениям, эндоканнабиноиды обеспечивают восстановление после стресса как на клеточном, так и на эмоциональном уровне. Они приносят расслабление, отдых, избавление от неприятных воспоминаний, вызывают аппетит и усиливают удовольствие от еды.
В больших дозах (собственно, вся наркомания и сводится к употреблению схожих с обычными нейромедиатарами веществ в больших дозах) эффект "обратной связи" каннабиноидов, то есть забывания, проявляется подчас весьма ярко: (не нашел прямую ссылку на TiHKAL, цитата из Главы 3):
В первый раз я попробовала марихуану лет в двадцать, и это было ужасно: каждые десять секунд мое сознание начало отключаться, после чего приходилось заново вспоминать, кто я и почему я здесь...
БАХ!
- Кто я?
- Я Алиса.
- Ага, вспомнила. Так... Где я нахожусь?
- Сижу на диване у себя дома.
- Что я делаю?
- Только что покурила траву, и теперь пытаюсь понять, что со мной происходит.
БАХ!
- Кто я?
- Я Алиса...
И так несколько часов...
Прочие эффекты, вызываемые каннабиноидами, общеизвестны (подробнее см. тут про гашиш, а тут про марихуану) - "легкость мысли необыкновенная", беспричинный смех, нарушение восприятия времени, искажение всех чувств; на этапе отрезвления - зверский аппетит ("свинячка" в англоязычном жаргоне) и засыпание. На мой взгляд, специфическими для каннабиноидов эмоциями можно считать веселье, вызываемое нарушениями в работе кратковременной памяти (смех - реакция на неожиданный поворот событий; когда забываешь все через полсекунды, любой поворот событий может стать неожиданным) и аппетит (именно способность каннабиноидов повышать аппетит и обусловила попытки их медицинского применения).
Итак, с помощью нейропептидов и каннабиноидов мы можем испытать целый набор положительных эмоций - от неземного блаженства до зверского аппетита. Но, как Вы правильно догадались, это еще не все. На очереди - последняя, самая интересная группа нейромедиаторов, а следом - объединение всей этой разношерстной информации в некое подобие системы. Следите за рекламой :)
P.S. Журнал по-прежнему ведется в режиме комментариев только от френдов. Поэтому если Вы хотите обсудить материал или задать вопрос, а я Вас еще не зафрендил - напишите все что хотите сказать в своем журнале, упомянув в тексте schegloff. Найду по яндексу, почитаю, глядишь, и продолжим дискуссию.
-----------------------
Оригинал взят у schegloff в Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (5)
Похоже, я очень тщательно подбирал себе френдов. За две недели с хвостиком, которые продолжается эта затянувшаяся тема, ни один из них не счел возможным поучить меня уму-разуму и не сообщил мне, что на самом деле проблема человеческих эмоций и их высшего выражения - наркотического кайфа - давно решена. А между тем, в современной наркологии сложилась гипотеза, которая действительно все объясняет:
Почему на мозговую систему вознаграждения одинаково воздействуют кокаин, который, как известно, увеличивает частоту сердечного ритма, и героин, являющийся по сути дела обезболивающим седативным средством? Причина ясна: прием всех наркотиков вызывает усиленный приток дофамина (а иногда и сигналов, имитирующих его действие) к прилежащему ядру.
Вторит SciAm'у и Национальный институт наркомании США: наряду со своими особенными механизмами, все наркотики обладают также и общий механизм действия. Такой общий механизм состоит в том, чтобы вызвать выделение допамина, вещества, содержащегося в клетках основания головного мозга, в соединении, которое называется "дорожкой мезолимбического вознаграждения"
Иными словами, если героин - король всех наркотиков, то допамин (буду придерживаться американского произношения) - царь и бог хорошего настроения, к которому, как в Рим, приводят все наркотические дороги. Все предыдущие семейства нейромедиаторов - всего лишь шестерки на службе у моноаминов - настоящих хозяев наших эмоций. Каких именно, мнения разных авторов расходятся (напомню, область-то практически неизведанная, Нобелевку за допамин дали только в 1980 году); я пользовался следующими источниками: 1, 2, 3, 4, а по части наркотических эффектов - статьей о стимуляторах на нарком.ру.
