Центры потребностей

Главными центрами биологических потребностей являются гипоталамус и часть структур, относящихся к базальным ганглиям. В базальных ганглиях – не только двигательные нейросети, работающие вместе с мозжечком. Около 20 % нейронов этой области связаны с обработкой потребностей и эмоций. Важнейшая из них называется миндалиной. Миндалина – парное скопление нервных клеток, которое находится в глубине височных долей мозга. Она сообщает в ассоциативную лобную кору: «Хочу то, хочу се, вот это хочу!»

Гипоталамус вместе с миндалиной образуют замечательную пару, которая отвечает за большинство биологических потребностей и генерирует их.

Как мы вообще начинаем в чем-то нуждаться, от чего зависит уровень потребностей? От того, что мы видим во внешней среде, от сигналов самого организма, гормонов, генетических факторов. Различные ядра гипоталамуса отвечают за разные наши нужды.

Если мы говорим про голод и жажду, тут ведущую роль играет средняя область гипоталамуса. Когда речь идет о половом и родительском поведении, здесь гипоталамус (его передние ядра) тоже главный, но миндалина его контролирует и не дает зашкаливать этим потребностям, не позволяя нам скатиться в маниакальные одержимости. А так бы распоясались! Задняя часть гипоталамуса работает со страхом и агрессией, но в данном случае под четким управлением миндалины – та запускает эти программы, а гипоталамус в основном уже реализует реакции внутренних органов и эндокринные ответы на появления стресса. То самое усиленное потоотделение, спазмы кишечника и прочие «прелести», возникающие, когда мы нервничаем.

Глава 2. Мозг и еда. Пищевое поведение

Пищевые рефлексы

Как правило, когда физиологи говорят о потребностях, они подразумевают, что за каждой из них стоит конкретная нервная структура. Это позволяет взглянуть на ситуацию объективно, что и требуется от качественного, доказательного естественно-научного исследования.

Согласно П. В. Симонову, потребность в еде относится к классу витальных – тех, без которых мы не сможем физически существовать. Эта постоянная необходимость съесть что-нибудь связана с центрами голода, пищевого насыщения, гормонами, которые на них влияют. Попробуем разобраться, как мозг взаимодействует с пищей и почему же большинство из нас так любит поднять себе настроение какой-нибудь вкусняшкой.

Пищевое поведение – одно из самых базовых. Понятно, что если мы не будем питаться, во-первых, для получения энергии, во-вторых, для построения тела, то у нас очень быстро возникнут проблемы. Вначале появляются симптомы недостатка энергии, организм говорит: «У меня кончилась глюкоза, топливо на нуле, нужно что-то срочно съесть». Если ничего не предпринимать, появятся и другие негативные симптомы. Можно, конечно, «распечатать заначку» с жирами, но наше тело делает это крайне неохотно, предпочитая требовать от мозга углеводы.

Голод и желание поесть – это то, что сопровождает нас всю жизнь. Так же как в случае других биологических нужд, удовлетворение пищевой потребности дарит нам положительные эмоции, причем сильные и надежные.

Если наше поведение не привело к успеху и организм не смог добраться до пищи, вполне очевидно, что мы получим порцию плохого настроения. Те поведенческие программы, которые привели к неудаче, приобретут минус в рейтинге («минус 10 очков Слизерину»), и далее по ходу жизни наш мозг будет выбирать их с меньшей вероятностью. Элементарный пример: вы пошли в какое-то кафе, а там вам принесли слегка подтухший липкий салат и суп, в котором плавает муха. В другой раз вы десять раз подумаете, стоит туда идти или нет. Еще и отрицательный отзыв напишете.

Человечество за тысячелетия своего существования изобрело много интересного и важного, связанного с едой. Прежде всего это древнейшее искусство кулинарии. Если рассчитать ваши месячные расходы, наверняка получится, что на еду вы тратите гораздо больше денег, чем на музеи, концерты и покупку книг. Кто-то чаще ходит в рестораны, кто-то заказывает доставку роллов, а кто-то и сам любит сварить борщ и пожарить котлет. Но все это говорит об огромной значимости пищевых программ.

