Глава 4. Мозг и страх

Как страх и боль заботятся о нашей безопасности

Продолжая разговор о биологических потребностях, важно коснуться сферы безопасности. Ситуации, которые нас пугают и повышают тревожность, очень значимы, ведь порой речь идет о сохранении здоровья, чувства собственного достоинства и даже самой жизни.

Если описывать страх как эмоцию, как внутреннее состояние, то это некая сигнализация, которая предупреждает о наступлении чего-то плохого, о присутствии каких-то тревожащих факторов, приближении неприятностей.

В этом смысле страх – весьма ценное состояние, поскольку иногда позволяет заглянуть в будущее и избежать подстерегающих угроз.

Гром и молния – известные источники страха, они пугают многих, особенно в детстве. Очень громкий звук, очень яркий свет, темные тучи. Недаром древние обожествляли это явление, и боги грома и молний были одними из самых могущественных: Перун, Зевс, Тор. Когда мы становимся более осознанными, появление тучи вдали приводит нас в тревожное состояние и позволяет вовремя спрятаться от грозы: «Кажется, дождь собирается. Нужно поскорее укрыться в доме». Своевременное возникновение страха – полезная реакция.

О каких-то опасностях мы в курсе врожденно, какие-то учимся узнавать в течение жизни. Одной из самых первых тревожных проблем, с которой человек сталкивается еще младенцем, – боль.

Боль – это стимул, который гарантированно вызывает страх, тревожность, негативные эмоции и усиливает потребность в безопасности.

Боль по своей сути – сигнал о повреждении клеток и тканей. Импульсы от болевых рецепторов в коже и во внутренних органах передаются непосредственно в центры страха головного мозга – миндалину и гипоталамус.

Маленький ребенок, как правило, относится к миру с доверием и оптимизмом. Если вы возьмете младенца и начнете подбрасывать его к потолку (с согласия мамы, конечно), то он будет смеяться. Если же вас возьмет кто-то большой и станет подбрасывать точно так же – вы вряд ли обрадуетесь. Взрослый, умудренный опытом человек знает, что даже если три раза поймают, на четвертый вы больно шлепнетесь на пол. Мало ли что? Опасно! Младенец же относится к жизни априори с радостью. И вдруг его, такого маленького и доверчивого, несут к педиатру и впервые в жизни колют иголкой в палец (анализ крови пора делать). Для ребенка в это мгновение наступает крах прекрасного цветущего мира и превращение его в поток боли. Так начинается страх. Еще несколько посещений поликлиники – и он с большой долей вероятности будет плакать при виде людей в белых халатах.

Структуры организма, отвечающие за болевые сигналы

С точки зрения физиологии важно понимать, что боль возникает, когда клетки, ткани организма что-то повреждает. Это – система сигнализации, функционирующая на клеточном уровне. В этом плане боль – хорошо, она сообщает нам, что что-то не так и нужно обратить внимание.

Чтобы запустить ответную защитную реакцию, которую называют воспалением, не нужна даже нервная система. Если игла или заноза воткнется нам в палец, кожа не обрадуется. Мало того что повреждаются ее клетки тканей, так еще с иглы либо занозы бактерии, вирусы и просто чужеродные молекулы-антигены попадают в межклеточное пространство. Это плохо, но иммунная система на страже – в ране появляются фагоциты (тканевые макрофаги), которые все это съедают или по крайней мере пытаются съесть. Генерируется химический (цитокиновый, воспалительный) сигнал, привлекающий дополнительные фагоциты из крови, активирующий другие составляющие иммунной системы. И возникает болевой информационный поток, который позволяет бороться с проблемой на уровне поведения. Например, выдернуть занозу из пальца, в который она воткнулась. Получается, что боль – один из компонентов целостной и разносторонней реакции организма на повреждение клеток и тканей.

Если мы последуем по следам боли в ЦНС, то окажется, что основные центры, которые ее проводят и обрабатывают, запускают ответные реакции – это спинной мозг, ряд стволовых структур, миндалина и гипоталамус, таламус и постцентральная (передняя теменная) кора.

Миндалина и гипоталамус отвечают прежде всего за возникновение в ответ на боль отрицательных эмоций, усиление оборонительного поведения, запуск вегетативных и эндокринных реакций (рис. 4.1).