3.5. 5-я группа нейромедиаторов: моноамины
Норадреналин
Впервые описан еще в 1902 году. Долгое время считался единственным нейромедиатором настроения, во многих текстах депрессия до сих пор связывается с нарушениями в обмене этого вещества. В больших количествах выделяется вместе с адреналином в стрессовых ситуациях, поэтому считается "молекулой ярости" (а сам адреналин, соответственно - "молекулой страха"). Чувство "холодной ярости", наверняка всем знакомое - его типичное проявление. Длительный дефицит норадреналина - "депрессия тоски", отсутствие волнующих событий. "Адреналиновые" наркоманы (охочие до сильных стрессов) на деле, по всей видимости, - норадреналиновые. Еще норадреналин отвечает за концентрацию внимания, целеустремленность, "энергичность", собранность (то есть за все, что требуется для преодоления проблемных ситуаций).
Насколько я успел разобраться (с каждой частью становлюсь все скромнее и скромнее), аналогом норадреналина по воздействию на человеческий организм является эфедрин:
Прием его в наркотических дозах, помимо обычных для стимуляторов ощущений ясности и радостности мира, прилива сил, вызывает чувство легкости-невесомости, вплоть до потери ощущения тела и создания иллюзии полета.
Допамин
Как самостоятельный нейромедиатор, выявлен в 50-е годы (Нобелевская премия 1980 года). В целом по организму отвечает за двигательную активность, дефицит приводит к болезни Паркинсона и дрожанию рук с похмелья. В настоящее время считается основным нейромедиатором в работе системы вознаграждения центральной нервной системы (см. первую ссылку в заметке, на SciAm). Допамин - "молекула удовольствия", выделяется в предвкушении чего-либо и сразу после достижения цели, определяет способность наслаждаться жизнью. Длительный дефицит - эмоция "грусти", отсутствие желаний и способности ощущать радость жизни (ангедония).
Аналог по воздействию на организм - целый класс веществ (амфетамины), механизм действия (посмотреть анимацию) которых довольно хорошо изучен; вот как выглядит молекула простого амфетамина:
"Приход", несколько секунд запредельного кайфа, возникающий при употреблении наиболее аддиктивных наркотиков (айс, крэк, героин), вызывается как раз резким высвобождением допамина и 100% активацией системы вознаграждения. Прием в наркотических дозах вызывает (правда, якобы только в первый раз) чистейшую радость - Ощущение такое, что весь мир - твой. Главное - появляется чувство, что ты все, что угодно с этим миром можешь сделать, тебе все подвластно... Даже зрение становится особенным. Такое чувство, что ты видишь, как воздух двигается вокруг тебя, кажется еще одно усилие, и ты сможешь рассмотреть атомы, из которых состоят окружающие предметы...Мир наполняется волшебством.
Серотонин
Открыт еще в 1947 году, однако всемирную известность как "гормон счастья" получил только с конца 1980-х, после триумфального рыночного успеха "Прозака". Сегодня серотонину уже приписывают чудодейственные свойства. В эмоциональном плане серотонин отвечает за общительность, эмпатию (серотонин-активный препарат экстази поначалу так и назывался - "наркотик для объятий"), хорошее настроение, эмоциональную стабильность. Недостаток серотонина однозначно приводит к более импульсивному поведению и резким переменам настроений (вплоть до слез из-за какого-нибудь пустяка), а также к депрессиям и повышенной тревожности. Существует даже гипотеза о связи каннибализма с недостатком серотонина. На мой взгляд, отождествление серотонина со "счастьем" - рекламное преувеличение торговцев прозаком; при дефиците других нейромедиаторов счастье это будет весьма хрупким.
Аналог по воздействию на организм - MDMA, он же экстази. Прием в наркотических дозах вызывает ...всеохватывающее чувство, что все в поpядке и все хоpошо в миpе и с вами. Его часто описывают, как "миp" или "пpосто счастье". В отличие от амфетаминов (впрочем, к "клубным" вариантам экстази амфетамины как правило добавляют, так что разницу там не поймать), особого прилива сил и ощущения собственного величия не наблюдается.
На этом заканчивается список нейромедиаторов (которые, как оказалось, вовсе не все медиаторы, есть среди них и просто модуляторы), которые я счел достойными внимания. В завершение раздела - несколько отвлеченных, но тем более интересных замечаний.
