Текст книги "Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять"

Глава 21
Вкус и ожирение

Могут ли познания о строении и механизмах системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом помочь нам с такими актуальными прикладными проблемами, как охватившая население нашей планеты эпидемия ожирения? Давайте попробуем разобраться в этом на примере фастфуда.

«НОРМАЛЬНАЯ» ЛИ ЕДА?

Представьте, что вы едите картошку фри. Скорее всего, это совсем не та пища, которую представлял себе Жан Антельм Брийя-Саварен, когда превозносил человеческое вкусовое восприятие, но сейчас это вполне можно назвать одним из наиболее универсальных видов еды. Картошка фри (также известная в англоговорящих странах как «французская картошка во фритюре») попала в США благодаря солдатам, вернувшимся из Европы после Первой мировой войны, и завоевала огромную популярность – в 1920-х и 1930-х годах. Эрик Шлоссер называет этот продукт «наиболее продающимся блюдом в США». Недавнее исследование показало, что приблизительно 25 % всех потребляемых в США овощей приходится на долю картошки фри. Получается, что нейрогастроному необходимо понимать, как система восприятия вкуса человеческим мозгом способствует популярности этого блюда, особенно если учесть, что картошка фри является одним из блюд, в конечном итоге приводящих к ожирению.

Восприятие вкусовых ощущений начинается с сенсорных рецепторов. С первым вдохом воздух по ретроназальному пути доносит запах к обонятельным рецепторам в полости носа. Активация определенного сочетания рецепторов создает в обонятельной луковице проекцию запаха, которая преобразовывается в образ запаха и передается на следующий этап системы обонятельного восприятия, в орбитофронтальную кору, где и формируется непосредственно восприятие запаха. Образ запаха будет задавать тон восприятию вкусовых ощущений, поскольку запах картошки фри уже усвоен мозгом как приятный, а именно он является ключевым компонентом целостного восприятия вкусовых ощущений.

Тем временем вступившая в контакт со вкусовыми почками языка картошка фри дополнит формирующееся вкусовое ощущение вкусом соли на ее поверхности. Мы уже знаем, что положительное восприятие соленого вкуса является врожденным для нашего вида. Соль – не только жизненно необходимый минерал, но и усилитель запаха. Сочетание запомненного приятного аромата и усиливающего его вкуса соли является для нас крайне притягательным; к тому же мы предвкушаем и сладкий вкус самого картофеля, а тяга к сладкому тоже является врожденной реакцией, свойственной нам с самого рождения.

Язык не только воспринимает вкус, но и выполняет моторные функции, перемещая картошку на зубы для мастикации, в которой задействованы мышцы как самого языка, так и челюстей. Перемолотая пища собирается между зубов и за щеками, и язык продолжает перемещать ее к дальней стенке полости рта и обратно к центру. Обозначенные моторные функции строго скоординированы, так что движения языка, щек и челюстей происходят почти непроизвольно, за исключением случаев, когда некий вкус заставляет нас замедлиться и более пристально изучить пережевываемую пищу. Вся эта двигательная активность подкрепляет заблуждение, что весь процесс восприятия вкусовых ощущений протекает именно в полости рта.

Язык не только воспринимает вкус, но и ощупывает кусочки картошки фри, изучая ее текстуру. На самом деле в этот процесс вовлечены сразу несколько модальностей восприятия. Считается, что наиболее важной характеристикой становится хрустящая текстура, а также контраст между похрустывающей корочкой и мягкой картошкой внутри. Размякшая или слишком жесткая картошка расценивается нами как неприятная. Ощущения в полости рта должны подтвердить, что картошка достаточно упругая, а значит, свежая и правильно приготовленная. Температура тоже имеет значение: картошка должна быть еще теплой после фритюрницы, но не слишком горячей.

Еще до того, как мы кладем хрустящие частички в рот, мы уже оцениваем ее по внешним признакам – убеждаемся, что кусочки правильного размера и цвета. В случае картошки фри единственным допустимым цветом является золотисто-коричневый. Никому не хочется есть сыроватую серую или передержанную до черноты.