Особые нервные окончания, называемые болевыми рецепторами, располагаются не только в коже, но и во всех внутренних органах, поэтому болеть может сустав, желудок, мочеточник. В болевых рецепторах – по сути, дендритах сенсорных нейронов – возникают нервные импульсы, которые сигнализируют о повреждении клеток и тканей.

Откуда берутся эти импульсы? Поврежденные клетки и ткани выделяют специальные вещества – медиаторы воспаления. Их называют еще сигналами SOS, и именно они запускают потенциалы действия в болевых рецепторах. Эти потенциалы бегут в спинной мозг, если речь идет о руках, ногах, туловище. Когда болит голова – сигналы сразу идут в головной мозг по волокнам тройничного нерва.

В спинном мозге болевые сигналы могут, во-первых, запускать простейшие оборонительные рефлексы, во-вторых, подниматься в стволовые структуры головного мозга. Последние тоже способны запускать часть врожденных реакций, связанных со стрессом. Дальше болевой сигнал достигает промежуточного мозга и базальных ганглиев. Гипоталамус и миндалина запускают связанные с болью эмоции, эндокринные реакции, например: выделение кортизола и адреналина, вегетативные (симпатические) реакции – сердце бьется чаще, а зрачки расширяются. Параллельно болевая информация через таламус поднимается в кору больших полушарий. Здесь основную роль играют передняя часть теменной доли (постцентральная кора, где происходит обработка параметров болевого сигнала – болевое ощущение) и ассоциативная лобная кора, запускающая поведенческие программы. Эти программы – результат обучения, и они позволяют контролировать и подавлять боль: залепить порез пластырем, выпить таблетку анальгетика, записаться на прием к врачу.

Рис. 4.1. Уровни передачи болевых сигналов в мозге человека.

Обозначения: 1 – болевой рецептор;

2 – спинной мозг (запуск двигательных и вегетативных рефлексов);

3 – стволовые структуры, контролирующие проведение боли (голубое пятно, центральное серое вещество среднего мозга);

4 – гипоталамус и миндалина (эмоциональное восприятие боли, состояния страха, тревожности, агрессии);

5 – таламус (передача сигналов в кору больших полушарий);

6 – обработка болевой чувствительности в теменной и лобной коре

Вот как много структур работает для того, чтобы мы ощутили боль и правильно на нее отреагировали. Если же говорить об эмоциях, то за них отвечают гипоталамус, миндалина, а также такие стволовые структуры, как голубое пятно (передняя верхняя часть моста) и центральное серое вещество среднего мозга. Здесь возникают не только отрицательные эмоции, связанные с болью, но и положительные – когда нам удается успешно избежать неприятных ощущений. Допустим, у вас уже неделю болит зуб, да так, что вы на стенку лезете. Наконец-то добираетесь до стоматолога – и за час он решает эту проблему. Зуб не болит, теперь вас ничто не мучает – это серьезный повод для позитивных эмоциональных переживаний и радости. В следующий раз, глядишь, не будете так тянуть с походом к доктору.

Но боль не всегда адекватно воздействует на организм и как «система сигнализации» иногда бывает слишком назойлива, чересчур громко звучит и так просто ее не выключить. Как соседская машина ночью во дворе с заработавшей сигнализацией – и ты просто лежишь и слушаешь эти завывания. Такая боль порой мешает всей остальной нервной деятельности.

Что может ослабить боль?

Когда что-то острое, например уже упомянутая заноза, повреждает клетки и ткани, из них выделяется целый букет веществ («сигналов SOS»), и главные из них – это гистамин и простагландины. Если мы хотим ослабить боль и воспаление либо вообще от них избавиться, обычно используем лекарственные препараты, мешающие этим веществам. Они нужны не только при болевых повреждениях, как, например, порез или зубная боль, но и при самых разных воспалительных реакциях. Антигистаминные препараты хорошо известны тем, кто страдает аллергией.

Вещества, мешающие работать простагландинам, – самая известная группа соединений, которая подавляет боль: анальгетики, от греческого алгос – «боль», плюс отрицающая приставка ан-. «Противоболевыми» свойствами обладают препараты, которые мешают работать простагландинам (чаще всего не дают им образовываться). Их называют ненаркотическими анальгетиками – в противовес анальгетикам наркотическим, которые действуют прямо на мозг и его синапсы. Первые же работают на уровне болевых рецепторов – нервных отростков, реагирующих на простагландины, – как фактор, запускающий потенциалы действия.

