Я организовал свою первую лабораторию на правах квартиросъёмщика. Это была заброшенная лаборатория около часовни в старой части больницы Мєйо. В течение многих десятилетий это комната использовалась для подготовки образцов к анализу с помощью микроскопа. Однажды утром я зашёл в столовую и заметил груду списанного лабораторного оборудования. Тем вечером я перетащил всё это в мою новую комнату. Вуаля! Теперь у меня была собственная лаборатория. Для меня это было важнее, чем получение моей первой квартиры. Это походило на то, что у меня теперь появилась персональная космическая ракета, которая унесёт меня в такие дали, где никто ещё не бывал.

Больше года или около того, как копились гранты, и я медленно начал избавлялся от старого оборудования и начал закупать новое и исправно работающее. В одной части лаборатории, которая раньше была офисом, я соорудил хитрое устройство чтобы делать замеры обездвиженности, деятельности и сжигания калорий у животных различных размеров: от крыс до червяков. Было несколько неудач. Чтобы проверить оборудование, необходимо было сжечь небольшое количество бутана в пределах этой системы. Я не знал, что у пластмассы, из которой я раньше строил клетки для животных, была низкая температура плавления; но именно для этого и была создана спринклерная система(автоматическая система пожаротушения — прим. переводчика). Так или иначе, это была не первая лаборатория, которую я взорвал.

Со временем со мной начали сотрудничать несколько феноменально талантливых нейробиологов в области исследований мозговых сигналов при сидении. Катерина Коц была первым нейробиологом, с которым я начал работать. Наши рабочие отношения начались худшим образом из возможных. Вскоре после того, как большое исследование с перееданием было опубликовано в 1999, я сидел в кафе в Найроби, куда я добровольно вызвался приехать с Красным Крестом, медленно просматривая электронную почту, я увидел ряд электронных писем из университета Миннесоты. Первое началось вежливо: «Где вы?» Следующее было менее вежливым: «Когда вы уже приедете?» Третье уже совсем нет: «Не говорите, что вы не приедете!» Я, как предполагалось, должен был учить студентов профессора Коц в университете Миннесоты на расстоянии в 13,000 километров; я совсем забыл об этом.

Я молил о прощении и попросил второй шанс. Месяц спустя я сидел в аудитории университета Миннесоты, ожидая Катю Коц. Судя по тону её электронных писем я ожидал увидеть дракона. Когда я услышал быстрый щелчок замка из коридора снаружи, я начал сглатывать слюну и потирать свои потные руки. Вместо дракона в комнату вошла молодая, изящная женщина, на ярко-красных каблуках и в тёмно-синем костюме. Её поведение вселяло надежду на потенциальное примирение. Катерина Коц — один из ведущих нейробиологов Америки.

В последующие годы доктор Коц часто посещала мою лабораторию в клинике Мэйо. Она использовала нашу систему для исследования животных в процессе двигательной активности и измерения сжигаемых калорий в ответ на изменения в химическом балансе мозга. Чтобы изменить химические нейромедиаторы мозга, она успокоила крысу и продвинула длинную, тонкую иглу глубоко в её гипоталамус в центре мозга. Удивительно, но это никаким образом не вредило животному. После этого она вводила крохотные дозы химических веществ прямо в гипоталамус и делала замеры уровня подвижности животного.

Часть мозга, которым она была очарована, была паравентрикулярным ядром гипоталамуса, который у крысы крайне мал. Одно нейрохимическое вещество, которое было недавно обнаружено, орексин — оно будит вас от сна. У собаки с недостатком орексина появляется нарколепсия — она внезапно может заснуть на месте (далеко не самая лучшая сторожевая собака!). Сон — время, когда вы двигаетесь меньше всего. Таким образом, орексин был интересен нам как нейрохимическое вещество, которое могло бы помочь активизировать двигательную активность человека.

Катя взяла группу из 24 крыс и поочерёдно вводила иглы в центр их мозгов. Половине она вводила с орексином. Другие получили инъекции стерильной водой. Сразу стало понятно какие из них получили укол химией. Животные, которые получили орексин, мчались вокруг клетки, как будто они опаздывали на встречу, тогда как животные, получившие водные инъекции время от времени ложились. Некоторые из них иногда начинали медленно блуждать по своим клеткам. Открытия — это кокаин в науке. В 2002 мы опубликовали нашу первую работу, и Катя наконец простила меня.

