Текст книги "Женский мозг: нейробиология здоровья, гормонов и счастья"

Наша одержимость межполовыми различиями почему-то оказывается особенно стойкой, когда речь заходит об образовании детей. Нейробиолог Донна Мейни составила список утверждений, которые обычно предлагают учителям на профессиональных семинарах по повышению квалификации в США.

Вот два из таких сомнительных утверждений: «Женский мозг активнее мужского, который часто “встает на паузу” после выполнения заданий. Чтобы прервать эту паузу, мальчикам приходится громко говорить, бегать или прыгать» и «У мальчиков меньше окситоцина, чем у девочек, поэтому зрительный контакт вызывает у них неловкость. Так что в классе их надо рассаживать слева или справа друг от друга»[73]73
  Maney D. L. Just like a circus: the public consumption of sex differences. Curr. Top. Behav. Neurosci. 2015; 19: 279–296.


[Закрыть].

На сайте одной старшей школы сказано, что в мозге мальчика вырабатывается меньше серотонина, чем у девочек. Поэтому мальчики более склонны к импульсивным действиям и не способны подолгу сидеть смирно. Вам уже хочется переименовать серотонин и окситоцин в «гормоны для рассадки детей в классе»? Вас можно понять!

Так почему же гендерные ожидания родителей и учителей так важны?

Их значение особенно велико, если ожидания становятся стереотипами. Гендерные стереотипы – это особые черты, якобы характеризующие мальчиков или девочек как отдельные группы (например, девочки способны сидеть спокойно, а мальчики – нет). Стереотипы неизбежно пренебрегают внутригрупповыми различиями (бывают и очень подвижные девочки, и на редкость выдержанные мальчики) и преувеличивают межгрупповые различия.

Во всем мире мужчины убеждены, что они умнее и способнее женщин. В 12 странах, в том числе в Австралии, Великобритании и в США, проводилось исследование. Его результаты, опубликованные в журнале British Journal of Psychology, выявили «мужской гонор» и «женскую приниженность» в самооценке интеллекта (которая не соответствовала реальной величине IQ)[74]74
  von Stumm S., Chamorro-Premuzic T., Furnham A. Decomposing self-estimates of intelligence: structure and sex differences across 12 nations. Br. J. Psychol. 2009; 100 (pt. 2): 429–442.


[Закрыть].

Этот деструктивный гендерный стереотип возникает в детстве. В ходе исследования, опубликованного в журнале Science в 2017 году, выяснилось: к шестилетнему возрасту девочки уже успевают впитать гендерные убеждения об интеллекте, хотя их способности к учебе точно такие же, как у мальчиков. Девочки считают «умственные способности, одаренность и гениальность» мужскими качествами. В этом исследовании девочки меньше интересовались играми, если те, по их мнению, предназначались для «очень-очень умных». И если в возрасте четырех-пяти лет такие игры вызывали у них воодушевление, то в шесть лет они уже говорили: «Это игра не для меня». У мальчиков того же возраста не было подобных убеждений. Хуже того: шестилетние девочки охотно относили к категории «очень-очень умных детей» мальчиков, но не других девочек[75]75
  Bian L., Leslie S. J., Cimpian A. Gender stereotypes about intellectual ability emerge early and influence children’s interests. Science 2017; 355 (6323): 389–391.


[Закрыть].

Что нужно растущему мозгу для успешного развития?

Похоже, я посвятила немалую часть этой главы рассказу о том, что может пойти не так в детстве – от токсического стресса до негативных гендерных стереотипов. Если у вас есть маленькие дети, вы, вероятно, уже готовы бросить чтение и оптом закупить вату и пузырчатую пленку. Если учесть все, что мы знаем о нормальном и патологическом развитии мозга, возникает вопрос: какой опыт действительно нужен младенцам и детям постарше (как «одуванчикам», так и «орхидеям»), чтобы не просто выжить, а пышно расцвести? Как взрослым воспитывать детей, чтобы мозг развивался нормально и успешно?