1. Совсем недавно в ЖЖ был поднят вопрос о побочных эффектах прозака - препарата, сделавшего слово "серотонин" известным практически каждому образованному человеку. Оказалось, что У некоторых антидепрессатов, как это ни странно звучит, побочное действие - развитие депрессии, повышение импульсивности и повышение риска самоубийств. Отчего так? А дело в том, что никакое вещество не оказывает на организм только одно, положительное, действие; всегда (даже у эндогенных нейромедиаторов) имеется целый набор эффектов, часто создающих ситуацию "лекарство хуже болезни".
Именно так и произошло с прозаком, "селективным ингибитором обратного захвата серотонина". В отношении серотонина препарат оказался вполне селективным - однако от побочных результатов это не спасло. Серотонин, накапливавшийся в организме в повышенных концентрациях, сам создал побочные эффекты - У многих пациентов, страдающих депрессией, не происходит улучшений от приема СИОЗ(селективных ингибиторов обратного захвата серотонина), таких как Прозак, Паксил или Золофт(?). Прозак и Паксил увеличивают только серотониновую и норадренолиновую активность. Когда под воздействием препаратов уровень серотонина становится больше нормального, мозг перестает вырабатывать дофамин. Это объясняет почему некоторые пациенты становятся еще более суицидальны от "антидепрессантов".
2. Селективные ингибиторы обратного захвата известны уже давно, и притом для всех моноаминов, но только прозаку удалось обрести мировую известность. Следует учесть печальную судьбу его предшественников: СИОЗ допамина Номифензин был снят с производства еще в 1985 году из-за побочных эффектов, а СИОЗ норадреналина Томоксетин засветился даже в российском скандале. Синтезировать качественное психоактивное вещество - это вам не в ЖЖ пописывать, тут и двадцать лет труда запросто могут уйти впустую.
3. В следующей, надеюсь, заключительной части я намерен свести собранные сведения в некую формальную модель. На это уйдет еще несколько дней, но уже сейчас хочу отметить один принципиальный момент. Какой будет в модели связь "вещество - эмоция"? Однозначной (есть вещество - есть эмоция, нет вещества - нет эмоции) или двузначной (мало вещества - одна эмоция, много вещества - другая эмоция)? Если взять самый очевидный случай, допамин - то второй вариант куда привлекательнее (мало допамина - депрессия, много допамина - ощущение "молодого бога"). Но у допамина нет естественного "антагониста" (не в нейрохимическом, а в политическом смысле!), как например у энкефалинов - вещества P. А когда он есть - то "мало энкефалинов" еще не означают "боль", а "мало вещества P" - блаженства. Таким образом, сами нейромедиаторы уже разделяются на два класса (унарные и бинарные), и модель придется строить с учетом этого факта. Нуивот, на сегодня - все!
P.S. Журнал по-прежнему ведется в режиме комментариев только от френдов. Поэтому если Вы хотите обсудить материал или задать вопрос, а я Вас еще не зафрендил - напишите все что хотите сказать в своем журнале, упомянув в тексте schegloff. Найду по яндексу, почитаю, глядишь, и продолжим дискуссию.
-------------------
продолжение
Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (6)
Оригинал взят у schegloff в Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (3)
Итак, с отрицательными эмоциями все более-менее понятно. Укусил волчок за бочок - вот тебе и боль; стемнело, завыл кто-то в чаще - вот и страх. Неприятности жизнь сама обеспечивает, успевай только реагировать - причем реагировать активно, иначе схарчат. Вот и получается, что в общем случае возбуждение связано с проблемами, а торможение, наоборот, означает, что все позади и можно расслабиться. "Выпьем с горя" - простейший способ обмануть природу: в ситуации, требующей каких-то действий, включить торможение - и тем самым повысить себе настроение. Примечательно, что в списке базисных эмоций, выявленных Экманом в знаменитой (в узких кругах, я о ней до вчерашнего дня даже не знал) серии экспериментов с новогвинейскими аборигенами, присутствуют главным образом отрицательные: 1) опасение, 2) гнев, 3) отвращение, 4) печаль, 5) радость 6) удивление.
Получается, что "счастье есть отсутствие страданий"? И древняя техника сатьяпатханы - лучший путь к безмятежной и радостной жизни?
