Прямое электрическое воздействие

С чего вообще началась работа со структурами, отвечающими за положительные эмоции? В середине XX века американский психофизиолог Джеймс Олдс, занимавшийся изучением функций нервной системы крыс с помощью вживленных электродов, открыл особые зоны, которые идут по осевой линии ствола головного мозга. Стимуляция этих зон электрическим током вызывала явные признаки положительных эмоций. Более того, оказалось, что если позволить крысе, нажимая на педаль, раздражать любую из этих зон, то животное довольно быстро откажется (почти откажется) от других форм поведения. То есть крыса возле этой педали будет буквально жить, поскольку в данном устройстве теперь, судя по всему, воплощается все ее крысиное счастье. Животное забывает о еде, потомстве, усталости – давит и давит, пока не упадет от истощения. Получается очень впечатляющая модель, имитирующая поведение зависимого от тяжелых наркотиков человека.

Что же находится на «осевой линии» Дж. Олдса? А там все те структуры, о которых мы еще раз вспомнили в этой главе: голубое пятно, вентральная покрышка и черная субстанция, гипоталамус, прилежащее ядро прозрачной перегородки. А еще области, богатые ацетилхолиновыми и опиоидными нейронами.

К счастью, современные технологии до вживления подобных электродов в мозг человека еще не дошли. Хотя, надо сказать, нейрофизиологи с некоторым ужасом ждут, что вот-вот появится некое приспособление в виде каски или кастрюли… Надел такое на голову – и раз! – через пучки электромагнитных волн стимулируешь центры положительных эмоций. Сидишь себе, радуешься жизни (подобные технологии уже используются для точечного разрушения опухолей в мозге). И никакой наркотик не нужен – достаточно купить чудо-аппарат! Три по цене двух. Мозги через пару недель у «потребителя», конечно, сварятся, но зато сколько положительных эмоций он за это время получит! (Извините за черный юмор…)

Уже на уровне экспериментов с животными понятно, что, используя наши знания о центрах положительных эмоций и вживляя в мозг электроды, можно управлять поведением – пока, к счастью, только крысиным. Как неким «биороботом»: сочетая движения грызуна вправо-влево со стимуляцией прилежащего ядра или идущих к нему дофаминергических проекций покрышки, можно довольно быстро научить крысиный мозг в ответ на небольшое «подсказывающее» раздражение правой или левой лобной коры поворачивать в нужную сторону. И у вас получится крыса-спасатель (а может, крыса-шпион), управляемая с помощью джойстика и несущая на спине микрофон и видеокамеру. Кстати, при современном развитии техники даже крупный жук способен нести на себе это оборудование, а нейрофизиологи-виртуозы уже умеют управлять бегом или полетом нашпигованного электродами насекомого.

То есть к путям и способам химических (фармакологических) воздействий на мозг постепенно присоединяются возможности подачи электрических (шире – физических) по природе управляющих команд. Это касается уже упоминавшегося метода транскраниальной магнитной стимуляции (TMS – transcranial magnetic stimulation) и попыток поляризации мозга слабым постоянным током (tDCS – transcranial direct current stimulation). Но наиболее впечатляющие результаты получаются при непосредственном хроническом вживлении в мозг стимулирующих электродов (DBS – deep brain stimulation). Эта процедура уже довольно давно (с конца XX века) и успешно реализуется в нейрохирургических клиниках (в Москве – в Центре нейрохирургии имени Н. Н. Бурденко) для подавления особо устойчивых очагов эпилепсии, депрессии, гиперкинезов, хронических болей и др. Естественно, операция по введению электродов (а они устанавливаются пожизненно) производится после письменного согласия пациента и его родственников.

В этом же направлении совершенствуются технологии нейрокомпьютерных интерфейсов (НКИ) – устройств для сопряжения живого и электронного мозга. НКИ могут работать «на вход»: процессор перекодирует сигналы с микрофона или видеокамеры и подает их в форме электрических импульсов на нейронные сети человека, лишенного способности слышать или видеть. НКИ, конечно, могут работать и «на выход»: электрическая активность коры больших полушарий считывается и перекодируется в сигналы к искусственным конечностям, клавиатуре компьютера, пульту управления инвалидной коляской (а в будущем – автомобиля, самолета, вертолета). Наконец, появляются примеры микропроцессоров, которые исследователи пытаются сделать элементами реальных нейросетей (гиппокампа, мозжечка, спинного мозга).

Все это бурно и стремительно развивается в XXI веке. Чего стоит одно только «подключение» к таким разработкам Илона Маска и появление компании Neuralink!

Но это уже совсем другая история…

Несколько заключительных слов

Для начала вновь отмечу то, о чем уже сказал в предисловии: эта книга – не учебник, не монография ученого и даже не исследование темы, предпринятое профессиональным журналистом. Это адаптированный к научно-популярному жанру курс лекций, читаемый в последние годы студентам МГУ – небиологам. Особо пытливым рекомендую воспользоваться возможностями интернета и конкретно PubMed – общедоступной базы статей в рецензируемых журналах. Достаточно набрать ключевые слова (желательно характеризующие узкую, конкретную тему), и появится доступ к резюме публикаций, а зачастую – к их полному тексту.

Например, набор слов maternal depression brain дает выход более чем на 2800 исследовательских и обзорных работ. Если добавить к списку ключевых слов gene, то останется около 420 публикаций; а если еще и oxytocin – чуть более двух десятков статей, что уже вполне реально просмотреть и проанализировать за обозримое время.

Второе примечание. Очень большой процент данных, упоминаемых по ходу повествования, получен на экспериментальных животных. Иногда весьма близких к человеку (прежде всего обезьянах), иногда – очень далеких: насекомых, моллюсках, червях. Здесь же – наши любимые белые крысы. Важно понимать, что на уровне многих (но не всех) глобальных алгоритмов и механизмов, прежде всего синаптических, простые и сложные нервные системы весьма похожи. Это облегчает жизнь ученых и позволяет, работая на экспериментальных животных, вести, например, предварительный отбор перспективных лекарственных препаратов. Тут совершенно необходимо вспомнить благодарным словом тысячи и тысячи лабораторных крыс, мышей и прочих существ, принесенных в жертву интересам человечества. Поверьте, физиологи искренне стараются свести их число к минимуму, и в любом случае их гибель во благо науки и медицины более благородна и возвышенна, чем превращение коров, свиней и кур в бифштексы и колбасу.

Наконец, важно еще раз подчеркнуть: сфера биологических потребностей – это одна из основ личности, тесно связанная с темпераментом человека. Соответствующие программы «инсталлированы» в мозге каждого из нас, причем с индивидуальной яркостью, интенсивностью. Потому для одних важнее безопасность и комфорт, для других – любопытство, преодоление препятствий, возможность быть лидером. Понимание этого факта подталкивает к познанию самого себя, а заодно и окружающих нас людей – родных и близких, товарищей по работе и хобби, потенциальных клиентов и случайных знакомых.

В итоге прочитанный вами текст прекрасно вписывается в сферу того, что сейчас часто именуется эмоциональным интеллектом. Книга может служить богатым источником полезных сведений и «маленьких хитростей» – лайфхаков в разных областях жизни. И вот самые простые и актуальные из них:

• Почаще «слушайте» свой организм и свой мозг.

• Вовремя давайте им отдыхать, но и заставляйте работать.

• Не забывайте снабжать нервную систему новой – и позитивной – информацией.

• Не зацикливайтесь на стереотипах и смелее вторгайтесь в еще неизведанные сферы знаний.

Спасибо и до новых встреч!