Всем известные аспирин, анальгин, парацетамол, диклофенак, ибупрофен – все то, что широко рекламируется и доступно без рецептов врачей, – являются блокаторами синтеза простагландинов.

Это очень важная группа лекарственных препаратов, и их время от времени принимает большинство людей. Трудно найти домашнюю аптечку без хотя бы нескольких из них.

Что еще может ослабить боль, кроме специализированных анальгетиков?

• Кожные сигналы от поврежденной области тела.

• Отвлечение – не думать о боли, создать очаг конкурирующего возбуждения.

• Лекарства иных групп – они порой необходимы, ведь важно не только снизить болевые ощущения, но и уничтожить их причину: инфекцию, отек, аллергическое воспаление, ишемию (недостаток кислорода) и т. п.

Разберем эти процессы.

1. Уменьшить боль или совсем избавиться от нее помогает кожная (тактильная, термическая) стимуляция зоны, расположенной рядом с зоной повреждения. Проще говоря – слегка массировать, охлаждать участок тела вокруг ранки. Дело в том, что на структурном уровне поступление сенсорных сигналов в спинной мозг у нас организовано так, что, если массировать зону вокруг болевой, кожные сигналы тормозят болевой вход. Этот созданный эволюцией механизм называется «воротная система контроля боли». Ее биологический смысл – подавление слабых, «избыточных» болевых сигналов. Без этой системы даже незначительные повреждения вызывали бы такую боль, что хотелось бы выть и причитать. А так, если вы слегка ударили коленку, помогает массаж больного места. Простейшие и всем известные действия: «зализать ранку», потереть ушиб, подуть на ссадину – включают совершенно реальный физиологический механизм, который на уровне входа информации в спинной мозг подавляет боль.

Анальгетическими эффектами обладают точечный массаж и различные виды физиотерапии, когда на зону боли воздействуют горчичниками или пластырем, например перцовым. Физиологический механизм действия имеет и акупунктура: иголки или прижигания по восточной системе меридианов воздействуют на избранные точки тела человека. И это никакое не «шарлатанство», как считают многие. В этих точках на поверку обнаруживаются скопления кожных рецепторов, и, влияя на такие зоны, квалифицированный специалист может ослабить проведение болевых сигналов в соответствующем сегменте спинного мозга. Причем сигналов не только от поверхности тела, но и от расположенных на соответствующем его «этаже» внутренних органов. Напомним, что спинной мозг организован так, что каждый его сегмент (а их всего 31) управляет своим «этажом» тела, куда, помимо кожи и мышц, входят и внутренние органы.

Получается, что если массировать определенную точку на уровне, например, шестой пары ребер, то можно ослабить боль в сердце. Это действительно так, здесь нет никакой мистики. Хотя, конечно, китайцы с древности и до нашего времени объясняют это с помощью системы меридианов, инь, ян, энергии, но реально за этим, как правило, стоят вполне конкретные физиологические механизмы и рефлекторные дуги.

2. Как еще можно бороться с болью? Например, стараться ее не замечать. Если у вас ноет зуб, но в это время в мозге существует еще какой-то очаг возбуждения, например вы напряженно обдумываете, что подарить теще на день рождения, или смотрите интересный фильм, – это отвлечение помогает сдерживать боль. Два конкурирующих центра возбуждения способны подавлять друг друга, о чем писал еще И. П. Павлов. Кстати, именно по такому принципу конкурируют и центры разных биологических потребностей. В случае боли подобный путь подавления, конечно, временная мера – когда боль короткая, не очень сильная и вы точно знаете, что она скоро пройдет. Зуб сам себя не залечит, и рано или поздно вам придется пойти к стоматологу. Но если заныла коленка, и вы знаете, что это «к дождю», то такую боль и правда можно контролировать отвлечением.