В поисках ответа мне пришлось бы перелопатить горы литературы о детском развитии. Вместо этого я схватилась за телефон и позвонила моей подруге и коллеге, доктору Кристи Гудвин. Она исследует обучение и развитие детей. Кристи перечислила семь основополагающих видов опыта, или, как она называет их, «строительный материал» для оптимального развития мозга.

Вот этот перечень, основанный на здравом смысле:

• Привязанность и взаимоотношения. В теплых, предсказуемых, построенных на любви отношениях дети чувствуют себя уверенно, не подвергаются опасности и стрессу.

• Язык. Младенцы и дети младшего возраста должны как можно чаще слышать речь и воспроизводить ее: взаимодействие по принципу «подай – отбей» для них жизненно важно.

• Сон. Он необходим для эмоционального, физического и ментального развития детей.

• Игра. Младенцы и дети постарше развивают когнитивные навыки, творческие способности, учатся эмоциональному регулированию в игре. Им нужно пространство для экспериментов и исследований, в том числе на свежем воздухе. Гудвин подчеркивает, как важно в наше время противопоставить «времени перед экраном» «время на природе».

• Движение. Детям надо овладеть сначала простыми, а затем и сложными двигательными навыками. В дальнейшем это поможет совершенствовать навыки мышления высшего порядка.

• Питание. Для оптимального развития важно хорошо питаться. Рацион детей должен быть богат жирными кислотами, незаменимыми для развития мозга.

• Навыки самоорганизации. Дети должны осваивать простые навыки мышления высшего порядка, такие как самоконтроль и кратковременная память[76]76
  Goodwin K. Raising your child in a digital world. Sydney: Finch Publishing, 2016.


[Закрыть].

«Нам известно, что опыт отвечает примерно за 70 % развития ребенка, – говорит Гудвин. – Важно позаботиться о том, чтобы дети получали именно такой опыт, который им нужен». Мы с Гудвин сходимся на том, что детство – поистине драгоценное время. Это уникальный период в жизни, который надо развивать, оберегать и дорожить им.

3
Пубертат

Пубертат – это обряд перехода, через который прошло большинство читателей этой книги. Если вы женщина, возможно, вы с умилением вспоминаете, как покупали свой первый лифчик или, подобно мне, с волнением ожидали прихода первых месячных. А может, вас переполняли страхи, растерянность и чувство унижения.

Как пишет Кэз Кук в «Девчачьих делах» (Girl Stuff), половое созревание делает вас больше, пушистее, мокрее и капризнее. К тому же причин конфузиться становится выше крыши. Я согласна с Кук в том, что с окончанием пубертата способность смущаться резко снижается.

Каждая девочка преодолевает пубертат по-своему: у одних вырастает сначала грудь, потом лобковые волосы, у других еще до первой менструации появляются волосы под мышками. У некоторых девочек созревание начинается рано, лет с восьми, проходит быстро, и уже к десяти годам у них начинаются месячные. Другие развиваются поздно и медленно.

Пубертат – это не только физические изменения. Он означает начало трансформации, связанной с нервным развитием, эмоциями и поведением. Ничего подобного с нами не случалось с самого младенчества. Как вы вскоре узнаете, есть и другие факторы из групп «снаружи внутрь» и «сверху вниз», которые помимо гормонов влияют на происходящее с девочками во время пубертата.

С точки зрения эволюции пубертат – это в первую очередь подготовка организма и мозга к выбору пары, совокуплению и выращиванию потомства. И у мальчиков, и у девочек он начинается с активизации гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси (ГГГ), которая способствует:

• созреванию гамет (ооцитов/яйцеклеток в яичниках девочек, сперматозоидов в семенниках мальчиков);

• повышению уровня половых гормонов (гормонов яичников у девочек, гормонов семенников у мальчиков) и гормонов надпочечников (и у мальчиков, и у девочек);

• формированию вторичных половых признаков (груди и т. п. у девочек, увеличению пениса, мошонки и мышц у мальчиков);

• фертильности (менструальному циклу у девочек, способности эякулировать у мальчиков).

