Текст книги "Мозг зомби. Научный подход к поведению ходячих мертвецов"

Бей, беги и…

Что происходит в нашем мозге и теле в эти роковые моменты «сделай или умри»? В нейропсихологии это поведение известно как ответ «бей или беги», и это очень древний инстинкт. Определенно он есть почти у всех млекопитающих. Его можно наблюдать у газели, ускользающей ото льва, или у человека, который улепетывает от орды живых мертвецов. Но если вы чуть расширите понятие бегства, вы увидите, что геккон, сбрасывающий хвост, или каракатица, меняющая цвет кожи, чтобы слиться со средой, также проявляет некую форму бегства. Напротив, оказавшись загнанным в угол, раненое или запуганное животное может яростно броситься на обидчиков в последней попытке выжить. Это и есть «битва».

Именно это поведение вызывает интерес в науке о зомби. Вообразите на минутку существо, которое постоянно пребывает в состоянии «битвы». Оно может атаковать столб с той же яростью, что и приближающегося хищника. Это случается, например, при некоторых разновидностях бешенства, когда зараженное животное становится крайне агрессивным и невосприимчивым к попыткам его успокоить.

В сущности, мы можем рассмотреть агрессию как одну из сторон медали. С одной стороны, есть страх и гнев, которые усиливаются в случае угрозы. Однако с другой стороны находятся доверие, эмпатия и общительность, которые могут быть нарушены или уничтожены, когда гнев и страх правят бал. В этой главе мы обсудим их, а в следующей главе – доверие.

Ради связности изложения вернемся к сцене, которую мы изобразили в начале главы, когда вы засели в шкафу. Что происходит в вашем мозге в момент, предшествующий решению напасть с острым концом каблука на живого мертвеца? Что происходит, когда вы понимаете, что оказались в ловушке?

За долю секунды контроль над мозгом перехватывается миндалиной (глава 1). Миндалина задает один фундаментальный вопрос, который хорошо сформулировал Джо Страммер: «Мне остаться или уйти сейчас?»[24]24
  Джо Страммер – рок-музыкант, исполнявший песню «Should I stay or should I go». – Прим. пер.


[Закрыть]

Потому что и чтобы остаться (борьба), и чтобы уйти (бегство), требуется много энергии и ресурсов, и, прежде чем остальной мозг сможет принять это решение, миндалина провоцирует возбуждение, стимулируя надпочечники. Это происходит через сложную сеть структур, называемых гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (hypothalamo-pituitary-adrenal axis, или сокращенно НРА). Как следует из названия, система НРА состоит из гипоталамуса, гипофиза и надпочечников. Эти структуры работают вместе, контролируя телесный ответ в стрессовых ситуациях.

Этот стрессовый ответ запускает каскад событий: миндалина говорит гипоталамусу начать вырабатывать гормон, высвобождающий кортикотропин, который впрыскивается в кровоток и подбирается аденогипофизом (передней долей гипофиза). Любопытно, что передняя доля гипофиза не взаимодействует с остальным мозгом с помощью нервных волокон. Вместо этого она общается с другими частями мозга, используя гормоны в кровотоке. То есть единственный способ для гипоталамуса передать информацию в эту часть гипофиза – вырабатывать этот гормон.

Как только аденогипофиз понимает, что в кровотоке циркулирует гормон, высвобождающий кортикотропин, он выпускает в кровь адренокортикотропный гормон (АКТГ). Вместо того чтобы общаться с другими структурами мозга, гипофиз говорит с телом, высвобождая АКТГ и приказывая усилить стрессовый ответ. Точнее, он обращается к двум железам, которые находятся над почками, – надпочечникам (пока понятно?).

Что вырабатывают надпочечники? Адреналин. Или, как его принято сейчас называть, – эпинефрин. Эпинефрин дает вам прилив сил, когда вы пребываете в стрессе или волнении. По сути, он дает энергию в ситуациях, когда она необходима. Но это не единственный гормон, который вырабатывают надпочечники. Они также выделяют другие важные гормоны, связанные со стрессом и агрессией, включая стероиды – кортикостерон (у людей кортизол) и тестостерон. Это значит, что в финале действия системы НРА такие вещества, как эпинефрин и стероиды, наполняют кровоток, повышая возбуждение и контролируя пищеварительную и иммунную системы, готовясь к битве.

Это может показаться очень длинным обходным путем подготовки к драке с мертвецами. Отдельные участки мозга говорят с другими участками, которые общаются с какими-то железами на почках, используя вещества в кровотоке. Однако этот процесс возбуждения занимает несколько секунд и продолжается много минут и даже часов. Так, запуская стрессовый ответ через систему НРА, миндалина начинает готовить тело к модусу «делай или умри».

