Важнейшие медиаторы, связанные с эмоциями

Какие же медиаторы отвечают за генерацию положительных эмоций и работают в центрах биологических потребностей? Вот он, список этих важнейших молекул: дофамин, норадреналин, опиоидные пептиды, серотонин, ацетилхолин, анандамид. Выделение этих веществ соответствует моментам удовлетворения потребностей. Конечно же, существуют их антиподы, связанные с отрицательными эмоциями, фрустрацией, неудачами: эндиазепины, нейропептид PPI, фрагменты холецистокинина, ноцицептины.

В современной нейрофизиологии и нейрофармакологии ситуация такова, что медиаторы негативных переживаний изучаются довольно мало. В основном исследуются соединения, обусловливающие положительные эмоции. Почему так? Это в значительной степени определяется проблемами и задачами практической наркологии. Если взять вещество, похожее на медиатор, вызывающий положительные эмоции, способное переходить из крови в мозг через гематоэнцефалический барьер и притом устойчивое к разрушительному действию ферментов, это вещество с высокой вероятностью окажется наркотиком.

Наркотик – молекула, продуцирующая сильные позитивные эмоции самим фактом попадания в мозг. В этом случае очень быстро развивается весьма устрашающая ситуация: нервная система вдруг обнаруживает, что для получения удовольствия и даже эйфории вовсе не нужно совершать никакой реальной деятельности. Не нужно есть, узнавать новое, любить… Не нужно вообще напрягаться. Достаточно принять таблетку или уколоться.

Наркотик – словно «черный ход» в центры положительных эмоций, центры потребностей, причем его использование очень быстро ведет к патологическому обучению, выработке навыков получения позитивных эмоций искусственным и травматичным для мозга способом.

На фоне наркотика обнаруживается, что есть «химическая» замена реальному поведению, реальной жизни, – так формируется психологическая зависимость. Параллельно протекают и еще более глубинные процессы: работа дофаминовых, эндорфиновых, ацетилхолиновых синапсов, подвергающихся повторным атакам молекул, похожих на «родной» (эндогенный) медиатор, быстро нарушается, ухудшается. Синапс теряет рецепторы, снижает естественный синтез медиатора, «ожидая» поступления очередной дозы наркотика. Так развиваются физиологические привыкание и зависимость. Привыкание означает, что со временем будет необходимо повышать дозу препарата для достижения того же эффекта. Зависимость обнаруживает себя в форме синдрома отмены: при попытке отказаться от наркотика вдруг оказывается, что без него центры положительных эмоций работают крайне плохо, развиваются тяжелые депрессивные состояния (абстинентный синдром), порой осложненные болевыми ощущениями, как в случае морфина и героина (наркотическая ломка).

Перетерпеть абстинентный синдром, неделями и месяцами ожидая восстановления синапсов, очень непросто. Иногда может оказаться и так, что нейроны в центрах удовольствия повреждены необратимо, и тогда человек остаток жизни будет проживать на депрессивном фоне с искусственно «сбитым» балансом центров положительных и отрицательных эмоций.

Поговорим подробнее о медиаторах положительных эмоций и сходных с ними по химической структуре наркотических и лекарственных препаратах.

Норадреналин – это молекула, связанная со стрессом, потенциальной или реальной опасностью. Положительные эмоции, которые она вызывает, можно определить как ощущение преодоления препятствий, чувство победы, азарта, успешного избегания отрицательного подкрепления.

Дофамин явно себя проявляет там, где удовлетворение потребности связано с движением. Если нужно активно шевелить руками и ногами, причем по ходу этих интенсивных действий человек достигает какой-то цели, положительного подкрепления, то сопутствующие эмоции наверняка имеют дофаминовую природу.

Опиоидные пептиды, энкефалины и эндорфины, в отличие от дофамина, как правило, связаны с ситуациями, когда после удовлетворения потребности и получения положительного подкрепления наблюдается некоторое «поведенческое затухание» (еда, секс). Иными словами, если после всего прекрасного, что с вами случилось, хочется бежать по улице и кричать: «О, как мне хорошо!» – то это дофамин. Если же вы тихо лежите в уголке и вяло думаете: «Да-а-а-а, это было прекрасно», тут, конечно, работают эндорфины.

Действие наркотиков, похожих на дофамин, как уже упоминалось, обладает четкими признаками психомоторной стимуляции: помимо позитивных эмоций, а порой яркой эйфории, они активируют движения, ментальную (мыслительную) деятельность, возникает ощущение могущества, величия. К этой категории относятся амфетамины, кокаин. Серьезное нарушение функционирования синапсов происходит, как правило, после 20–30 приемов.