К концу пубертата организм, а особенно его репродуктивная система, созревает. Но для оплодотворения яйцеклетки одних только физических изменений недостаточно. У подростков совершенствуются социальные, эмоциональные и когнитивные навыки, необходимые для того, чтобы у сперматозоида и яйцеклетки вообще появился шанс встретиться.

С точки зрения нейробиологии можно воспринимать пубертат как второй жизненно важный этап развития мозга, обусловленного гормонами. Наряду с пренатальным периодом и младенчеством это время, когда мозг особенно восприимчив к половым гормонам. Я считаю, что для мозга пубертат – это «окончание школы». Именно в этот период нейронные цепочки, основы которых были заложены при внутриутробном развитии и в младенчестве, оптимизируются, а затем приводятся в действие.

Много тех же нейронных механизмов, которые участвовали в раннем развитии, задействуются вновь, в том числе нейрогенез, оптимизация и сокращение синапсов и дендритов.

Рассматривая эту концепцию двухэтапного развития мозга, следует помнить, что на первой стадии формирования, обусловленного гормонами, гормоны яичников не играли роли в развитии женского мозга (в отличие от мужского, который развивался под действием тестостерона). Именно в пубертате гормоны яичников наконец выступают на первый план.

Гормоны – лишь один элемент этой головоломки: на мозг девочки в период пубертата, на ее мысли, чувства и поступки сильно влияет окружающий мир. Важно все: гендер, культура, образование, семейная среда, группы друзей, состав которых то и дело меняется. Нейропластические изменения мозга девочки продолжаются еще много времени после того, как ей исполнится 20 лет.

В этой главе мы рассмотрим нервную регуляцию пубертата и сосредоточимся на ранних стадиях подросткового возраста. В следующей главе мы обратимся к нейробиологии менструального цикла и, наконец, в главе 5 поговорим о мозге подростка.

Первый пубертат

Скачок роста в предподростковом возрасте – один из наиболее очевидных и наименее скрытых признаков пубертата. Прочие признаки – развитие груди (телархе), рост лобковых волос (пубархе), рост волос в подмышечных впадинах, появление первых месячных (менархе). Но первые гормональные изменения, ведущие ребенка к взрослой жизни, начинаются гораздо раньше, чем известно большинству людей, – в возрасте примерно 6–8 лет. Название «адренархе» (да, еще одно архе – от др.– греч. «начало») относится к пробуждению желез, которые называются надпочечниками и расположены над почками.

Надпочечники состоят из двух частей: мозгового вещества, выделяющего гормоны адреналин и норадреналин (в США их называют эпинефрин и норэпинефрин), и коркового вещества, производящего гормоны трех видов: минералокортикоиды, глюкокортикоиды и андрогены. К андрогенам относятся тестостерон и вещество – предшественник андрогена дегидроэпиандростерон (ДГЭА). Андрогены мы привыкли воспринимать как типичные мужские. Но они вырабатываются и в организме девочек.

Вот результаты нормального созревания надпочечников и у мальчиков, и у девочек: волосы в паху, на лобке и в подмышечных впадинах, «взрослый» запах тела и ненавистное акне. Механизмы, запускающие «пубертат как он есть» – рост груди и месячные, – относятся к другому гормональному каскаду, к которому мы вскоре обратимся. В отдельных случаях это означает, что у здоровой девочки еще в семь или восемь лет могут вырасти несколько лобковых волосков или ей понадобится дезодорант, чтобы скрыть запах из подмышек, но это еще не значит, что у нее обязательно рано начнутся месячные или вырастет грудь. Первые признаки адренархе не указывают на преждевременное половое созревание[77]77
  Oberfield S. E., Sopher A. B., Gerken A. T. Approach to the girl with early onset of pubic hair. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2011; 96 (6): 1610–1622.