3. Если боль длится и длится, а вы уже неделю горстями глотаете анальгин или аспирин – это серьезная ситуация, которая означает, что повреждение вашего тела зашло далеко. Тогда надо как можно быстрее записаться ко врачу, чтобы он посмотрел, что случилось с вашей почкой, или желудком, или почему сустав так болит. В этом случае боль – сигнал, на который обязательно нужно отреагировать. Сейчас, к сожалению, существуют такие люди, которые упрямо твердят: «А я вообще никогда не принимаю таблеток. Таблетки – это зло». Однако если совсем не обращать внимания на боль, долго ее терпеть, прикладывать подорожник и ждать, пока она сама пройдет, можно нанести повреждения нейронным сетям спинного или даже головного мозга. Нейроны, проводящие боль, в ситуации ее хронического поступления проводят и генерируют импульсы все легче, и в итоге возможно формирование так называемых фантомных патологических болей, о чем хорошо знают, например, стоматологи.

Бывает, что человек слишком долго откладывает визит к зубному врачу – «страшно», «нет времени», «дорого» и масса других отговорок. И несколько недель полощет рот содой или шалфеем, а зуб у него все так же болит. В конце концов страдалец попадает к стоматологу, зуб вылечивают, но боль остается. Врач на возникшие претензии отвечает: «С точки зрения стоматологии все нормально: нерв удалили, пломба на месте. Вам теперь не ко мне, а в клинику лицевых болей. У вас где-нибудь в таламусе или в ядре тройничного нерва возник застойный очаг возбуждения, который теперь нужно серьезно лечить». Лечить, скорее всего, придется теми препаратами, которые глобально усиливают уровень торможения в мозге. Аналогичным образом подавляют, например, зоны эпилептической активности.

Вывод: терпеть сильную хроническую боль крайне не рекомендуется.

Что вызывает страх?

Давайте составим краткий список факторов (кроме боли), вызывающих страх по врожденно заданным механизмам.

1. Внезапный громкий звук, яркий свет, те же гром и молния являются наиболее универсальными подобными стимулами. Вообще любой сильный сенсорный сигнал способен провоцировать страх. Например, кто-то внезапно схватил вас за руку или в комнате появился интенсивный незнакомый запах – все это тревожит мозг, нарушает равновесие положительных и отрицательных эмоций.

2. Другие, не столь интенсивные сигналы о потенциальной опасности. В эту категорию попадают страх темноты, открытого или закрытого пространства, страх или хотя бы опасение высоты, настороженность при приближении незнакомого объекта (особенно если он достаточно велик). Каждый из них врожденно присущ не всем людям. Бывают случаи полного отсутствия страха высоты, например индейцы мохоки, из которых получились прекрасные монтажники-высотники. С другой стороны, акрофобия (навязчивый страх высоты) присуща примерно 2 % населения. У многих животных мы обнаруживаем врожденные знания о том, как выглядит хищник. Характерна «реакция на глаза», которую некоторые насекомые (скажем, бабочки сатурнии) используют для отпугивания птиц: на их крылышках будто «нарисованы» большие глаза, и пернатые предпочитают не рисковать.

3. Мимика страха и агрессии. Нашему мозгу присуще врожденное умение узнавать такую мимику – выражение лица другого человека. Так называемая невербальная коммуникация – важная часть нашей психической жизни и работы сенсорных систем. Словам мы учимся, а, например, крик боли или человеческий смех наша слуховая система детектирует врожденно.

Точно так же наша зрительная система врожденно знает основные проявления мимики, отличая улыбку от гримасы страха или агрессии.

В процессе обучения и накопления жизненного опыта мозг опознает тонкие параметры мимики все более быстро и надежно. Мы все лучше различаем оттенки тревоги и печали, слабых и сильных проявлений страха – вплоть до панических состояний.

4. Многие животные врожденно узнают пауков, ос, змей как потенциально опасные, прежде всего ядовитые объекты. К человеку это не всегда относится. Некоторые люди любят змей, держат их дома и с удовольствием показывают гостям любимого ужа, удавчика или гадючку. Прелесть какая! Но, с другой стороны, наши ближайшие родственники, шимпанзе, действительно боятся змей по умолчанию, без какого-либо обучения. Скорее всего, многие из нас действительно врожденно недолюбливают змей и членистоногих, но к некоторым это не относится. Пока один человек милуется с котиком, другой не нарадуется на своего паука-птицееда Васеньку.