При пережевывании пищи мы ожидаем услышать привычные звуки – сначала хруст корочки, затем приглушенные звуки перемалываемой во рту мякоти. Затем моторная активность перемещается к задней стенке полости рта, и мы наконец проглатываем пищу; пережеванная в пюре картошка начинает спускаться к желудку, а мы напоследок выдыхаем и получаем заключительную дозу стимуляции ретроназального обоняния.

Когда мы едим картошку фри, на наше восприятие вкусовых ощущений влияют три важные «не-картофельные» составляющие: мясной привкус, соусы и приправы, сопутствующая еда и напитки.

 Масло для фритюра с говяжьим жиром, которое использовали родоначальники фастфуда, придавало картошке фри «мясной привкус». Именно поэтому она стала так популярна. Сейчас для этого используют ароматизаторы.

Потребление картошки фри в США набрало обороты после Второй мировой войны в рамках тогда еще формирующейся культуры фастфуда. По словам Шлоссера, немалую роль здесь сыграл тот факт, что в рационе американцев картофель занимал почетное третье место, сразу после молочных продуктов и производных пшеницы. Родоначальники индустрии фастфуда заметили, что картофель фри популярен не только потому, что привычен и знаком потребителям, но и благодаря маслу для фритюра, придающему картошке мясной привкус: «Не один десяток лет в “Макдональдсе” готовили картошку фри на масле для фритюра, в котором было примерно 7 % хлопкового масла и 93 % топленого говяжьего жира. Эта смесь придавала картошке уникальный вкус – на унцию картофеля фри приходилось больше насыщенного говяжьего жира, чем на гамбургер в том же “Макдональдсе”». Состав масла для фритюра оставался неизменным до 1990 года, когда общество взбунтовалось против жирной, богатой холестерином пищи. В «Макдональдсе» стали использовать растительное масло, но сохранили сильный привкус мяса благодаря органическим химическим добавкам, разработанным специалистами пищевой индустрии. По сей день этот искусственный запах, создающий иллюзию мясного вкуса, продолжает быть крайне привлекательной частью вкусовых ощущений от картошки фри.

Пищевая индустрия повлияла не только на запах картошки фри: с помощью жиров, камеди, крахмала, эмульсификаторов и стабилизаторов была усилена и улучшена текстура этого блюда и прочих полуфабрикатов, чтобы они вызывали более приятные ощущения в полости рта. Названные факторы влияют на вкусовые ощущения, получаемые нами от картошки фри; кстати, в одной средней порции содержится 380 ккал, а это составляет почти 20 % от дневной нормы потребления.

Второй «не-картофельной» составляющей идеальной картошки фри является кетчуп. Мы, американцы, любим приправлять свою картошку кетчупом, при этом думая, что его делают из помидоров, но это всего лишь основа. Ознакомиться с составом кетчупа одной известной марки вы можете в табл. 21.1.

Таблица 21.1. Состав томатного кетчупа Heinz

Сложно представить себе более простой соус со столь же насыщенным вкусом. Он напрямую стимулирует три из пяти возможных вкусов (умами стимулируется самой картошкой за счет мясной вкусовой добавки). Он активизирует ретроназальное обоняние летучими соединениями томатного концентрата, специями и луковым порошком (и это не считая неустановленных искусственных ингредиентов, скрывающихся под размытой формулировкой «натуральные вкусовые добавки»). Все это превращает обычный картофель в настоящий локомотив интенсивных вкусовых ощущений. Одним из основополагающих принципов нейрогастрономии является то, что мозг реагирует на множественные сенсорные стимулы. Удовлетворившись одним вкусовым ощущением, мы не прекращаем стремиться к другим. В главе 9 мы уже упоминали, что обонятельная луковица адаптируется к запахам; как и в случае вкусовых ощущений, адаптация к одному запаху не делает нас привычными к остальным. Следовательно, если нас стимулировать сразу множеством запахов, вкусов и текстур, мы и сможем, и будем есть больше. Такова особенность нашего мозга; фастфуд же просто удовлетворяет нашу потребность в мультисенсорной стимуляции и делает это предельно быстро.