При рассмотрении каждого центра биологических потребностей очень важен врожденный компонент. В случае пищевых программ наблюдается интересная ситуация: здесь человек в ряду отстающих. Мы, с нашим сложным мозгом, на врожденном уровне обладаем минимальным количеством соответствующей информации. И наша нервная система больше заточена на обучение в процессе жизни, чем на базовые установки, данные нам с рождением. Когда человек появляется на свет, его мозг в отношении знаний о еде почти «пуст», он содержит незначительное количество врожденных программ, связанных с едой. Конечно, младенец умеет сосать мамину грудь, глотать, выделять слюну, но это почти ничто по сравнению с тем, что умеют, например, пчела или паук. Паук врожденно способен плести сеть, пчела – строить соты. В мозге у этих членистоногих примерно 100–200 тысяч нейронов. Всего-то! И тем не менее на этих не очень больших нейросетях (а у нас с вами нейронов около 90 млрд) записаны врожденно заданные программы колоссальной сложности. Это говорит о том, что нейросеть обладает очень большой информационной емкостью.

Удовлетворение потребностей происходит за счет того или иного поведения.

Самый простой тип поведения – рефлексы (реакции на стимулы).

Стимул, как известно, вызывает ответ, реакцию.

В простейшем случае, для того чтобы удовлетворить потребность в еде, нужно реализовать пищеварительный рефлекс. Такие рефлексы запускаются вкусовыми, тактильными, обонятельными, зрительными стимулами. Представьте: вы идете по улице, и тут ваши ноздри улавливают запах свежеиспеченных пончиков – маслянистых, посыпанных сахарной пудрой… Скорее всего, слюнки потекут, даже если вы не очень любите пончики и считаете их вредным фастфудом.

В мозге – как разных животных, так и в человеческом – можно найти врожденно установленные, сформированные цепочки нейронов – рефлекторные дуги. Прикосновение к губам младенца вызывает сосательный рефлекс – он тут же начнет причмокивать. А если на язык ему капнуть чем-нибудь горьким или кислым, например лимонным соком, то он станет отменно плеваться. То, что младенец отлично умеет, с одной стороны, сосать мамину грудь, а с другой – плеваться (умудряясь еще орать при этом, как будто вопрошая: «Родители, что за гадость вы мне подсунули?»), показывает, насколько это важные врожденные программы поведения.

Если мы посмотрим на мир животных, то подобных рефлекторных дуг – когда от стимула возбуждение по цепочке нейронов доходит до движения, до реакции внутренних органов – обнаружим очень много. При этом важно, какую конкретно пищу ест существо того или иного биологического вида. Поэтому на входе в пищевые программы у хищников, у растительноядных или насекомоядных находятся весьма разные органы чувств. Вначале часто срабатывают так называемые дистантные сенсорные системы, которые издали, на дистанции идентифицируют потенциальную пищу. Животные видят, чуют или слышат свою добычу.

Например, родиться самцом соловья, кузнечика или лягушки в нашем мире довольно рискованно. Если вы в любовном порыве поете, стрекочете или квакаете – тем самым выдаете свое местоположение. На это у многих хищников, например у проходящего мимо кота, срабатывают врожденные рефлекторные дуги: «Ага, еда сама о себе сообщает!». Это все равно что запустить рекламную кампанию «Съешь меня!».

Когда хищник схватил добычу, когда коза дотянулась до ветки с листьями, у них начинают функционировать контактные сенсорные системы, первым делом – тактильная. Необходимо потрогать, что досталось, похоже ли это на настоящую еду. А в конечном итоге добро дает вкусовая система. Вкус – это последний контроль качества и химического состава пищи и, соответственно, момент окончательного решения – съедобная или несъедобная эта штука, которая уже находится в ротовой полости.

Членистоногие, например бабочки, часто настроены на определенный вид пищи. Будучи гусеницей, бабочка запоминает вкус и запах того растения, которое ест. После чудесного преображения бабочка старается отложить яйца на такое же растение. Получается, что она идентифицирует свою пищу по памяти, то есть уже у членистоногих существует своеобразный аналог культурной передачи информации.

У рыб все тело покрыто вкусовыми рецепторами. У рыб-хищников рефлекс схватывания добычи очень ярко выражен. Например, щука реагирует на зрительный образ жертвы, прекрасно детектирует движение и рассчитывает траекторию броска. Она подплывает, подплывает, а потом кидается на свою жертву с полуметра. Щука ест все, что шевелится в воде. Если поместить в одну банку щучку и несколько других рыбок, то через небольшой отрезок времени в банке останется только щучка. И часто хвост последней рыбки, уже не поместившейся в желудок, будет торчать у нее изо рта. Щучка ничего не может с собой поделать, потому что нападение и глотание – ее важнейшая врожденная программа. Так что не стоит лишний раз болтать ногой в водоеме, где водятся крупные и хищные рыбы. И рыбаку палец в рот щуке совать не стоит: желание, как в сказке, она все равно не исполнит.