[Закрыть].

Рассмотрим адренархе подробнее, поскольку эту фазу детского развития все чаще признают важной. Доктор Лайза Манди координирует длительное исследование пубертата в Австралии. Этот проект называется CATS – Childhood to Adolescence Transition Study (Изучение перехода от детства к подростковому возрасту). Одна из целей CATS – выяснить, что обеспечивает детям нормальное начало подросткового возраста, и особое внимание в исследованиях уделяется адренархе[78]78
  Mundy L. K. et al. Adrenarche and the emotional and behavioral problems of late childhood. J. Adolesc. Health 2015; 57 (6): 608–616.


[Закрыть], [79]79
  Delany F. M. et al. Depression, immune function, and early adrenarche in children. Psychoneuroendocrinology 2016; 63: 228–234.


[Закрыть], [80]80
  Whittle S. et al. Associations between early adrenarche, affective brain function and mental health in children. Soc. Cogn. Affect. Neurosci. 2015; 10 (9): 1282–1290.


[Закрыть], [81]81
  Klauser P. et al. Reduced frontal white matter volume in children with early onset of adrenarche. Psychoneuroendocrinology 2015; 52: 111–118.


[Закрыть].

Манди и ее коллеги наблюдали за более чем 1200 детьми с восьми или девяти лет и на протяжении всего подросткового возраста. К моменту написания этих строк некоторые участники эксперимента уже второй год учились в старших классах. Группа ученых проекта CATS опровергла предположение о том, что годы непосредственно до и после адренархе – «тихий» период в развитии детей, когда мы можем просто не вмешиваться. Но оказалось, что последствия адренархе очень важны для социального и эмоционального благополучия детей задолго до появления «пубертата как он есть». Одним из самых удивительных результатов исследования группы Манди оказалось то, что повышение уровней надпочечниковых андрогенов влияет на эмоции и поведение. В частности, раннее начало адренархе коррелирует с повышенным риском нарушений психического здоровья[82]82
  Byrne M. L. et al. A systematic review of adrenarche as a sensitive period in neurobiological development and mental health. Dev. Cogn. Neurosci. 2017; 25: 12–28.


[Закрыть]. Высокий уровень ДГЭА позволяет прогнозировать проблемы, но девочки и мальчики реагируют на них по-разному.

«Мы обратились к показателям ДГЭА и обнаружили, что повышение его уровня у мальчиков связано с эмоциональными и поведенческими проблемами, – рассказала мне Манди. – У девочек эта связь не прослеживалась. Однако у них ДГЭА связан с социальными проблемами в дружеских отношениях».

Специалист по детской и подростковой психологии и коллега Манди, профессор Джордж Пэттон считает, что пора уделить гораздо более пристальное внимание социальному и эмоциональному развитию детей такого возраста. «Благотворное невмешательство годилось в 50-е годы XX века, когда еще существовали социальные структуры и сообщества, поддерживающие детей, – сказал он мне в телефонном разговоре. – Сейчас мир стал гораздо менее понятным и предсказуемым, чем прежде».

Ось ГГЯ: как мозг и тело говорят о пубертате

Если верить расхожей мудрости, пубертат начинается в яичниках. Юное тело от внезапного прилива эстрогена обретает плавные формы и плодовитость. Хотя «пубертат как он есть» действительно затрагивает гонады и этот процесс называется, как вы уже догадались, гонадархе, все начинается в мозге.

Для понимания нейробиологических основ пубертата вернемся к оси ГГЯ, три компонента которой соединяют тело и мозг и управляют детородным периодом нашей жизни.

Если коротко, то ось ГГЯ работает так:

• Гипоталамус подает сигнал гипофизу с помощью гонадолиберина, или гонадотропин-рилизинг гормона (ГнРГ).