5. «Плохой» вкус и «плохие» запахи вызывают у нас отрицательные эмоции. И это понятно: ведь они сигнализируют о нечистотах, гниении, возможных источниках инфекции, пищевого отравления и т. п. Здесь мы обычно имеем дело даже не со страхом, а с другой базовой эмоцией – отвращением, тоже имеющей знак «минус», а также со стремлением «держаться подальше», избегать – вплоть до запуска рвотного рефлекса.

6. Феромоны страха, то есть специфические химические сигналы, которые выделяются в окружающую среду, если с организмом случается неприятность. У многих животных такие феромоны сообщают другим членам стаи о том, что происходит нечто плохое. Например, мышь, попавшая в мышеловку, выделяет феромон страха, и все ее товарки становятся более тревожными и осторожными. Или тюлень ловит и ест селедку. Эта селедка тоже пахнет так, что всем ее сородичам в косяке становится тревожно, страшно, и они стараются поскорее покинуть опасную зону.

Человеческих феромонов страха в явном виде не существует, хотя в случае стресса мы, судя по всему, выделяем явный запах адреналина и кортизола – работают наши потовые железы. На этот сигнал, как известно, реагируют собаки. Они чувствуют: «Ага, он испугался! Теперь я его уж точно укушу». Вывод такой: если на вас рычит собака, надо стараться сдерживать свои отрицательные эмоции. Она не смотрит на вашу мимику, она обоняет вас, и, соответственно, для собачьего носа многие наши эмоциональные переживания не являются секретом. Чем спокойнее вы держитесь, тем больше вероятность избежать неприятного инцидента.

Как ученые наблюдают страх

Ученые могут наблюдать проявление эмоций страха и разнообразных фобических состояний с помощью современных технологий. Самая показательная из них – фМРТ, функциональная магнитно-резонансная томография. Она позволяет на коротких интервалах времени оценить изменения кровенаполнения и расхода кислорода в различных отделах мозга. Кровенаполнение и потребление кислорода увеличиваются, когда нейроны активно работают именно в этих зонах и структурах ЦНС.

Например, испытуемый лежит в томографе и просто представляет, что по его руке ползет огромный ядовитый паук – провоцирует у себя арахнофобию. В мозге такого человека возбуждается много зон, в том числе происходит активация лобной коры, которая принимает решение немедленно стряхнуть с себя «этот ужас». Активируется и передняя часть теменной доли, отвечающая за кожную чувствительность. Возбуждение возникает также в глубоких структурах мозга, связанных с эмоциями: в гипоталамусе, миндалине, центральном сером веществе, голубом пятне. Часто отрицательные эмоции детектируются и в одной из областей островковой коры.

Врожденно значимые сигналы, которые запускают реакции страха, иногда весьма причудливы. В качестве иллюстрации можно привести классический опыт Николаса Тинбергена, лауреата Нобелевской премии, изучавшего инстинкты животных. Его эксперимент выглядел так: новорожденные гусята находились в комнате, по потолку которой перемещалась проекция в виде темного крестообразного пятна, напоминающего одновременно и парящего ястреба, и летящего гуся. Если пятно двигалось длинной «шеей» вперед, имитируя гуся (сзади оказывался короткий «хвост»), птенцы вели себя совершенно спокойно. Однако когда пятно меняло направление движения на противоположное (спереди короткая «шея», сзади длинный «хвост»), мозг птенцов идентифицировал его как силуэт хищной птицы – гусята замирали, затаивались. Это поведение не являлось результатом обучения. Получается, что даже маленький и неопытный мозг птенца может детально анализировать весьма сложные сенсорные сигналы и в зависимости от их параметров запускать те или иные поведенческие реакции.

Второй пример: если перед жабой появляется длинное горизонтально ползущее пятно, то, скорее всего, она идентифицирует этот объект как потенциальную пищу, например червяка, и заинтересуется им именно с гастрономической точки зрения. А вот если у движущегося объекта есть вертикальный компонент, даже если это небольшая палочка-шея с грубой имитацией головы, жабий мозг определит пятно как потенциальную опасность (змею). В этом случае она распрямляет свои лапки, становясь выше, надувается, испускает сильный запах, громко кричит. Подобное защитное поведение жабы может действительно спугнуть ужа или молодую куницу: «Чего оно так кричит, дуется и пахнет? Лучше не связываться».