Ан нет, не все так просто. Вспомним очевидное: пьем водочку мы не только чтобы расслабиться, а еще и "для радости жизни". Для куражу, для радостного возбуждения, для кайфа. Откуда кайф с возбуждением, если активируется тормозящая ГАМК-подсистема? Такое ощущение, что "не только чай они там пили" (с), в смысле не только ГАМК начинает работать интенсивнее, но и что-то еще. Вот этим "чем-то еще" мы сейчас и займемся. А для этого вспомним, что кроме собственно команд у человеческой души есть и процессор (картинки взяты отсюда и отсюда)
Про то, как в 1952 году один незадачливый экспериментатор криво воткнул лабораторной мыши электрод в мозг, и что из этого получилось, все и так знают. Мы обратим внимание на другое обстоятельство: открытый таким образом "центр удовольствий" находится в лимбической, т.е. самой эволюционно-древней зоне мозга. Таким образом, удовольствие даже чисто "аппаратно" не есть только отсутствие страданий. Одного кнута для управлением живым существом недостаточно, необходим еще и пряник. Так что же выступает у нас в роли пряника?
В 50-х годах втыкать электроды в мозг умели значительно лучше, чем выявлять нейромедиаторы. Поэтому долгое время считалось, что мозг - это такая СБИС с кучей специализированных процессоров, здесь - речевой, там - двигательный (карту можете сами найти в Сети, их там тысячи). Подал сигнал на вход - процессор заработал, и всему организму стало хорошо. Позднее выяснилось, что "стало хорошо" означает особый режим передачи сигналов в нервной системе, обеспечиваемый особыми нейромедиаторами. Нетрудно догадаться, что вырабатываться эти нейромедиаторы должны там же, поблизости (иначе электрическая стимуляция затеряется в нейронных джунглях).
Прошло полвека, и механизм работы "центра удовольствия" был расписан как по нотам (картинка и часть сведений отсюда: Pleasure Center):
Голубенькими стрелками обозначены потоки "официального" нейромедиатора удовольствия - допамина (он нам еще надоест...), выделяемые специальным участком мозга VTA в ответ на какие-либо (еда, сексуальный партнер, электрод в мозг, другие нейромедиаторы) внешние раздражители. Вот он, пряник: нужные участки мозга активизируются, слюнки текут, ручки тянутся, и на выходе возникает эволюционно-необходимое поведение. Отрицательная эмоция - голод - может подсказать, что пора идти в магазин; но чтобы выбрать конкретную пищу, нужна еще и положительная эмоция - аппетит. (Мне не раз доводилось уходить из магазина голодным, но с пустыми руками - ничего конкретно не хотелось; допаминовое истощение в результате алкоголизма, обычное дело).
Итак, под воздействием некоторых команд (возбуждение VTA тем или иным способом) наш "биокомпьютер" умеет не только дергать ногой, но еще и выдавать сам себе другие команды. Своего рода - вызовы функций. Знакомо? Вполне. На рисунке выше изображена только одна команда "второго порядка" - допамин. Означает ли это, что других команд нет? Надеюсь, Вы по меньшей мере усмехнулись. Ага, щас; в таком сложном комьютере - и только одна функция?!
Для тех, кто не усмехнулся - конкретный пример. По-видимому, страх может сопровождаться мобилизацией эндорфинов. У мышей, которых подвергали электрическим ударам, предваряя их предупредительным сигналом, эндорфины высвобождались уже при звуке сигнала, даже если за ним не следовал разряд. Страх перед болью, по-видимому, был достаточен для того, чтобы мыши подготовились к ней. И снова порок идет далеко впереди науки - BDSM известно уже пару столетий, в отличие от схемы взаимнодействия основных нейромедиаторов.
Допамин, эндорфины, анандамид... позвольте, это что же получается?! Нейромедиаторов, связанных с положительными эмоциями, намного больше, чем "базовых", отвечающих за торможение-возбуждение? Да, все верно: управлять человеческим поведением - это вам не в судорогах корчиться. Тут требуется достаточно богатая система команд. Вот к ней и перейдем... как вы уже догадались, в следующей серии :)
P.S. Респект iroman, натолкнувшему меня как на выложенную чуть выше картинку, так и на новые забавные мысли.