• ГнРГ вызывает выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ).

• ЛГ и ФСГ стимулируют выработку эстрогенов и прогестерона яичниками.

• Эстроген и прогестерон масштабно воздействуют на тело и мозг.

• ЛГ, ФСГ, эстроген и прогестерон посылают сигналы обратно в гипоталамус и гипофиз, формируя сложные цепи положительной и отрицательной обратной связи.

Пробуждение биологических часов

В годы нашей фертильности после пубертата и перед менопаузой ГнРГ ритмично выделяется из генератора импульсов в гипоталамусе. Мне нравится сравнивать его выработку с нейронным проявлением знаменитых биологических часов – тик-так, тик-так.

ГнРГ вырабатывается и в детстве, но не энергично «тикает», а выдается медленно, понемногу и непрерывно. Его постоянный низкий уровень поддерживает ось ГГЯ в состоянии «гормональной спячки» – явления, присущего только людям и немногим высшим приматам. «Гормональная спячка» означает, что у людей есть продолжительное детство и необходимые фазы развития мозга, социализации и обучения. Мать-природа, по-видимому, знает, что маленькая девочка совершенно не в состоянии выносить другое человеческое существо и заботиться о нем. Поэтому родить ребенка она не может, пока не созреет достаточно, чтобы справиться с задачей. Хотя и без слов ясно: менархе не обязательно означает готовность к рождению детей!

Названия гормонов зачастую дают подсказки об их роли. Так, ГнРГ высвобождает («рилизинг», от англ. release) гонадотропины. Два основных гонадотропина – ФСГ и ЛГ, и благодаря их дирижеру-гипоталамусу они высвобождаются из гипофиза размеренно, как тикают часы. ФСГ, как ясно из названия, стимулирует рост фолликулов в яичнике, способствует развитию яйцеклетки и вызывает выработку эстрадиола (основного типа эстрогена). ЛГ отвечает за разрыв фолликула и провоцирует овуляцию.

Объемы выработки ЛГ и ФСГ на протяжении жизни меняются. В детстве их концентрация низка. Однако во время пубертата выработка ЛГ возрастает, пока не начинаются всплески с целью достижения уровня, в 20–40 раз превышающего содержание в раннем детстве. Выработка ФСГ увеличивается в два-три раза. ФСГ снова обгоняет ЛГ лишь после менопаузы, когда уровень обоих уже не регулируется стареющими яичниками и стремительно взлетает.

Так как в мозге есть эстрогеновые рецепторы, эстроген способен влиять на наше мышление, чувства и поведение. Это доказывает одна особенность менопаузы, когда колебания уровней гормонов яичников вызывают приливы, ночную потливость, резкие перепады настроения и забывчивость. Но, когда через несколько лет после последней менструации уровень гормонов выравнивается, симптомы исчезают.

Прогестерон – еще один гормон, вырабатывающийся в яичниках, а точнее – в желтом теле. Оно развивается из фолликула после того, как тот разрывается, высвобождая яйцеклетку при овуляции. Прогестерон и эстроген действуют сообща. Например, для развития груди во время пубертата требуется эстроген, чтобы подготовить клетки, и прогестерон, чтобы вызвать дифференциацию и рост клеток. Прогестероновых рецепторов в мозге не так много, как эстрогеновых, но постепенно выясняется, что и прогестерон способен регулировать мышление, настроение и нейропластичность и даже играть свою роль в выздоровлении после травм мозга.

Что именно запускает биологические часы ГнРГ? Существует ли внутренний календарь, отмечающий прошествие лет? Или же есть элементы группы «снаружи внутрь», влияющие на время наступления пубертата, такие как питание, обстановка, динамика в семье?