Исследования на крысах показали, что электрическая стимуляция гипоталамуса может привести к повышению уровня кортикостерона, и она же запускает агрессивное поведение у животных. В действительности введение кортикостерона даже у крыс с удаленными надпочечниками (то есть у крыс, которые не могут вырабатывать кортикостерон) может привести к похожему агрессивному поведению (Kruk et al., 2004). Стимуляция частей гипоталамуса приводит к увеличению стероидов и, в частности, кортикостерона в кровотоке. А повышение кортикостерона в кровотоке связано с увеличением агрессии.

Значит ли это, что кортикостерон – «гормон агрессии»? Не обязательно. В своем исследовании Крак с коллегами отметили, что сами эти гормоны не вызывают агрессию, скорее они делают нейроны более чувствительными к стимуляции.

Теперь вернемся к миндалине, которая начинает доминировать в глубинных структурах мозга, контролируя базовые движения и возбуждение. В ситуации, когда важна каждая доля секунды, чрезмерные раздумья могут стоить слишком дорого. Миндалина возникла для того, чтобы заглушать раздумья и иметь возможность собраться, и в экстренных ситуациях она берет контроль над всем мозгом, чтобы ограничить размышления до простого, бинарного решения: бить или бежать?

Так как миндалина – начало ответа «бей или беги», то, если что-то мешает ей работать – физическое повреждение, химический дисбаланс или болезнь, – иногда возникает странное поведение. Подумайте об этом так: чувство в ответе «бей или беги» – это инстинктивное физическое чувство страха. Оно мощно контролирует поведение. Даже вне ситуаций, когда ваша жизнь в непосредственной опасности, ответы стресса, запущенные миндалиной, действуют как форма контроля для нежелательного поведения. Например, взрослые не тянут в рот что попало, потому что знают, что некоторые вещи могут навредить им или даже убить. Страх того, что может случиться, предотвращает эти действия. Часть этого внутреннего чувства страха регулируется легкими вспышками активности, начинающимися в миндалине. Если мы теряем все чувство страха, мы уже неподконтрольны ему.

Двустороннее поражение миндалины приводит именно к этому. Есть очень редкое заболевание, синдром Клювера – Бюси, которое возникает при двустороннем повреждении миндалины. Он впервые наблюдался у макак-резус в 1939 г., после того как Клювер попросил нейрохирурга Бюси удалить обезьянам височные доли, чтобы понять нервные основы эффекта психотропного вещества мескалина. Люди (и обезьяны) с этим синдромом обладают набором необычных симптомов: крайней покорностью, то есть их ничто не трогает и не заботит; гиперфагией, то есть они постоянно едят или постоянно голодны; гиперорализмом, то есть они все тянут в рот; гиперсексуальностью, что значит именно то, о чем вы думаете; и зрительной агнозией, то есть им трудно распознавать обычные предметы. Зрительную агнозию синдрома Клювера – Бюси на данный момент трудно объяснить, но другие симптомы вполне понятны, если думать о них как о сокращении поведения, вызванного страхом. Пациенты с синдромом Клювера – Бюси не отвечают на стрессовые ситуации, то есть они не реагируют на социальные сигналы, которые вызывают страх своими последствиями (скажем, социальное неодобрение или наказание) и контролируют нежелательное поведение. Поэтому с такими пациентами трудно жить и работать.

Так что радуйтесь тому, что вы живете в мире, где люди испытывают немного страха и ужаса время от времени. Иначе все могло бы быть более… эксцентрично.

В норме импульс совершать неуместные действия подавляется сигналами, которые возникают в нижней части лобной доли – в орбитофронтальной коре. Эта зона мозга находится у вас прямо над глазами. Орбитофронтальная кора посылает подавляющие сигналы в миндалину, чтобы держать ее в узде и не давать ей захватить весь мозг. Вспомним Зигмунда Фрейда и представим орбитофронтальную кору и миндалину как «Супер-эго» и «Ид». Миндалина хочет реагировать на любой средовой стимул по наихудшему сценарию (то есть по угрозе). Орбитофронтальная кора более оценивающая и часто может подавлять желание миндалины завладеть мозгом и перейти в состояние «бей или беги». Так как большинство из нас имеет неповрежденную орбитофронтальную кору, маленькая миндалина включается только в экстренных случаях.