--------------------------------
Оригинал взят у schegloff в Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (4)
В предыдущей части обсуждалась шопенгауэровская максима "счастье есть отсутствие страданий" - и была опровергнута самым что ни на есть научным способом, на мышах. Центр удовольствия - предельно материалистическое доказательство того, что "счастье есть". Но когда познакомишься даже с неполным списком психоактивных веществ и соответствующих им нейромедиаторов, возникает подозрение, что человек не просто "создан для счастья, как птица для полета". Человек располагает таким количеством способов это счастье испытывать, что птицы со своим полетом нервно курят в сторонке! Вот рассмотрением этих способов мы и займемся, после одной существенной оговорки.
Ниже я буду злоупотреблять рисунками молекул как самих нейромедиаторов, так и веществ, действующих сходным с ними образом. Их плоские изображения не всегда позволяют понять, как оно все устроено, а объемные картинки, как показал опрос, умеют видеть далеко не все. Поэтому рекомендую всем, кто действительно заинтересовался темой, поставить себе плагин MDL Chime и покрутить трехмерные молекулы прямо в браузере, взяв их, например, отсюда.
3.3. 3-я группа нейромедиаторов: Нейропептиды
Пептиды, в отличие от белков, - короткие цепочки из аминокислот. Те их них, которые влияют на нервную систему, называются нейропептидами; в настоящее время известно около 30 подобных веществ. Самые знаменитые из нейропептидов - эндогенные опиаты, энкефалины и эндорфины; на втором месте по популярности у широкой публики идут окситоцин и вазопрессин (их принято связывать с чувствами материнской любви и доверия). А вот старейшему из известных нейропептидов, субстанции P, повезло меньше - о его ключевой роли в формировании ощущений боли мало кому известно.
Субстанция P, имеющая аминокислотную формулу Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met, "отвечает" в организме за передачу болевых сигналов от периферийных рецепторов к центральной нервной системе. Кроме того (организм все же сложнее бейсика, поэтому любой нейромедиатор помимо основного действия оказывает и массу сопутствующих), субстанция P вызывает комлекс реакций, обеспечивающих реальный или вызывающих ложный (но столь же неприятный) воспалительный процесс. С ней напрямую связана экзема, есть подозрение, что избыток субстанции P способен вызывать хронические головные боли.
Вот теперь становится понятным, зачем нужны организму эндогенные опиаты - компенсировать болевые сигналы, переносимые субстанцией P. Посмотрим на один из них, мет-энкефалин. Его аминокислотная формула - Tyr-Gly-Gly-Phe-Met, основная роль - ингибировать болевые импульсы (ну а побочная - вызывать чувство глубокого удовлетворения по поводу успешного преодоления боли). Воздействует мет-энкефалин на соответствующие энкефалиновые рецепторы нейронов, имеющие примечательную структуру:
Вот как выглядит молекула мет-энкефалина (каркасное стереоизображение, серым обозначены углерод-водородные цепочки, красным кислород, синим азот, желтым сера, которая, впрочем, совершенно не при чем):
А вот молекула морфия, действующего на те же самые рецепты:
На первый взгляд, сходство довольно отдаленное. Но хитрость в том, что энкефалиновый рецептор настроен на довольно крупные молекулы нейропептидов - а потому даже не совсем совпадающая по форме молекула морфия легко проваливается своими перпендикулярными основному бензольному кольцу структурами в "hole" и успешно активирует рецептор. А вот дальше начинаются проблемы: если мет-энкефалин вскоре после этого разрушается ( время полужизни энкефалинов в крови крыс составляет около 2 мин), то морфий сохраняет свою активность на протяжении нескольких часов. В результате организм начинает бороться с излишней активностью энкефалинов (за которые он принимает морфий), наращивает выделение энкефалиназы и после прекращения приема морфия остается без обезболивания вообще (ломка). Если подвергнуть организм генетической модификации (что уже запросто делается на мышах), то можно добиться высвобождения морфия из рецепторов с той же скоростью, что и самих энкефалинов - и морфий тут же перестанет вызывать физическую зависимость. Ну а до тех пор "счастье", вызываемое опиатами (Когда пускаешь по вене, чувствуешь приход, близкий к оргазму, если это был хороший наркотик. Потом плывешь в облаках около четырех часов, ничего реального. Это похоже на полусон, как смотришь фильм. Ничего тебя не волнует, ты спокоен, тебе тепло. Много значит, что ты не чувствуешь боли... Тебе не нужен секс, еда, люди, не о чем беспокоится.), влечет за собой неминуемую расплату в виде неспособности ощутить его без очередной дозы.