В основном время, когда девочка начинает расцветать, определяется генами. Мы полагаем так потому, что у девочек менархе бывает примерно в том же возрасте, что и у их матерей и сестер. Исследования показали, что наследуемость варьируется от 50 до 80 %. Ознакомившись с этой статистикой, я позвонила своей маме по Skype, чтобы выяснить, сколько лет ей было на момент первых месячных. По ее воспоминаниям, примерно 12,5 – как и мне. Моя сестра в смс сообщила, что у нее месячные начались за неделю до 12-летия. Сроки пубертата у матерей также находят отражение в сроках начала пубертата у их сыновей[83]83
  Australian Institute of Family Studies. The Longitudinal study of Australian children annual statistical report 2015. Commonwealth of Australia: Melbourne, 2016.


[Закрыть].

Ген, отвечающий за пробуждение нейронов ГнРГ, затейливо назван KISS-1 и экспрессируется в небольшом скоплении нейронов в генераторе импульсов гипоталамуса. KISS-1 кодируется для белка кисс-пептина, который высвобождается из нейронов вместе с двумя другими пептидными гормонами – нейрокинином В и динорфином; все трое обычно называют KNDy (произносится как «кэнди»).

С этими симпатичными названиями связана целая история. KISS-1 открыл Дэнни Уэлч, исследователь меланомы, работая в медицинском колледже при Университете штата Пенсильвания в Хёрши. Новый ген KISS-1 он назвал в честь конфет Hershey’s Kisses, которые выпускали в этом городе на знаменитой кондитерской фабрике.

Никто и не представлял, что KISS-1 участвует в процессах пубертата, пока в начале 2000-х одна необычная семья не обратилась к специалисту по репродуктивной эндокринологии Стефани Семинара, возглавляющей отделение репродуктивной эндокринологии в Массачусетской больнице общего профиля. В этом семействе три брака были заключены между двоюродными братьями и сестрами. Из 19 детей у шестерых (четверых мужчин и двух женщин) наблюдалась разновидность аномального пубертата – так называемый идиопатический гипогонадотропный гипогонадизм (ИГГ). Он характеризуется аномальной или отсутствующей пульсацией ГнРГ, поэтому пубертат не начинается. Это редкое нарушение дало группе под руководством Семинары уникальную возможность изучить регулирование ГнРГ у людей. Семья прошла генетическое тестирование, при котором обнаружились мутации гена рецептора кисс-пептина. Это означало, что кисс-пептин не мог воздействовать на нейроны ГнРГ, чтобы включить пубертат[84]84
  Seminara S. B., Crowley W. F. Jr. Kisspeptin and GPR 54: discovery of a novel pathway in reproduction. J. Neuroendocrinol. 2008; 20 (6): 727–731.


[Закрыть].

Семинара в то время не знала, что группа из института INSERM в Париже применила тот же подход к исследованию другой семьи с ИГГ. В их случае 20-летний мужчина обратился в клинику Никола де Ру с симптомами задержки полового созревания: ненормально маленьким пенисом и семенниками, низким ростом и скудной лобковой растительностью. Выяснилось, что трое из его четырех братьев имели схожие черты. У одной из сестер, которой исполнилось 16, грудь оставалась неразвитой и месячные прошли лишь один раз. Их родители были двоюродными братом и сестрой с нормальным пубертатом и явной фертильностью. Опять-таки генетические исследования показали, что виноват рецептор кисс-пептина[85]85
  de Roux N. et al. Hypogonadotropic hypogonadism due to loss of function of the KiSS 1–derived peptide receptor GPR 54. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2003; 100 (19): 10972–10976.


[Закрыть]. Благодаря этим двум семьям была установлена ключевая роль кисс-пептина в нейроэндокринной регуляции репродуктивных функций. С тех пор как открыли кисс-пептин, выяснилось, что он имеет отношение к овуляции, имплантации эмбриона, развитию плаценты, беременности и деторождению. А в 2017 году было высказано предположение, что он связан с приливами при менопаузе.