У нас почти все вкусовые рецепторы собраны в ротовой полости, хотя часть из них расположена еще и по ходу желудочно-кишечного тракта. Человеческий детеныш врожденно очень мало что знает про свою еду. Визуально молоко он не идентифицирует, но на вкус определит как что-то сладковатое и белковое. У младенца работают тактильные рецепторы вокруг губ и вкусовая система. А дальше запускается сосательный рефлекс. Замечательные пухлые младенческие щечки – это на самом деле мышцы, которые нужны для того, чтобы высасывать молоко – прекрасный источник энергии и питательных веществ – из материнской груди. У младенцев этот рефлекс работает надежно к всеобщей радости и умилению.

Рефлексы – очень интересная сфера и, если идти по этапам эволюции (филогенезу) – говорить о червях, моллюсках, членистоногих, разнообразных позвоночных, – можно подобрать сотни примеров рефлекторного пищевого поведения.

Рефлексы являются самым «поверхностным» и легко наблюдаемым уровнем деятельности нервной системы.

Но более сложные проявления пищевого поведения, конечно, связаны с внутренним состоянием мозга. Уже в XVII веке величайший французский ученый и мыслитель Рене Декарт, который первым описал рефлекторный принцип работы мозга, отмечал, что поведение человека – это не одни рефлексы. Если копнуть чуть глубже, мы обнаружим круг явлений, попадающих в сферу работы центров потребностей, активируемых эндогенно, то есть изнутри организма.

Наличие запускающего внешнего стимула в такой ситуации оказывается даже не обязательным. Мы можем убрать сенсорное звено, оставить только вставочные нейроны (интернейроны), которые, собственно, и принимают решение о запуске разных реакций. Потребность возникает тогда, когда внутри мозга нарастает некое состояние, например чувство голода.

Одно дело – вы увидели конфету и тут же запихнули ее в рот, даже если есть вам совсем не хочется. Это рефлекс на «вкусняшку», причем возникший в ходе обучения. И совсем другое дело – когда внутри организма происходит активация потребности и кора больших полушарий начинает снизу, из гипоталамуса, получать сигналы типа: «Мне есть хочется, я голоден, давай хоть что-нибудь пожуем». В какой-то момент эта потребность завладевает поведением, и мы начинаем думать, осталась ли в холодильнике колбаса и надо ли в магазин за хлебом. Причем активация центра потребности зависит от гормонального фона и сигналов от внутренних органов.

Часть процессов активации тоже вписывается в понятие рефлекторных дуг. Например, сигналы от пустого желудка можно воспринимать как особого рода сенсорные стимулы, которые рефлекторно усиливают пищевое поведение. Запуск действия изнутри организма (сигналами от системы внутренней чувствительности) – очень характерный компонент работы центров многих потребностей.

Классификация П. В. Симонова включает примерно два десятка разных потребностей. А наш мозг – арена конкуренции поведенческих программ, соответствующих этим потребностям. Внутри нас (точнее, внутри миндалины и ассоциативной лобной коры) в каждый момент времени они выясняют, кто главнее. Если вы пришли послушать чью-то лекцию, то, наверное, любопытство у вас в тот момент являлось ведущей потребностью (по крайней мере, на это всегда надеется спикер), но в какой-то момент вам захочется есть, спать или в туалет, и тогда начнут проявлять себя уже другие программы. Вы вспомните, что в рюкзаке у вас завалялась шоколадка, и сосредоточиться на теме лекции будет уже сложнее.

Конкуренция потребностей – дело обычное. Понятно, что пищевое поведение выигрывает конкуренцию, когда очень хочется есть. Но когда желудок наполнен и больше не лезет, оказывается, что свобода, новизна впечатлений, общение с друзьями – тоже значимы, и золотая клетка с массой вкусненького уже не радует…

Как уже упоминалось, центры различных потребностей в мозге каждого из нас установлены с неодинаковой яркостью. Это зависит от ДНК родителей, от ряда пренатальных событий, эпигенетики, гормонов и т. д., и все это является основой нашей личности и проявлений темперамента.

Кто-то более свободолюбив и ставит независимость превыше остального. Для кого-то очень важно быть лидером и завоевывать авторитет. Кто-то более любопытен и с детства штудирует энциклопедии «Все обо всем», предпочитая книги дворовому футболу. В итоге возникает некое уникальное сочетание разных потребностей, уникальный сложный баланс двух десятков базовых программ, во многом являющийся основой нашей личности. От этого сочетания зависит не только темперамент, но и способность к обучению, адаптации к окружающей среде, выбор профессии, круга общения, а в итоге – всего жизненного пути.