Третьим компонентом, влияющим на наше восприятие картошки фри, является другая еда и напитки, с которыми мы ее употребляем. В качестве основного блюда многие выбирают чизбургер. Он добавляет к картошке еще более мощный удар вкусовых ощущений. Разумеется, бургер привлекает нас благодаря как ортоназальному, так и ретроназальному восприятию мясного аромата. Запах мяса привлекателен сам по себе, а в случае бургера он к тому же усилен реакцией Майяра – происходящая при жарке карамелизация поверхности котлеты высвобождает особенно притягательные летучие одорированные соединения. Легкая упругость котлеты создает умиротворяющий, привычный контраст с хрустящей картошкой фри. Сыр дополняет аромат мяса собственными летучими одорантами. Мягкая булка комфортно ложится в руки, воздействуя на осязательные рецепторы. Съев чизбургер весом в четверть фунта[65]65
  Примерно 454 грамма.


[Закрыть], мы потребляем 510 ккал.

Мозг реагирует на множественные сенсорные стимулы. Удовлетворившись одним вкусовым ощущением, мы не прекращаем стремиться к другим.

Некоторые любят сдобрить свой бургер горчицей, что добавляет к нему все ингредиенты, перечисленные в табл. 21.2. С каждым новым компонентом наша пища продолжает обрастать вкусами, запахами и текстурами.

Такую насыщенную пищу нужно чем-то запивать, и мы, как правило, берем к ней какой-нибудь газированный напиток. В каждой унции газировки содержится около 10 ккал сахара (например, на «среднюю» банку кока-колы объемом в 453 мл приходится 160 ккал); помимо сахара на нас воздействуют и пузырьки газа, которые стимулируют осязательные рецепторы полости рта и поднимаются вверх по носоглотке до полости носа.

За счет сенсорной перегрузки и активации рецепторов растяжения в нашем желудке мы чувствуем себя сытыми (насытившимися, как говорят психологи). Тем временем волокна, исходящие из глубин стволовой части мозга, посылают в обонятельную луковицу сигнал, отключающий митральные клетки, чтобы они не активировались в ответ на запахи той пищи, которой мы только что наелись.

Таблица 21.2. Состав горчицы Grey Poupon Dijon

Теперь, когда мы закончили с обедом, самое время отправиться в местную кофейню за эспрессо, латте или капучино, а возможно, и печеньем с шоколадной крошкой. Зайдя в кофейню, мы первым делом вдыхаем аромат кофе ортоназальным обонянием. Как мы уже упоминали в главе 4, в кофе содержится свыше 600 видов летучих молекул запаха, которые при каждом глотке мощным потоком устремляются вверх по носоглотке и стимулируют наше ретроназальное обоняние. В маленькой порции латте примерно 150 ккал, а если взять к нему печенье с шоколадной крошкой, то это добавит к обеду дополнительные 160 ккал. Сладкий вкус выпечки и горько-сладкий шоколад дополняют горечь кофе и создают сочетание вкусовых ощущений, к которому многие из нас испытывают тягу, иногда и непреодолимую.

 После поступления в мозг из ЖКТ сигнала о насыщении пищей в обонятельную луковицу приходит сигнал, отключающий специальные клетки, чтобы они не активировались в ответ на запахи той пищи, которой мы только что наелись.