Эксперимент следовал за экспериментом. Постепенно к нам начали присоединяться другие научные группы. Это было бесспорно, что есть вещества, которые управляют нашей активностью когда мы сидим или двигаемся. Орексин был одним из таких веществ. Это меняет наш взгляд на мир: в следующий раз когда вы будете сидеть на автобусной остановке или в кафе, присмотритесь к окружающим вас людям. Некоторые будут спокойны, но другие будут суетиться и всё время волноваться. Это не простая случайность, их активность являются результатом воздействия вышеописанных нейрохимических факторов на головной мозг.

Крысы, которым Катя вводила нейропрепараты, позволили нам понять как мозг управляет сидением и движением. Поскольку мы вводили химические вещества непосредственно в «основной процессор» центра мозга, мы могли быть уверены, что эти посредники NEAT были эффективны. Из полученных результатов было ясно, что химические изменения в мозге могут заставить крысу быть или «домоседом» или суперактивной. Но мы должны были узнать больше: может ли эта двигательная активность повлиять на массу тела и, в частности привести к накоплению лишнего веса?

Чтобы сделать следующий шаг, я нуждался в нейробиологе, готовом «нырнуть» гораздо глубже. Коллин Новак, опытный нейробиолог из Джорджии, позвонила и высказала желание начать работать с нами. Она послала свою краткую биографию. В ней не было опыта в исследованиях проблем ожирения. Две недели спустя я получил телефонный звонок; женщина на другом конце начала: «Вы должны нанять меня. Я говорю вам — вы получите результат!». Я пригласил Коллин в Рочестер.

Когда я работал в Найроби, я сотрудничал с Джейн Гудболл, знаменитым ученым, исследовавшим шимпанзе. У Коллин были те же самые глаза — словно мягкий огонь. Она была наименее опытным специалистом по проблемам ожирения, которого я когда-либо нанимал, но когда она говорила её глаза горели. Она объяснила, как сможет перевести исследования Кати Коц с животными на следующий уровень. Её планы были безумно честолюбивы. И я нанял её.

За следующие пять лет Коллин обнаружила, что существует целая сеть химических веществ, которые погружают нас на наши стулья или, наоборот, заставляют подняться, влияя на всю нашу двигательную активность.

Однажды днём в 16:00 я оказался на станции Виктория в Мумбаи(Индия). Тысячи людей текли рекой через станцию при крайне влажной погоде и высокой температуре. Поезда прибывали — привозили семьи в город. Поезда убывали — отвозили домой рабочий народ. Исходящий трафик был больше, чем входящий. Когда поезда покидали территорию станции, люди вывешивались наружу, так как у вагонов не было дверей. Это — метафора для того чтобы понять как происходит управление движениями: Мумбаи — гипоталамус мозга, станция — паравентрикулярное ядро, а сама Индия — тело. Железнодорожные пути — нейроны, которые проходят туда и обратно. Молекулы — нейротрансмиттеры, передвигающиеся на них взад и вперёд.

Коллин не только исследовала станцию и места назначения этих путей. Она также обнаружила и массу других веществ — различных типов пассажиров, — которые способствовали движению крыс или их обездвиженности.

У Коллин были все необходимые данные, чтобы стать великим ученым: интеллект, политическая эрудиция, чувство «локтя» (самый важный инструмент ученого для выталкивания других учёных со своего пути), а также неугасаемый энтузиазм. Я стоял за её плечами, когда она выиграла свой первый федеральный грант от Национального Института Здоровья. С квалифицированными заводчиками крыс она начала селекционный эксперимент, чтобы раскрыть, есть ли у толстых крыс предрасположенность к обездвиженности.

В исследовании Коллин поколение за поколением крысы разделялись на толстых и худых. Тучные крысы объединялись с тучными крысами и худые крысы с худыми. Как только у Коллин стали появляться слишком толстые крысы и крайне худые, она начала вводить свои химикаты в центр их мозга. В итоге было обнаружено, что у мозга тучных крыс были NEAT выключатели, которые «зависли» в выключенном положении. Независимо от количества введёных веществ, эти химикаты у жирных крыс так и не смогли включить NEAT. Они генетически были запрограммированы, чтобы не отвечать на возникшую потребность в движении. Жирные крысы были привязаны к месту, где они спали(наркоманы с хвостами).