Окситоцин и вазопрессин, помимо основных физиологических функций (у вазопрессина, например, это элементарное удержание мочи), способны при повышении концентрации вызывать такие высшие эмоции, как доверие и привязанность. Относительно прочих нейропептидов, видимо, тоже можно найти немало интересного, но самое время вспомнить, что здесь вам не энциклопедия. Пойдемте дальше!
3.4 4-я группа нейромедиаторов: Каннабиноиды
Как я уже писал раньше (хорошую ссылку не вредно и повторить), в 1990-е годы был открыт совершенно новый класс нейромедиаторов, отвечающих за механизм обратной нейронной связи - от приемника к передатчику. Основная их функция в человеческом биокомпьютере - коррекция памяти, забывание негативных эмоций. Наиболее известным эндогенным каннабиноидом является анандамид:
Сравним ее с молекулой тетрагидроканнабинола, основного психоактивного вещества любимой всеми марихуаны:
Как видите, геометрическое сходство налицо, в отличие от химического строения; как и в случае с опиатами, нейрорецепторы реагируют на форму, а не на "содержание" молекул. По современным представлениям, эндоканнабиноиды обеспечивают восстановление после стресса как на клеточном, так и на эмоциональном уровне. Они приносят расслабление, отдых, избавление от неприятных воспоминаний, вызывают аппетит и усиливают удовольствие от еды.
В больших дозах (собственно, вся наркомания и сводится к употреблению схожих с обычными нейромедиатарами веществ в больших дозах) эффект "обратной связи" каннабиноидов, то есть забывания, проявляется подчас весьма ярко: (не нашел прямую ссылку на TiHKAL, цитата из Главы 3):
В первый раз я попробовала марихуану лет в двадцать, и это было ужасно: каждые десять секунд мое сознание начало отключаться, после чего приходилось заново вспоминать, кто я и почему я здесь...
БАХ!
- Кто я?
- Я Алиса.
- Ага, вспомнила. Так... Где я нахожусь?
- Сижу на диване у себя дома.
- Что я делаю?
- Только что покурила траву, и теперь пытаюсь понять, что со мной происходит.
БАХ!
- Кто я?
- Я Алиса...
И так несколько часов...
Прочие эффекты, вызываемые каннабиноидами, общеизвестны (подробнее см. тут про гашиш, а тут про марихуану) - "легкость мысли необыкновенная", беспричинный смех, нарушение восприятия времени, искажение всех чувств; на этапе отрезвления - зверский аппетит ("свинячка" в англоязычном жаргоне) и засыпание. На мой взгляд, специфическими для каннабиноидов эмоциями можно считать веселье, вызываемое нарушениями в работе кратковременной памяти (смех - реакция на неожиданный поворот событий; когда забываешь все через полсекунды, любой поворот событий может стать неожиданным) и аппетит (именно способность каннабиноидов повышать аппетит и обусловила попытки их медицинского применения).
Итак, с помощью нейропептидов и каннабиноидов мы можем испытать целый набор положительных эмоций - от неземного блаженства до зверского аппетита. Но, как Вы правильно догадались, это еще не все. На очереди - последняя, самая интересная группа нейромедиаторов, а следом - объединение всей этой разношерстной информации в некое подобие системы. Следите за рекламой :)
P.S. Журнал по-прежнему ведется в режиме комментариев только от френдов. Поэтому если Вы хотите обсудить материал или задать вопрос, а я Вас еще не зафрендил - напишите все что хотите сказать в своем журнале, упомянув в тексте schegloff. Найду по яндексу, почитаю, глядишь, и продолжим дискуссию.
-----------------------
Оригинал взят у schegloff в Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (5)
Похоже, я очень тщательно подбирал себе френдов. За две недели с хвостиком, которые продолжается эта затянувшаяся тема, ни один из них не счел возможным поучить меня уму-разуму и не сообщил мне, что на самом деле проблема человеческих эмоций и их высшего выражения - наркотического кайфа - давно решена. А между тем, в современной наркологии сложилась гипотеза, которая действительно все объясняет:
Почему на мозговую систему вознаграждения одинаково воздействуют кокаин, который, как известно, увеличивает частоту сердечного ритма, и героин, являющийся по сути дела обезболивающим седативным средством? Причина ясна: прием всех наркотиков вызывает усиленный приток дофамина (а иногда и сигналов, имитирующих его действие) к прилежащему ядру.