Любопытно, что визуализация мозга жестоких патологических преступников обнаруживает функциональные аномалии в части префронтальной коры и миндалине, то есть они участвуют в асоциальном и агрессивном поведении. Более того, исследования обезьян, у которых удаляли орбитофронтальную кору, показывают, что этим животным трудно регулировать социальное взаимодействие (Babineau et al., 2011). Кто-то из вас слышал о знаменитом случае Финеаса Гейджа, который в 1848 г. получил ранение: его мозг пронзил метровый штырь. И из мягкого и покладистого парня, каким он был до ранения, Финеас превратился в рискового, безрассудного и порой слегка аморального и непристойного (Code et al., 1996).

Эти примеры с повреждением мозга совпадают с исследованиями визуализации мозга, которые показывают, что в стрессе, например, когда люди вынуждены решать трудные математические задачки, активность орбитофронтальной коры снижается. Это снижение связано с увеличением секреции гормона стресса кортизола. Это человеческая версия животного гормона кортикостерона, о котором мы говорили ранее и который является конечным продуктом системы НРА, связанной со стрессом и агрессией. Обобщим: снижение ответа в орбитофронтальной коре означает повышение стероидов, циркулирующих в вашей крови в стрессовых ситуациях.

Значит ли это, что если у вас маленькая или недостаточно активная орбитофронтальная кора, то вы преступник? Отнюдь нет! Но… прогоните прочь эту мысль. Мы не можем использовать размер или активность любого участка мозга, чтобы надежно и точно предсказать, станете ли вы лично преступником, так же как не можем предсказать по вашему росту, как быстро вас слопают зомби. Конечно, у высоких людей шире шаг и бегают они чуть быстрее остальных, что дает им легкое преимущество, но оно скрадывается другими факторами, такими как возраст и физическая подготовка.

Связь между размером или функцией различных участков мозга и преступностью – всего лишь тенденция. По сути, эти исследования преступников предполагают две вещи. Во-первых, области лобной коры и миндалина работают совместно, контролируя импульсивное поведение. Во-вторых, повреждение их связи может иногда привести к нежелательному импульсивному поведению. Это два урока, которые мы можем извлечь.

Итак, лобная кора регулирует активность миндалины, а миндалина контролирует ответ «бей или беги» и стрессовые ответы через гипоталамус и другие структуры в глубине мозга и нижней части тела. Стресс и страх – проявление здоровья, они контролируют нежелательные или нездоровые действия. Иначе говоря, все эти результаты показывают, как важны система НРА, миндалина и орбитофронтальная кора для социального мышления, понимания, следования социальным нормам и принятия нравственных решений.

Молекулы ярости

Что мы знаем о нервной системе эмоций и агрессии? Не слишком много, если честно. Все потому, что очень трудно научно определить понятие «эмоция». Поэтому мы посвятим всю следующую главу этому предмету.

А как насчет агрессии? Мы знаем, что стимуляция определенных участков мозга у животных может привести к усилению агрессивного поведения. Как мы сказали прежде, мы знаем, что жестокие, агрессивные преступники имеют иную систему нервных ответов на стресс, нежели неагрессивные люди[25]25
  Хотя уточним, что мы говорим о жестоких людях, которых арестовали и осудили. Нежестокие заключенные – другие, и следует помнить, что многих жестоких преступников не поймали. Возможно, жестокие преступники, которые избегают заключения, имеют иной мозг, нежели те, кого отправляют в тюрьму.


[Закрыть]. Мы также знаем, что повреждение определенных участков мозга может привести к измененным эмоциональным ответам и поведению. Конечно, есть препараты и гормоны, которые могут изменить настроение и поведение, повысить агрессию, снизить когнитивные функции и т. д. Наконец, мы знаем, что агрессия связана с гормонами, например с тестостероном. Но как все это связано?

Чтобы ответить, нам нужно перенестись во времена зарождения неврологии (точнее, в 1889 г.), задолго до того, как мы узнали что-то о гормонах. В этом году выдающийся невролог Шарль-Эдуар Броун-Секар опубликовал важную работу, которая положила начало современной эндокринологии (науке об эндокринной системе и гормонах). Ко времени публикации Броун-Секар был уже знаменит благодаря десятилетиям исследования функций спинного мозга. Броун-Секар работал с пациентами, у которых была повреждена только половина (правая или левая сторона) спинного мозга. Этот странный вид травмы, теперь известный как синдром Броуна-Секара, обычно вызывается пулевым ранением или ударом клинка во время дуэли. Эти особые случаи объяснили ученым, как моторные сигналы проходят от головного мозга по спинному и как сенсорная информация поступает в головной мозг через тело, точнее, через спинной мозг.