Эффекты же морфина, героина (молекул, действующих на те же синапсы, где работают эндорфины) «вытаскивают» человека из окружающего мира. Состояние наркозависимого похоже на нахождение в теплом коконе, саркофаге, в которых человек блаженно «плавает» несколько часов, и все остальное (даже сильная боль) не имеет значения. Серьезная поломка синапсов происходит катастрофически быстро – после 5–10 приемов в случае морфина, после 2–5 приемов в случае героина.

Психологическая же зависимость в случае сильных наркотиков (а молекулы, похожие на дофамин и эндорфины, относятся именно к этой категории) формируется с первого раза. Их нельзя «попробовать разок из любопытства». С первой же дозы человек, вероятно, подписывает себе приговор.

Ацетилхолин – еще один медиатор положительных эмоций. Он связан с ощущением физиологического комфорта, с программами лени, экономии сил, гомеостатического баланса, с ощущением безопасности. На ацетилхолин похож никотин – токсин табака, зависимость от которого обычно формируется довольно медленно – нужно выкурить многие сотни сигарет. К сожалению, никотин в чистом виде оказался в последнее время относительно доступен, что привело к всплеску его потребления (в том числе несовершеннолетними).

К этой же группе «рекреационных наркотиков» относят порой и сходные с медиатором анандамидом молекулы каннабиноидов – токсинов конопли. Вместе с тем влияние каннабиноидов на центры положительных эмоций в сравнении с никотином более выражено, что делает формирование привыкания и зависимости более быстрым, стойким. В некоторых случаях каннабиноиды, кроме того, способны вызывать галлюцинации. Никотин может порой оказывать психостимулирующее действие. Каннабиноиды усиливают аппетит, никотин его снижает.

Еще раз подчеркну, что любая молекула, затрагивающая центры положительных эмоций, создает такое психическое состояние, на фоне которого происходит быстрое запоминание и закрепление поведенческих программ, связанных с приемом наркотика. В этом случае мы говорим о патологическом обучении, и «удалить» потом сформированные навыки из мозга крайне сложно.

Дофамин – главный медиатор положительных эмоций

Если еще раз взглянуть на нервные центры, связанные с потребностями и положительными эмоциями, в глаза бросается центральная роль дофамина. Несмотря на то что самая сильная эйфория – опиоидная, морфино-героиновая, основная часть нейронных контуров и синапсов положительного подкрепления использует дофамин.

Поэтому дофамин по праву можно считать главным медиатором позитивных эмоций и положительного подкрепления.

В мозге выделяются вполне определенные, фиксированные зоны, где концентрация дофаминовых нейронов высока (рис. 12.3).

Рис. 12.3. На схеме в верхнем левом углу показаны основные структуры, вырабатывающие дофамин: черная субстанция и вентральная покрышка среднего мозга. Цифрами отмечены их влияния на двигательные области базальных ганглиев (1), прилежащее ядро и гипоталамус (2), кору больших полушарий (3). Представлены также формулы медиаторов, наиболее значимых с точки зрения генерации положительных эмоций, и некоторых их агонистов

Из этих структур аксоны идут прежде всего в целый ряд областей больших полушарий, формируя состояния, обусловленные позитивными эмоциями и положительным подкреплением.

Основная масса дофаминовых нейронов сосредоточена в ядрах среднего мозга – черной субстанции (substantia nigra) и расположенной чуть ниже вентральной покрышке (VTA – ventral tegmental area). Каждый из этих центров может самостоятельно влиять на большие полушария и регулировать процессы обучения – эволюционно более древний вариант передачи управляющих сигналов. Более эволюционно новый путь связан с проведением дофаминовых сигналов через nucleus accumbens (прилежащее ядро прозрачной перегородки).

В мозге высокоразвитых позвоночных, птиц и млекопитающих прилежащее ядро опосредует и переключает самые разные подкрепляющие сигналы. Напомню, что эта структура, как и миндалина, относится к базальным ганглиям. Прилежащее ядро не занимается специфически какой-либо одной биологической потребностью. Оно является тотальным коллектором информации об успехе, ключевым центром генерации положительных эмоций и, соответственно, важнейшей зоной, которая обеспечивает повышение «рейтинга» поведенческих программ.

Прилежащее ядро относят еще к вентральному стриатому – передне-нижней области базальных ганглиев. Анатомически с ним в наиболее явной форме взаимодействуют VTA и голубое пятно (структура, связанная с выделением норадреналина). Дальше сигналы из прилежащего ядра через ряд переключающих структур (вентральный паллидум, передние ядра таламуса) уходят в кору больших полушарий и создают состояние, которое способствует запоминанию действий и навыков, принесших удовольствие.

Получается, что Прилежащее ядро – это ключевой центр как позитивных эмоций, так и формирования наркотической зависимости.