Помимо сенсорной перегрузки, вызванной этим ураганом вкусовых ощущений, мы получаем в нагрузку и ударную дозу калорий. Если подытожить калорийность всех блюд и напитков в составе этого обеда, то получится как минимум 1100 ккал, а это половина дневной нормы в 2200 ккал; если же считать по максимальной калорийности, то выйдет свыше 2000 ккал, то есть почти суточная доза энергии. Очевидно, что подобный рацион опасен для здоровья. Ожирение является далеко не единственной из потенциальных угроз – такая пища чревата развитием диабета и связанных с ним болезней, таких как инсулиновая резистентность, метаболический синдром и даже повышенная предрасположенность к развитию раковых заболеваний. Система восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом не только дарует нам возможность получать удовольствие от пищи и напитков; в определенных ситуациях она может стать настоящей угрозой для нашего здоровья. Этому аспекту восприятия уделяется слишком мало внимания, несмотря на его важную роль в поддержании хрупкого баланса между здоровьем и болезнью. Общество должно узнать о влиянии вкусового восприятия на повседневную жизнь. Подробности этой проблемы мы рассмотрим в главе 26.

ПРИЧИНЫ ПЕРЕЕДАНИЯ

Понимание принципов и механизмов восприятия вкусовых ощущений позволяет нам определить, что заставляет людей, придерживающихся рассмотренного нами рациона, переедать. Первой причиной становится сенсорная перегрузка. Пища перенасыщена сенсорными стимулами и имеет крайне высокую калорийность. В нормальном, полноценном рационе больше грубой пищи, благодаря которой мы быстрее насыщаемся; запивая пищу простой водой, мы также понижаем соотношение калорийности пищи к ее объему. Фастфуд же, напротив, слишком насыщен вкусом и калориями для столь небольшого объема; то, что мы обычно запиваем его газированными сладкими напитками, лишь повышает калорийность одного приема пищи.

Второй причиной является ассортимент блюд и вкусовых ощущений. Это называется эффектом супермаркета, шведского стола или фуршета. Впервые об этом явлении заговорил слепой французский ученый по имени Жак ле Магнен, работавший в Париже, – он был поистине легендарным исследователем пищевых привычек. В 1950-х годах он начал изучать лабораторных крыс, получающих разное питание. Он установил, что на повседневном лабораторном питании они почти не толстели, но, когда он предложил им на выбор лабораторный корм с разными вкусами, они начали стремительно прибавлять в весе. Этот эффект был повторно обнаружен в 1981 году Барбарой Роллс и ее коллегами в Оксфордском университете – они назвали его эффектом сенсорной сытости: имея доступ лишь к одному вкусовому ощущению, животное быстро наедалось, и ему становилось скучно есть, в то время как появление новых вкусов стимулировало новый всплеск интереса и возобновление процесса питания. Мы и сами попадаем в ловушку этого эффекта на праздновании Дня благодарения, на фуршетах и банкетах – нам хочется попробовать каждое блюдо и продолжать есть каждый раз, когда подают что-то новенькое. Так выражается интерес нашего мозга к новизне и изменениям любого толка, и эта характеристика прослеживается во всех сенсорных системах. Придумывая свои блюда, представители индустрии фастфуда наверняка слыхом не слыхивали об исследованиях ле Магнена, но волею случая попали точно в цель.

Имея доступ лишь к одному вкусовому ощущению, мы быстро наедаемся, и нам становится скучно есть, а вот появление новых вкусов стимулирует всплеск интереса и желание продолжить трапезу. В эту ловушку мы и попадаем за праздничным столом.

Еще одной причиной переедания может стать длительная сверхстимуляция кожи и слизистых оболочек губ и полости рта. Разумеется, эти зоны стимулируются при каждом приеме пищи, но, как ни странно, они могут пребывать в состоянии повышенной активности, и когда мы ничего не едим. Это удивительное явление было обнаружено при сканировании активности соматосенсорной коры головного мозга (см. главу 13) при сравнении результатов стройных подопытных и подопытных, страдающих ожирением. На рис. 21.1 показана схема активности, обнаруженная в 2001 году в Брукхейвенской национальной лаборатории в Нью-Йорке в ходе исследования, проведенного Джин-Джеком Вангом и его коллегами. Они установили, что у подопытных с ожирением даже в состоянии покоя наблюдается повышенная активность на участках соматосенсорной коры, отвечающих за восприимчивость губ, языка и полости рта. Авторы исследования предполагают, что это может быть следствием гиперчувствительности рецепторов этих зон к вознаграждению от употребления пищи, а это вполне может оказаться одной из причин переедания.