В то же время, когда худым крысам вводили эти вещества, то, NEAT переключатели срабатывали сразу же; они почти выпрыгивали из своих клеток, бегая по ним как сумасшедшие. Худые были созданы для движения — они были так заведены, что даже опрокидывали миски когда ели.

Однажды когда мы вместе с Коллин отдыхали после работы, я сказал ей: «Предположите, что это не мозг управляет сидением и движением.» Её тёмные глаза уставились на меня и она нахмурилась. «Так что тогда?», — она спросила. «Возможно, это мышца сообщает мозгу», — я предложил. Если вы пробежите, то через некоторое время ваши мышцы чувствуют себя усталыми. Это не ваш мозг говорит вашим мышцам чувствовать себя усталым. Сигнал усталости поступает из самих мышц. Возможно, это верно также и для сидения. Возможно, усталые мышцы отправляют в мозг сигнал о необходимости сесть. Предположите, что вы упорно трудитесь в полях или на охоте. Такая сигнализация имеет смысл, когда потенциал исчерпан и мышцы говорят вашему мозгу: «Я нуждаюсь в перерыве».

Коллин посмотрела на меня. «Другие ученые изучали генетически выведенных крыс для бега», — сказала она. «Почему мы не поняли сразу, причину по которой они не хотят сидеть? Возможно мозги этих крыс не слышат сигналы мышц о необходимости отдохнуть!»

Коллин созвонилась с другой группой ученых, и скоро у нас были в лаборатории эти бегающие крысы, плюс их коллеги — генетически выведенные крысы, которые не любили долго бегать. Результаты испытаний Коллин были невероятны. Бегающие крысы спонтанно бегали вокруг клетки, намного более интенсивно, чем другие крысы. Коллин обнаружила, что мышцы марафонцев отличаются; они сообщают в мозг о том, чтобы организм непрерывно продолжал движение. У бегающих крыс были мышцы, которые не давали им покоя.

Наоборот, другие животные, которые были генетически выведены, чтобы отвергать интенсивную активность, шатались без дела по своим клеткам (скорее всего в поисках пульта дистанционного управления телевизором). Они были практически обездвижены. Было ясно, что причина сидения была не только в мозге, но также и в мышце.

Я жил в Миннесоте в течение 25 лет и с четырехмесячными зимами при отрицательной температуре узнал много о системе отопления. У системы отопления есть центральный термостат, который включает печь, когда дом охлаждается. В моем доме центральный термостат получал информацию от температурных датчиков, расположенных по всему дому. Таким же образом, NEAT управляется прежде всего мозгом. Поток сигналов идёт со всего тела: мышц и чувств. (Если вы будете смотреть интересное кино, то вы вряд ли будете особо двигаться. Удар может заставить вас подскочить.) Эти сигналы сообщают мозгу относительно текущего состояния NEAT.

Было похоже, что худые сверхчувствительны к сигналам движения. Когда худой сидит слишком долго, NEAT диспетчер в мозге включает и запускает сигнал на подъём. Сигнал заставляет худого встать и сжечь лишние калории.

Человек, склонный к тучности, менее чувствителен к сигналам о необходимости движения; мышца привыкла сидеть, и даже длинное кино не вызывает эту необходимость, и таким образом, привязанность к стулу укореняется и увеличиваются жировые отложения.

Другие ученые со всего мира заинтересовались важностью фактора сидения при ожирении; наука о сидении развивалась! Мозг подвижных людей постоянно получает сигналы к движению и слушается их. Мозг людей, у которых есть тенденция к тучности, неотзывчив к этим сигналам. Таким образом мозг предрасположен заставлять вас двигаться или обольстить вас сидением. Но не только мозг делает вас привязанным к стулу. Если вы много сидели в детстве, то ваши мышцы перестроились, и вы также будете сидеть больше и во взрослой жизни. Предрасположенный к сидению мозг перестраивает мышцы и кровоток. Поэтому, если вы сидите много, то ваши мышцы также становятся «сидячими».

Читая это, вы можете подумать, что ваша судьба была предопределена — вы — или тощий или человек, приговорённый к пожизненному сидению. Действительно ли стулоголики обречены на сидячую жизнь?