В преклонном возрасте Броун-Секар слегка изменил направление своих исследований, занявшись вопросом витальности молодых мужчин: «Известно, что хорошо организованные мужчины, особенно в возрасте от 20 до 35 лет, которые воздерживаются от половых сношений и других причин траты семенной жидкости, пребывают в состоянии взволнованности, которая дает им великую, хотя и аномальную, физическую и умственную активность».

Это цитата из вышеупомянутой статьи, которую он назвал «Заметка об эффектах подкожных инъекций мужчине жидкости, полученной из яичек животных» (Brown-Sécuard, 1889) и опубликовал в уважаемом медицинском журнале The Lancet. В этой статье Броун-Секар описал эксперименты, в которых он «использовал для подкожных инъекций жидкость, содержащую малое количество воды, смешанной со следующими тремя частями: во-первых, с кровью из тестикулярных вен, во-вторых, со спермой и, в-третьих, с жидкостью, извлеченной из яичка сразу после того, как оно было взято у пса или морской свинки. Чтобы все инъекции, сделанные мне, имели наибольший эффект, я использовал как можно меньше воды».

Давайте сделаем шаг назад и снова подумаем о наших жизненных выборах, возможно находя утешение в факте, что ни одно сочетание событий в нашей жизни не приводит нас ко вкалыванию суперкрепкого дайкири из яичек себе под кожу.

Ладно.

Оправдание инъекций спермы для Броуна-Секара заключалось в том, что «в семенной жидкости, вырабатываемой яичками, существует одна или несколько субстанций, которые, проникая в кровь путем обратного всасывания, имеют ключевое значение для придания сил нервной системе и другим структурам. Но если то, что может быть названо семенной анемией, приводит нас к этому заключению, противоположное состояние, которое может быть названо семенным изобилием, также дает нам сильное свидетельство в его пользу». Откуда-то ведь он это взял, да?

Что мы можем извлечь из этих странных экспериментов?

Мы теперь знаем, что есть определенные гормоны и пептиды, которые могут увеличивать нашу витальность, силу и т. д. Например, кто не переживал всплеск адреналина (или, точнее, эпинефрина)? Конечно, любой, кого застали врасплох приближающиеся зомби, знает это чувство. Всплеск адреналина и взбудораженность, бодрость, есть пример того, как вещество, циркулирующее в кровотоке, меняет наше поведение.

Как мы показали ранее с системой НРА и гормонами, нейропептиды играют важную роль в нашем мозге и теле, меняя наш ответ на такие состояния, как стресс, принятие пищи, страх и возбуждение. Они заставляют наше сердце биться чаще, когда мы напуганы, и делают нас сонными, когда у нас полный желудок. Гормональные изменения, или гормональная дисрегуляция, как мы скажем в нейронауке, может иметь сотни причин, которые приводят зомби к их стереотипной жизнестойкости, нечувствительности к боли и усиленной агрессивности. Посмотрим, что еще могут сделать гормоны.

Думая нутром (буквально)

Вы когда-нибудь встречали зомби, совершенно сытого после съедения любимого вами человека? Нет? Мы тоже. Конечно, это оттого, что зомби не существуют, но также потому, что ходячие мертвецы кажутся практически ненасытными.

Рассмотрим пример. В «Ночи живых мертвецов» (1968) благодаря неблагоразумию девушки (решение Джуди отчаянно рвануться к машине, чтобы быть со своим парнем) и несчастливой случайности (Бен уронил фонарь рядом с бензиновым шлангом, из-за чего машина с подростками взорвалась) обуглившиеся тела Тома и Джуди возле фермы разрывает нежить. Мы наблюдаем жуткую сцену, как зомби пируют плотью, словно это ужин на День благодарения. Однако, в отличие от вас или меня, закончив принятие пищи, зомби не отваливаются и не задремывают перед телевизором, показывающим университетский футбол. Нет, вместо этого они тут же возвращаются на ферму, где можно найти еще вкусной человеческой плоти – словно они только что не съели двух человек!

Откуда мы, не-зомби, узнаем, что голодны или сыты? Опять-таки благодаря лимбической системе.

Точнее, одна область, гипоталамус, контролирует ощущение голода и насыщения. Но голод – это чувство, управляемое желудком и кишечником, которые расположены в километрах от мозга (в исчислении нейронов). Как желудок общается с гипоталамусом?