Существует несколько теорий о причинах переедания; в 2009 году Дана Смолл и ее коллеги составили краткий перечень этих теорий и их основных элементов.

Одна из теорий основана на наблюдениях – даже если крысу накормить до полного насыщения, она снова начнет есть, если подать ей сигнал, запускающий предварительно закрепленную условно-рефлекторную реакцию. В своей работе Смолл и ее коллеги приводят в пример другой эксперимент, в котором было продемонстрировано это явление. В этом эксперименте крыс научили ассоциировать подачу пищи со звуковым сигналом, как когда-то научил собак академик Павлов. Если сигнал звучал, когда собаки были сыты, они все равно снова начинали есть. Разумеется, людям не подают звуковые сигналы, заставляющие нас есть; тем не менее существует множество вещей, стимулирующих нас к употреблению насыщенной пищи, дарующей приятные вкусовые ощущения. К примеру, покупка бургера подталкивает нас прихватить пачку чипсов, а к ним неплохо бы взять кетчуп и что-нибудь попить, газировку например; а еще можно… Известно, что такое пищевое поведение возникает благодаря связям между амигдалой, отвечающей за эмоции, и гипо таламусом, инициирующим процесс питания. Если человек имеет пагубные пищевые привычки, то в долгосрочной перспективе все эти элементы и связи приобретают гиперчувствительность.

Рис. 21.1. Человеческая система соматосенсорного восприятия с наложением интенсивности мозговой активности у подопытных в состоянии покоя. Повышенные уровни активности (закрашенные зоны) соответствуют участкам губ, языка и полости рта; эта активность наблюдается у подопытных с ожирением и отсутствует у стройных подопытных. (Составлено по материалам исследования G.-J. Wang et al., Enhanced resting activity of the oral somatosensory cortex in obese subjects, Neuroreport 13 [2002]: 1151–1155)

Другая теория объясняет переедание сочетанием неэффективных цепей ингибиции в префронтальных участках мозга и повышенной возбудимостью цепей, регулирующих вознаграждение от употребления пищи. Эти же цепи участвуют в формировании непреодолимой тяги к наркотикам – еще одно свидетельство того, что склонность к перееданию включает в себя цепи на самом высоком когнитивном, а также эмоциональном уровнях.

Переедание также может быть спровоцировано ситуацией, в которой прием пищи сам по себе не приводит к получению адекватного вознаграждения; мозг не получает достаточно «удовольствия» при употреблении меньших объемов пищи.

В своей книге «Конец обжорству»[66]66
  David A. Kessler. End of Overeating: Taking Control of the Insatiable American Appetite. Rodale Books, 2009.


[Закрыть] Дэйвид Кесслер, декан моего факультета в Йельской медицинской школе, обозначил в качестве главной угрозы нашим пищевым привычкам сочетание соли, сахара и жиров и отметил, что нужно держать потребление этой троицы под строгим контролем и не поддаваться соблазну. Нейрогастрономия поддерживает его выводы и дополняет их напоминанием о том, что ретроназальное обоняние и сопряженные с ним мультисенсорные процессы восприятия вкусовых ощущений также относятся к крайне важным и очень недооцененным факторам, влияющим на наши пищевые привычки.

Главная угроза пищевым привычкам человека – сочетание соли, сахара и жиров. Надо всегда держать под контролем эту троицу.

Если вкусовые ощущения играют ключевую роль в нашем выборе пищи, то мозг должен иметь некие механизмы, определяющие, является ли пища, обладающая привлекательным внутренним образом вкусовых ощущений, достаточно питательной. Именно этот финальный компонент системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом определяет нормальные вкусовые привычки здоровых людей и аномальные – у людей переедающих.