Вторит SciAm'у и Национальный институт наркомании США: наряду со своими особенными механизмами, все наркотики обладают также и общий механизм действия. Такой общий механизм состоит в том, чтобы вызвать выделение допамина, вещества, содержащегося в клетках основания головного мозга, в соединении, которое называется "дорожкой мезолимбического вознаграждения"
Иными словами, если героин - король всех наркотиков, то допамин (буду придерживаться американского произношения) - царь и бог хорошего настроения, к которому, как в Рим, приводят все наркотические дороги. Все предыдущие семейства нейромедиаторов - всего лишь шестерки на службе у моноаминов - настоящих хозяев наших эмоций. Каких именно, мнения разных авторов расходятся (напомню, область-то практически неизведанная, Нобелевку за допамин дали только в 1980 году); я пользовался следующими источниками: 1, 2, 3, 4, а по части наркотических эффектов - статьей о стимуляторах на нарком.ру.
3.5. 5-я группа нейромедиаторов: моноамины
Норадреналин
Впервые описан еще в 1902 году. Долгое время считался единственным нейромедиатором настроения, во многих текстах депрессия до сих пор связывается с нарушениями в обмене этого вещества. В больших количествах выделяется вместе с адреналином в стрессовых ситуациях, поэтому считается "молекулой ярости" (а сам адреналин, соответственно - "молекулой страха"). Чувство "холодной ярости", наверняка всем знакомое - его типичное проявление. Длительный дефицит норадреналина - "депрессия тоски", отсутствие волнующих событий. "Адреналиновые" наркоманы (охочие до сильных стрессов) на деле, по всей видимости, - норадреналиновые. Еще норадреналин отвечает за концентрацию внимания, целеустремленность, "энергичность", собранность (то есть за все, что требуется для преодоления проблемных ситуаций).
Насколько я успел разобраться (с каждой частью становлюсь все скромнее и скромнее), аналогом норадреналина по воздействию на человеческий организм является эфедрин:
Прием его в наркотических дозах, помимо обычных для стимуляторов ощущений ясности и радостности мира, прилива сил, вызывает чувство легкости-невесомости, вплоть до потери ощущения тела и создания иллюзии полета.
Допамин
Как самостоятельный нейромедиатор, выявлен в 50-е годы (Нобелевская премия 1980 года). В целом по организму отвечает за двигательную активность, дефицит приводит к болезни Паркинсона и дрожанию рук с похмелья. В настоящее время считается основным нейромедиатором в работе системы вознаграждения центральной нервной системы (см. первую ссылку в заметке, на SciAm). Допамин - "молекула удовольствия", выделяется в предвкушении чего-либо и сразу после достижения цели, определяет способность наслаждаться жизнью. Длительный дефицит - эмоция "грусти", отсутствие желаний и способности ощущать радость жизни (ангедония).
Аналог по воздействию на организм - целый класс веществ (амфетамины), механизм действия (посмотреть анимацию) которых довольно хорошо изучен; вот как выглядит молекула простого амфетамина:
"Приход", несколько секунд запредельного кайфа, возникающий при употреблении наиболее аддиктивных наркотиков (айс, крэк, героин), вызывается как раз резким высвобождением допамина и 100% активацией системы вознаграждения. Прием в наркотических дозах вызывает (правда, якобы только в первый раз) чистейшую радость - Ощущение такое, что весь мир - твой. Главное - появляется чувство, что ты все, что угодно с этим миром можешь сделать, тебе все подвластно... Даже зрение становится особенным. Такое чувство, что ты видишь, как воздух двигается вокруг тебя, кажется еще одно усилие, и ты сможешь рассмотреть атомы, из которых состоят окружающие предметы...Мир наполняется волшебством.
Серотонин
Открыт еще в 1947 году, однако всемирную известность как "гормон счастья" получил только с конца 1980-х, после триумфального рыночного успеха "Прозака". Сегодня серотонину уже приписывают чудодейственные свойства. В эмоциональном плане серотонин отвечает за общительность, эмпатию (серотонин-активный препарат экстази поначалу так и назывался - "наркотик для объятий"), хорошее настроение, эмоциональную стабильность. Недостаток серотонина однозначно приводит к более импульсивному поведению и резким переменам настроений (вплоть до слез из-за какого-нибудь пустяка), а также к депрессиям и повышенной тревожности. Существует даже гипотеза о связи каннибализма с недостатком серотонина. На мой взгляд, отождествление серотонина со "счастьем" - рекламное преувеличение торговцев прозаком; при дефиците других нейромедиаторов счастье это будет весьма хрупким.