Познакомьтесь с блуждающим нервом. Блуждающий нерв – один из двенадцати черепных нервов, которые являются нервными пучками, позволяющими головному мозгу взаимодействовать с телом в обход спинного мозга. По сути, это десятый черепной нерв (если быть точными), и он отвечает за многое, включая регуляцию сердечных сокращений и поддержание общения между вашим нутром и мозгом. Блуждающий нерв оказывается мастером на все руки, когда дело доходит до регуляции телесных функций.

Блуждающий нерв получает много сигналов от нервов, которые расположены в вашем животе, особенно от кишечника. Когда вы едите или долго не ели, эти маленькие клетки посылают сообщение нейронам в продолговатый мозг в стволе мозга о статусе вашего пищеварения. Большинство этой информации касается передвижения пищи (то есть где в кишечнике есть перевариваемая еда и на какой она стадии). Можете считать, что блуждающий нерв контролирует многие системы, которые продвигают пищу к неизбежному выходу.

Любопытно, что блуждающий нерв не только позволяет мозгу общаться с кишечником, но и передает в головной мозг множество интересных телесных переживаний. Вам когда-нибудь было нехорошо или вы падали в обморок при виде крови? Вы испытывали дурноту при виде сцены в «Зомби» (1979, также известен как «Зомби-2» из-за странных проблем с авторским правом), когда зомби медленно тянет свою жертву через дверной проход к себе, в процессе накалывая ее глазное яблоко на деревянную щепку? Эта дурнота иногда называется парасимпатической сосудистой реакцией. Она возникает, когда эмоциональный стресс и венозная травма раздражает блуждающий нерв, переключая вас в состояние «отдых и переваривание пищи», направляя кровь прочь от мозга, чтобы защитить внутренние органы. Это важное действие нерва – главный путь коммуникации между вашей центральной нервной системой (ЦНС), которая включает головной и спинной мозг, и периферической нервной системой (ПНС), состоящей из нервов, которые выходят из головного и спинного мозга и располагаются в теле.

Итак, если пищеварительный тракт долго не переваривал пищу, он сообщает об этом мозгу. В этот раз, однако, он говорит с мозгом, не используя потенциалы действия в нейронах (см. главу 2). Вместо этого кишечник передает мозгу, что он голоден, используя много гормонов. Один из ключевых гормонов в этой коммуникации с мозгом – грелин. Грелин выделяется в кровоток из желудка и поджелудочной железы, когда ваш пищеварительный тракт устает от безделья. Это вещество схватывается мозгом и приводит к стимуляции маленькой группы нейронов в гипоталамусе под названием дугообразное ядро[26]26
  Не путать с дугообразным пучком, о котором мы поговорим в главе 6.


[Закрыть]. Точнее, когда нейроны, которые отвечают за экспрессию генов, вырабатывающих два типа нейропептидов (конкретно нейропептид Y (NPY, neuropeptid Y) и агути-связанный пептид (ArRP, agouti-related protein), узнают о повышенном уровне грелина в кровотоке, они запускают каскад активности, которая начинается в гипоталамусе и заканчивается в гипофизе и коре. Этот нейронный каскад приводит к физическому чувству голода. Поэтому вы можете думать о грелине как о включателе голода в мозге.

Но как же выключение чувства голода? Как мы узнаем, что мы сыты? Это происходит, когда в желудке вырабатывается другой гормон, лептин. Лептин запускает противоположный каскад событий, взаимодействуя с грелином и производя ощущение сытости. Это происходит через активацию другой группы нейронов в дугообразном ядре, которое вырабатывает два вещества – проопиомеланокортин (POMC, proopiomela-nocortin) и кокаин и амфетаминрегулирующий транскрипт (CART, cocaine-and-amphetamine-transcript), который называется так, потому что как нейротрансмиттер он может производить те же стимулирующие эффекты, что кокаин и метамфетамин. Но как ни забавно, CART может блокировать эффекты самого кокаина (эй, мы говорили, что мозг – сложный орган!). Активация нейронов, которые вырабатывают POMC и CART, подавляет чувство голода, которое запускается противоположными нейронами в дугообразном ядре.

Как и в случае со сном (см. главу 2), голод работает по простому принципу включения/выключения. Мы говорим «по простому», потому что концептуально он действует так, хотя, конечно, механизмы достаточно сложны. Включение голода начинается с выработки в желудке грелина и заканчивается с нейронами NPY/ArRP в гипоталамусе. Выключение голода начинается с лептина и заканчивается нейронами POMC/CART в гипоталамусе, подавляющими потребность есть и вызывающими ощущение сытости.

Скажем, День благодарения заставляет ваш бедный гипоталамус перерабатывать. И это не учитывая стресс, который может вызвать ваша семья!