Глава 22
Принятие решений: нейроэкономика вкуса и питательной ценности

Наиболее важной задачей и конечной целью системы восприятия вкусовых ощущений человеческого мозга является принятие верных решений касательно употребления здоровой и вредной пищи. Мы делаем этот выбор благодаря особым мозговым механизмам принятия решений, которые лишь недавно привлекли внимание исследователей и получили определенное признание. Такой интерес исследователей совпал с интересом экономистов, которые уже много лет знали, что при принятии экономических решений люди руководствуются оценочными суждениями и ориентируются на то, что им нравится или не нравится. Я впервые узнал об этом в 1956 году, когда мой отец, Джеффри Шеперд, написал статью, посвященную этому явлению. Совпадение интересов нейробиологов и экономистов породило новую сферу науки – нейроэкономику, имя которой дал Пол Глимчер в своей книге «Принятие решений, неопределенность и человеческий мозг: наука нейроэкономики»[67]67
  Paul Glimcher. Decisions, Uncertainty, and the brain: The Science of Neuroeconomics. A Bradford Book, 2004.


[Закрыть].

Мы уже упоминали отдельные компоненты системы принятия решений, когда обсуждали эмоции и воздействие дофамина на изученные нами подсистемы (см. главу 19), а также при рассмотрении факторов развития ожирения (см. главу 21). Теперь нам предстоит объединить все эти сведения и дополнить систему восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом механизмами, предопределяющими, сможем ли мы питаться полезной пищей и при этом получать как удовольствие, так и столь желанные вкусовые ощущения.

ДОФАМИН: КЛЮЧ К СЧАСТЛИВОЙ ЖИЗНИ

Одним из ключевых элементов работы нашего мозга является нейротрансмиттер дофамин, уже упоминавшийся нами в главе 19 при изучении эмоциональных составляющих восприятия. Самая высокая плотность содержащих дофамин нейронов наблюдается в среднем мозге, достаточно далеко от зон, отвечающих за высшие уровни мозговой активности. Вместе с тем именно там находятся нейроны, охватывающие своими аксонами многие структуры нашего мозга. Некоторые аксоны идут напрямую в полосатое тело, крупную зону, расположенную прямо под корой больших полушарий, участвующую как в планировании, инициации и осуществлении движений, так и в ряде мотивационных состояний – мы уже упоминали полосатое тело в главе 19 в рамках системы непреодолимой тяги к пище. Большинство людей слышали о дофаминовых нейронах и знают, что они имеют какое-то отношение к болезни Паркинсона – при этом заболевании происходит постепенная деградация дофаминовых нейронов; влияние дофамина на полосатое тело ослабевает, что со временем приводит к прогрессирующему параличу.

Высокая плотность дофаминовых нейронов также наблюдается в так называемой вентральной области покрышки (VTA[68]68
  Ventral tegmental area.


[Закрыть]). Эти клетки тоже связаны с иными мозговыми структурами обширной сетью нервных волокон. Особый интерес для изучения системы восприятия вкусовых ощущений представляют некоторые из этих зон, а именно: участки полосатого тела, префронтальная кора (в том числе орбитофронтальная кора), островковая кора (где объединяются сигналы обонятельной и вкусовой систем), прилежащее ядро (центр удовольствия и подкрепления условных рефлексов), амигдала и гиппокамп. Связи VTA-дофаминовых нейронов формируют систему подкрепления (она же система вознаграждения) человеческого мозга. Эксперименты, подтверждающие структуру этой системы, проводились как на животных – крысах и обезьянах, так и на людях; для стимуляции системы вознаграждения исследователи нередко использовали фруктовый сок, так что мотивацию подопытные получали за счет ретроназального обоняния и восприятия вкусовых ощущений.

Для стимуляции системы вознаграждения подопытных крыс ученые нередко используют фруктовый сок.