Аналог по воздействию на организм - MDMA, он же экстази. Прием в наркотических дозах вызывает ...всеохватывающее чувство, что все в поpядке и все хоpошо в миpе и с вами. Его часто описывают, как "миp" или "пpосто счастье". В отличие от амфетаминов (впрочем, к "клубным" вариантам экстази амфетамины как правило добавляют, так что разницу там не поймать), особого прилива сил и ощущения собственного величия не наблюдается.
На этом заканчивается список нейромедиаторов (которые, как оказалось, вовсе не все медиаторы, есть среди них и просто модуляторы), которые я счел достойными внимания. В завершение раздела - несколько отвлеченных, но тем более интересных замечаний.
1. Совсем недавно в ЖЖ был поднят вопрос о побочных эффектах прозака - препарата, сделавшего слово "серотонин" известным практически каждому образованному человеку. Оказалось, что У некоторых антидепрессатов, как это ни странно звучит, побочное действие - развитие депрессии, повышение импульсивности и повышение риска самоубийств. Отчего так? А дело в том, что никакое вещество не оказывает на организм только одно, положительное, действие; всегда (даже у эндогенных нейромедиаторов) имеется целый набор эффектов, часто создающих ситуацию "лекарство хуже болезни".
Именно так и произошло с прозаком, "селективным ингибитором обратного захвата серотонина". В отношении серотонина препарат оказался вполне селективным - однако от побочных результатов это не спасло. Серотонин, накапливавшийся в организме в повышенных концентрациях, сам создал побочные эффекты - У многих пациентов, страдающих депрессией, не происходит улучшений от приема СИОЗ(селективных ингибиторов обратного захвата серотонина), таких как Прозак, Паксил или Золофт(?). Прозак и Паксил увеличивают только серотониновую и норадренолиновую активность. Когда под воздействием препаратов уровень серотонина становится больше нормального, мозг перестает вырабатывать дофамин. Это объясняет почему некоторые пациенты становятся еще более суицидальны от "антидепрессантов".
2. Селективные ингибиторы обратного захвата известны уже давно, и притом для всех моноаминов, но только прозаку удалось обрести мировую известность. Следует учесть печальную судьбу его предшественников: СИОЗ допамина Номифензин был снят с производства еще в 1985 году из-за побочных эффектов, а СИОЗ норадреналина Томоксетин засветился даже в российском скандале. Синтезировать качественное психоактивное вещество - это вам не в ЖЖ пописывать, тут и двадцать лет труда запросто могут уйти впустую.
3. В следующей, надеюсь, заключительной части я намерен свести собранные сведения в некую формальную модель. На это уйдет еще несколько дней, но уже сейчас хочу отметить один принципиальный момент. Какой будет в модели связь "вещество - эмоция"? Однозначной (есть вещество - есть эмоция, нет вещества - нет эмоции) или двузначной (мало вещества - одна эмоция, много вещества - другая эмоция)? Если взять самый очевидный случай, допамин - то второй вариант куда привлекательнее (мало допамина - депрессия, много допамина - ощущение "молодого бога"). Но у допамина нет естественного "антагониста" (не в нейрохимическом, а в политическом смысле!), как например у энкефалинов - вещества P. А когда он есть - то "мало энкефалинов" еще не означают "боль", а "мало вещества P" - блаженства. Таким образом, сами нейромедиаторы уже разделяются на два класса (унарные и бинарные), и модель придется строить с учетом этого факта. Нуивот, на сегодня - все!
P.S. Журнал по-прежнему ведется в режиме комментариев только от френдов. Поэтому если Вы хотите обсудить материал или задать вопрос, а я Вас еще не зафрендил - напишите все что хотите сказать в своем журнале, упомянув в тексте schegloff. Найду по яндексу, почитаю, глядишь, и продолжим дискуссию.
-------------------
продолжение
Все что есть у нас - это радость и страх (с), или Система команд души человеческой (6)