На потенциальную опасность многие животные реагируют попыткой визуально увеличить свой размер, то есть оповестить противника или хищника: «Бойся меня, я большой и страшный!». У котов и собак это вздыбленная шерсть, у петуха – распущенные перья. Рыбы, чтобы напугать соперника, растопыривают плавники, а человек распрямляет спину и выпячивает грудь.

Как развиваются реакции страха?

Существуют два механизма развития реакции страха.

• В более простом случае (рефлекторном) поведение запускается сенсорным стимулом – как в историях про жабу и про гусят. Сенсорные системы врожденно или в результате обучения настроены на какой-то внешний сигнал (в вышеописанных примерах – визуальный). Когда он возникает, организм без особых промедлений выдает оборонительную реакцию, например затаивается или убегает.

• Второй вариант – реакция страха запускается изнутри нервной системы, из мозга. Причиной этого, как правило, является деятельность центров тех или иных биологических потребностей, а также центров мышления.

Потребность в безопасности – одна из ключевых, и она конкурирует с другими, например с необходимостью утолить голод или узнать что-то новое.

Это биологически целесообразно, ведь поведение выгодно направлять на удовлетворение только одной, самой актуальной на данный момент потребности. Конкурирующие нужды сплетаются в единый клубок, который и определяет поведение организма.

По классификации А. Маслоу, описанной в первой главе, потребность в физической и психологической безопасности является одной из базовых. В ситуациях, когда мы ощущаем себя не очень комфортно, не только опасаясь получить какую-то травму, но и при угрозе потери свободы или приближения неприятных, пугающих событий, потребность в безопасности нарастает. Сперва – укрыться «в домике», потом – все остальное.

В соответствии с классификацией П. В. Симонова, потребность в безопасности находится в группе витальных, то есть жизненно необходимых. Это и понятно, ведь если организм не будет заботиться о своей целостности, он долго не протянет. Умение уходить от угроз, хищников, от опасностей внешней среды – камнепада, избытка ультрафиолетовых лучей, слишком сильных волн на море – это очень важно, иначе мы просто не выживем.

Получается, что особи, которые не проявляют надлежащих реакций страха и не заботятся о своей личной безопасности, с меньшей вероятностью оставляют потомство.

Вывод: в ходе эволюции в ряду живых остаются те существа, которые заботятся о своей безопасности и целостности организма. По сути, мы все – «потомки выживших».

Заботиться о безопасности можно двумя способами: убегая или нападая. Дать отпор хулигану в подворотне или «сделать ноги».

В этой главе мы в основном разбираемся с пассивно-оборонительным реагированием, к которому относятся тревожность, страх или паника, при которых забота о безопасности сдвигается в сторону затаивания, замирания, убегания.

С этой составляющей поведения конкурируют активно-оборонительные программы: агрессия, ярость, нападение на источник опасности. Мы можем не ждать, пока на нас свалится неприятность, а храбро выйти вперед и пытаться напасть на противника.

Оставим драки с хулиганами – вот вам пример попроще. Студенты приходят на семинар, и преподаватель их спрашивает: «Кто выполнил домашнее задание, кто готов выйти отвечать?» Вся группа – раз! – и затаилась. Прижались к партам, стараются даже не дышать и слиться с цветом стен. Но почти наверняка, если в аудитории сидит человек 15–20, найдется тот, кто скажет: «А вы нам ничего не задавали! Вы о чем вообще?» Это – агрессивная реакция, вполне приемлемая в обществе. Об агрессии более подробно поговорим в главе 8, здесь она нужна лишь как антитеза пассивно-оборонительного поведения.

Простейшие оборонительные программы замыкаются уже на уровне спинного мозга (рефлекс отдергивания руки от источника боли), продолговатого мозга и моста – кашель, чихание, мигание, слезотечение.

Задняя часть гипоталамуса вместе с миндалиной создают соответствующую мотивацию – готовность к запуску оборонительных поведенческих ответов. И обеспечивают их вегетативное и эндокринное сопровождение. В целом нейрофизиологи предпочитают говорить не о потребности в безопасности вообще, а об активно-оборонительных (агрессия) и пассивно-оборонительных проявлениях (страх, тревожность), которые выражаются в затаивании и бегстве.

Выбор – драться или убегать – постоянно стоит перед нами.

Соответственно, конкуренция fight-or-flight, то есть «дерись или беги», – вечная проблема, и, кроме того, это очень важный компонент нашего базового темперамента.