В главе 19 мы познакомились с Вольфрамом Шульцем, ведущим исследователем дофаминовых систем вознаграждения и подкрепления. В его лаборатории проводились самые разные эксперименты, но мы остановимся лишь на некоторых из них. Например, один из типичных экспериментов заключался в поиске спрятанной еды: когда подопытная обезьяна прикасалась к найденной пище (кусочку печенья или чему-нибудь еще), дофаминовые клетки выпускали целый поток сигналов. В другом типовом эксперименте обезьяне давали воду или сок, стимулируя ее систему вознаграждения. Дофаминовые нейроны активируются при стимуляции любой «наградой» (является ли стимул вознаграждающим или нет, зависит от того, как он распознается сенсорными системами). Еще в ходе ранних экспериментов обнаружилось, что клетки дофаминовой системы не активируются стимулами, вызывающими отторжение или отвращение, например слишком соленой водой; активность возникала только тогда, когда стимул доставлял подопытному удовольствие. Недавно ученые установили, что дофаминовая система все же реагирует на вызывающие отторжение стимулы, просто реакция имеет иной характер. Особый интерес представляет тот факт, что дофаминовые рецепторы активируются в том числе стимулами, использованными для закрепления условных рефлексов, например световым сигналом, предвещающим в ближайшем будущем получение вознаграждения. Получается, дофаминовая система умеет прогнозировать, а эта способность обеспечивается на высшем уровне мозговой деятельности. Дофаминовая система реагирует на еще не произошедшие события потому, что дофаминовые нейроны модулируют клетки орбитофронтальной коры, вовлеченные в планирование будущих действий. Мы вновь пришли к орбитофронтальной коре, а значит, нам пора вернуться к системе восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом.

Разумеется, дофаминовая модуляция важна для всех сенсорных систем, но для восприятия вкусовых ощущений она на порядок важнее. Дофаминовые волокна соединяют средний мозг не только с обонятельной корой, где дофамин модулирует формирование образов и объектов запаха, но и с корой орбитофронтальной. Кстати, в обонятельной луковице присутствуют содержащие дофамин промежуточные нейроны (и перигломерулярные клетки), так что вполне возможно, что дофамин участвует в формировании изначальных образов запаха на гломерулярном слое. Еще одна связь между дофамином и обонятельным восприятием обнаружилась при изучении таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Паркинсона и Альцгеймера, – одним из ранних симптомов этих заболеваний является снижение обонятельной чувствительности.

 В обонятельной луковице присутствуют содержащие дофамин промежуточные нейроны, так что вполне возможно, что дофамин участвует в формировании изначальных образов запаха.

Участие дофамина в системах вознаграждения человеческого мозга связывает его и с механизмами формирования наркотической зависимости. Судя по всему, работает это так: после выброса дофамина и последующей активации нейронов системы вознаграждения в полосатом теле и коре головного мозга в дело вступают клеточные механизмы обратного захвата, прерывающие активность дофаминовой системы. Кокаин блокирует механизмы обратного захвата, усиливая и продлевая активность дофамина, что и приводит к формированию зависимости. Некоторые наркотики также увеличивают длительное потенцирование в синапсах, где высвобождается возбуждающий нейротрансмиттер глутамат; например, таким эффектом обладает никотин. Существует целый ряд механизмов, усиливающих активность дофаминовой системы. Клетки мозга обладают исконной пластичностью, без которой они бы не смогли выполнять свои непосредственные функции; за счет этого свойства многие эффекты приобретают самовозобновляющийся характер. В главе 19 мы уже отмечали, что механизмы наркотической зависимости фиксируются и при нездоровом вожделении к пище, именно эта общность легла в основу ранних исследований жажды к пище. Далее мы разберем, почему механизмы дофаминовой системы стали считаться системообразующим элементом в изучении проблем переедания.