Как было упомянуто в первой главе, адаптируемость и развитие мозга в экспериментах у кошек, запертых в тёмных комнатах, проходило по-другому пути, по сравнению с кошками, содержавшимися при свете. Это указывает, что окружающая среда непосредственно влияет на структуру мозга.

Это может показаться запутанным: если утверждать, что ДНК — это в том числе и проект структуры мозга, и таким образом мозговая структура должна быть определена однозначно. Рассмотрим это на примере сердца. Структура сердца также определяется ДНК. Однако, если человек испытывает его килограммами мороженого, океанами алкоголя и чанами холестерина, то сердце, несмотря на наличие хорошей ДНК, даёт сбой. И, наоборот, у велосипедиста Тур де Франс с той же самой ДНК сердце работает более эффективно. На этом примере понятно, что ДНК обеспечивает базовую структуру сердца, но она жёстко не зафиксирована на весь период жизни.

Это можно проиллюстрировать на следующем примере со зданиями. В день открытия, хорошо построенное здание может быть великолепным и красивым. Однако, если оно будет плохо эксплуатироваться и пустовать, то, в конце концов, придёт в упадок и постепенно разрушится. Процессы в мозге человека подобны этому; ДНК определяет структурный проект. Взаимодействие с окружающей средой через то, что видит человек, через звуки, запахи, прикосновения и вкус формирует структуру и функцию мозга. Система внутренних связей в мозге сформирована на основе проекта ДНК, но при жизнедеятельности она существенно приспосабливается к стимулам, которые получает мозг. Если вы окунете мозг в алкоголь, то он в конечном счёте погибнет. У человека из Франции может быть та же самая ДНК как и у человека из Китая, но только один из них говорит на французском языке, другой на китайском. Если вы будете сидеть весь день без каких-либо внешних стимуляций, то ваш мозг превратится в руины.

Так как же всё-таки мозг приспосабливается к окружающей среде? Проводящая система мозга — это петли нейронов. Они сделаны не из меди, а из материала, которого можно сравнить с жевательной резинкой: он изгибается, крутится, отделяется и растягивается. Факторы нейропластичности ответственны за эластичность нейронов. Эти факторы позволяют структуре мозга изменяться вместе с окружающей средой. Будете сидеть весь день — ваш мозг станет отличаться от мозга активного человека.

Если вы сидите в течение длительного периода, мозг становится сидячим по своей структуре и, в конечном счёте, это отражается и в образе мышления — усаженное тело порождает также и «сидячий» ум. Но хорошие новости заключаются в том, что если человек, привязанный к стулу делает первый шаг: встаёт и идет, то мозг, как и мышца начинает адаптироваться уже к движению. Мозг человека, который начинает меньше сидеть и больше ходить запускает новые факторы нейропластичности. В этих условиях в течение долгого времени мозг приспосабливается к заново освоенному навыку его владельца. Поскольку мозг постоянно приспосабливается, требуется приблизительно три недели для того, чтобы необходимые изменения в мозге смогли произойти. Через три недели «стулоголик» может стать «ходоком». Но здесь нужно терпение! Человек, который начинает снова сидеть, может столь же легко снова стать «стулоголиком».

У нескольких последних поколений людей миллионы мозгов стали «сидячими». Большинство людей в современном западном мире засижены. Как мозг приспосабливается к стулу, так и всё общество. Если большинство людей становится засиженными, то и структура всего общества постепенно приспосабливается, чтобы соответствовать новым условиям среды. Что характерно для современного общества? Не создаются дорожки для прогулок, офисы и дома проектируются так, чтобы сидение было положением тела по умолчанию, театральные стулья становятся более мягкими и более широкими, магистрали развиваются, и посещение магазина становится действием запястья, а не ноги. Цыпленок или яйцо — общество сотворило сидящих людей, или сидящие люди создали общество? Ответ: оба этих фактора имеют место быть.

Мы создали для себя такой образ современной жизни, который идёт вразрез с тем во имя чего мы были созданы. Мы пришли из древнего мира, заполненного движением, к современному обездвиженному миру, посаженному на стул. Но пострадали не только наши пятые точки, которые стали более широкими. Засиженными стали и наши мозги. Однако, мы можем изменить эту традицию и победить свою зависимость также как когда-то её приобрели. Вы можете это сделать чтобы выжить. Вы можете встать.

Перед вам шесть схем. Только одна из них соединена так, как это изначально спроектировала наша природа. Вы можете определить её?