Пути любого наркотика лежат через эту структуру. В качестве примера приведу рассмотренную еще в начале книги биологическую потребность в пище. Когда центр голода активируется, кора больших полушарий под его давлением запускает программу поиска еды. Если живому существу удалось ее найти, откусить, проглотить, то возникают стимулы, приводящие к падению пищевой потребности, желудок наполняется, и именно это воздействует на прилежащее ядро. Но описанная цепь событий – не мгновенный процесс. Правильно диетологи нам говорят: «Ешьте медленнее, жуйте долго и многократно один и тот же кусок». Системе положительных эмоций и удовольствия необходимо время, чтобы активно заработать. Получается, если вы проглотили весь обед за несколько секунд, то этим лишили себя многих позитивных переживаний, а кора больших полушарий осталась в недоумении: «Что это было?». Отсюда мораль: если уж вы находитесь в какой-то приятной ситуации – не торопитесь, дайте прилежащему ядру время для ощущения воздействия. Ведь к нему идет очень много информации (в случае питания – от стенок желудка, вкусовых рецепторов, хеморецепторов, отслеживающих концентрацию глюкозы в крови). А прилежащее ядро, в свою очередь, передает в кору больших полушарий очень важный итог своих вычислений: «Нейроны и синапсы, работавшие здесь и сейчас, – молодцы, и все случившееся имеет смысл запомнить!».

Дофаминовые влияния вентральной покрышки среднего мозга (VTA) задают тонус прилежащего ядра. В зависимости от того, насколько VTA активна, один и тот же сигнал может восприниматься и как слабая положительная эмоция, и как почти эйфория. Важен некий базовый уровень эмоций, и если мало дофамина (или рецепторов к нему), то жизнь вообще слабо радует, а это уже путь к депрессии.

Отмечу еще один важный факт. В настоящее время целый ряд исследований показывает, что максимальная активация нейронов VTA и наиболее мощное выделение дофамина происходит в самом начале удовлетворения потребности, а то и еще раньше – в ту секунду, когда становится ясно, что потребность наверняка будет удовлетворена. Скажем, в случае павловской собаки – это момент включения условного стимула, звонка или лампочки, сигнализирующего о скором и обязательном появлении пищи. «Сейчас кормить будут, ура!» Выходит, для получения положительных эмоций от прекрасного блюда вовсе не обязательно его немедленно есть – можно (и нужно) просто некоторое время им полюбоваться, понюхать, облизнуться и обязательно похвалить повара.

Еще раз подчеркну, что, кроме влияния на прилежащее ядро прозрачной перегородки, которое в случае подкрепления и эмоций оказывается очевидной «в каждой бочке затычкой», любой из центров биологических потребностей эксплуатирует и более древние информационные каналы, архаичные пути, напрямую идущие в кору больших полушарий. Например, у рыб и амфибий система обучения и подкрепления работает без чего-либо похожего на прилежащее ядро (правда, их способность к формированию навыков и условных рефлексов сильно ограничена). В дальнейшем в ходе эволюции оказывается, судя по всему, важным сформировать этот дополнительный усилительный механизм, интегрирующий положительные эмоции, и связать его деятельность с активностью дофамина, поступающего из среднего мозга. Почему именно дофамин – можно только предполагать. Эволюция выбирает из того «меню» мутаций, которые случаются с конкретными организмами, и, видимо, кто-то из предков современных наземных позвоночных «поймал» соответствующие изменения генов. Возможно, дело в том, что дофамин оказывает более «точечные» влияния внутри ЦНС в сравнении с серотонином и норадреналином. С другой стороны, дофаминовые нейроны локализованы в довольно ограниченных зонах (в отличие от ацетилхолиновых и эндорфинов), что делает управление их активностью более доступным…

Когда человек испытывает позитивные эмоции по самым разным поводам, на изображениях, получаемых с помощью МРТ, «загораются» центры специфических потребностей плюс прилежащее ядро как коллектор положительных подкрепляющих сигналов. Соответственно, ощущаем ли мы сладкий вкус, рассматриваем ли фото любимой девушки, узнаем ли о том, что на наш счет перевели немного денег, или, лежа в томографе, играем в компьютерную игру – в любом случае активируются эти структуры, настолько они важны и колоссально значимы.

Дофамин как химическое соединение имеет несложную молекулу. Впрочем, большинство медиаторов тоже представляют собой маленькие шустрые молекулы, которые должны быстро пересекать синаптическую щель, иначе процессы передачи сигналов будут замедлены. Дофамин нейронов VTA значим при самых разных вариантах новизны, вплоть до творческих процессов, научных открытий, реакции на юмор. Дофамин нейронов черной субстанции важен тогда, когда мы двигаемся, а это танцы, спорт и вообще любой вариант перемещения в пространстве. А если движения плюс новизна, то тогда совсем хорошо получается!

Например, гулять по новому городу, любуясь архитектурой; играть в подвижную коллективную игру, обстоятельства которой постоянно меняются, – тот же футбол; попасть на мастер-класс по гончарному делу и смастерить чашку или вазу своими руками. Это и есть то, что мы обычно называем интересной жизнью, правда?