РЕТИКУЛЯРНАЯ СИСТЕМА: ВАШ ЛИЧНЫЙ USB-ПОРТ

Так как дофаминовые клетки участвуют во множестве процессов в головном мозге, нам нужно знать, откуда они получают входящие сигналы. Некоторые из них поступают из тех же зон, куда идут их исходящие импульсы, – таким образом они замыкают циклы обратной связи, позволяющие им поддерживать свою активность. Другим ключевым источником входящих сигналов является кора мозга, а точнее ретикулярная система – это не зона коры, а скорее, сеть клеток, растянувшаяся от центра ствола мозга до самых отдаленных уголков переднего. Эта система настолько стара, что имеется у всех видов позвоночных, у человека она просто гораздо крупнее. Клетки ретикулярной системы обладают длинными дендритами, которые принимают и передают нервные импульсы в самые разные зоны мозга. Ключевым моментом является то, что их входные данные поступают из мозга, так же как их выходные данные остаются в мозге, поэтому это полностью внутренняя система.

 Ретикулярная система – сеть клеток в головном мозге – настолько старая с точки зрения эволюции, что есть у всех позвоночных животных.

Ретикулярная система является скрытной «рабочей лошадкой» нашего мозга. Больше всего она напоминает USB-порт на компьютере, готовый принимать сигналы от множества устройств и передавать их по месту назначения. Сигналы от гипоталамуса могут стимулировать или завершать процесс кормления; импульсы от префронтальной коры или из прилежащего ядра могут управлять различными эмоциональными и мотивационными состояниями; входящие сигналы могут поступать в ретикулярную систему как из глубинных структур мозга, так и от сенсорных систем, в том числе задействованных в восприятии вкусовых ощущений. В свою очередь, VTA-нейроны интегрируют эти сигналы и передают их по назначению в виде выбросов дофамина; нередко дофамин оказывается в той же зоне мозга, откуда поступил изначальный сигнал. Получается, что ретикулярная система и дофаминовые нейроны задействованы скорее в оценке значимости и ожиданий от входящих сенсорных сигналов и исходящих сигналов моторной активности, чем в их идентификации и классификации. То, что значимость и ожидания регулируются столь обширными и древними структурами нашего мозга, отчасти объясняет, почему нам так сложно изменить или разорвать связь между вкусовым ощущением и нездоровой тягой к нему.

МОЗГОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВЫБОРА ПИЩИ

Теперь, когда мы в должной мере изучили интересующие нас элементы системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, можем наконец поговорить о нейроэкономике. Экономисты осознали, что, присваивая товару экономическую ценность, люди ориентируются не только и не столько на цену самого товара, сколько на собственное глубинное восприятие его ценности – грубо говоря, люди оценивают товар в соответствии со своей системой вознаграждения.

Тодд Хэр, Колин Камерер и Антонио Рэнгель из Калифорнийского технологического института решили узнать, как именно мы принимаем решения, и предположили, что человеческий мозг обладает механизмами, позволяющими нам выбрать наиболее оптимальный вариант из нескольких. Предыдущие исследования показали, что, когда нам предстоит сделать выбор, в вентромедиальной части префронтальной коры, в лобной доле, формируется сигнал о ценности; мы уже знаем, что эта часть мозга вовлечена во многие высшие когнитивные процессы. Ученые выдвинули гипотезу, что эта зона должна управляться другой частью мозга, а именно дорсолатеральной префронтальной корой, также участвующей в высшей мыслительной деятельности, в том числе в осуществлении контроля над принятием решений. В особенности исследователей интересовал процесс выбора пищи, а потому они придумали эксперимент специально для изучения мозга людей, сидящих на диете. Для первой серии опытов они поделили подопытных на две группы: в одну попали люди, продемонстрировавшие высокий уровень самоконтроля, во вторую – те, у кого с самоконтролем были проблемы. Участники с хорошим самоконтролем выбирали полезную пищу, в то время как другая часть испытуемых, со слабым самоконтролем, как правило, выбирала более вредную еду.