Возраст ни при чем. Как заставить мозг быстро думать и много помнить - Медина Джон - Страница 13

Немного раньше я, десятилетний мальчишка, пришел в его спальню, жутко встревоженный тем, что сломал все бытовые приборы на кухне. Я воткнул переносной калорифер в розетку возле холодильника, и тут раздался громкий щелчок. Все немедленно перестало работать: освещение, холодильник, электрическая плита и даже электрическая открывалка для консервов.

«Ты сжег предохранитель, сынок», – объяснил отец, вертя в руке блестящую штуковину, – электрический предохранитель на пятнадцать ампер, ныне превратившийся в антикварную диковину. Я был поражен. Как такая вселенская катастрофа – от отключения плиты до отказа открывалки – могла произойти из-за поломки одной мелкой детали? Тогда я получил первый урок об устройстве электрических цепей в жилом доме. Отец вытащил старый предохранитель, вставил новый, и кухня волшебным образом вернулась к жизни.

Это ностальгическое воспоминание помогает нам кое-что понять об устройстве мозга и активации его контуров. В этой главе я упоминал об изменении многих факторов, связанных с поведением: принятие решений, стремление к вознаграждению, склонность к риску, избирательная память, депрессия. Эти факторы имеют такие же функциональные различия, как открывалка для консервов и холодильник, и кажутся не связанными друг с другом. Но это вовсе не так. Ученые полагают, что биологической основой для большинства этих изменений является выход из строя лишь одного контура, как это произошло на кухне.

Разумеется, этот контур не состоит из проводов, по которым течет электричество; он состоит из нейронов, реагирующих на нейротрансмиттеры. Один из них настолько широко известен, что вы, несомненно, слышали о нем: это дофамин. Контуры, по которым передается воздействие дофамина, называются дофаминергическими путями. В мозге насчитывается до восьми таких путей, своеобразных «проводников удовольствия».

Одним из первых впечатлений при знакомстве с молекулой дофамина является ее смехотворно маленький размер. Она синтезируется с помощью небольшой перестройки молекулы аминокислоты под названием тирозин. Помните аминокислоты, о которых говорили на уроках биологии в средней школе? Это строительные кирпичики природных белков. При образовании белка длинные цепочки аминокислот, иногда целые сотни, соединяются друг с другом, как вагоны поезда. Размер дофамина не превышает размера одного из таких вагонов.

Возможно, вы также знакомы с тирозином благодаря вашей диете. Он содержится в повседневных продуктах; особенно много его в яичном белке, соевых бобах и морских водорослях. Но не обманывайтесь миниатюрным размером дофамина и его скромным происхождением. Он производит сильнейшее воздействие. При серьезном недостатке дофамина может развиться болезнь Паркинсона, а при значительном избытке – шизофрения. При выработке в необходимом количестве дофамин опосредованно управляет вашей способностью вознаграждать себя удовольствием, принимать решения или прочно держать карандаш в пальцах. Дофамин так или иначе принимает участие в каждом из видов поведения, упомянутых в этой главе; впечатляющий набор навыков для вещества, которое содержится в морских водорослях.

Каков же механизм действия этой универсальной молекулы? Дофамин участвует в передаче нервных импульсов, прикрепляясь к семейству рецепторов, предназначенных для этой цели. Такие рецепторы существуют только в определенных нейронах мозга. Клетки, которым выпала удача иметь их, при взаимодействии с дофамином активируются для выполнения определенных функций. Вы можете представить это как стандартную систему зажигания в вашем автомобиле: вставляете ключ в замок зажигания, и машина пробуждается к жизни. Вставьте дофамин в соответствующий нейронный рецептор, и нейрон пробудится к жизни. Расположите множество таких нейронов подряд, и вы получите активируемую цепь. Соедините несколько таких цепей в единый контур, заложите глубоко в центре мозга, и вы получите дофаминергическую систему.

С учетом шанхайской перенаселенности мозга всевозможными клетками, дофаминергическая система включает совсем немного нейронов. Лишь в определенных местах существуют рецепторы дофамина, и это означает, что лишь некоторые области мозга обладают чувствительностью к нему. Одной из них является уже упомянутая «Дорога в ад». Эта линия состоит из двух небольших областей, чувствительных к дофамину (вентральная область покрышки и прилежащее ядро), соединенные дофаминовыми контурами. Перегрузка этой системы и ее последующая дисфункция влечет за собой большинство вредных пристрастий к химическим веществам, которые губят так много людей.

Как выясняется, дофамин – это действительно важная вещь. Вскоре мы выясним, насколько он важен для пожилых людей. Один из критериев старения заключается в том, что дофаминовая система со временем приходит в упадок.

Мышь, которая не рычит

Некоторые эксперименты бывает трудно переварить, как пережаренный стейк, и это один из них. Вы можете изменять геном мышей до тех пор, пока они не потеряют способность самостоятельно вырабатывать дофамин. Когда вы доходите до этой черты, то выносите мышам смертный приговор. Причина гибели ошеломительна: животные морят себя голодом до смерти. Даже если поставить перед ними любимую еду, мышиный эквивалент шоколадного торта, они будут тупо глядеть на нее и не делать ничего, чтобы предотвратить медленную смерть от истощения. То же самое относится и к малышам. В условиях недостатка дофамина мышата не сосут молоко достаточно часто, чтобы сохранить свою маленькую жизнь. У них сохраняются все необходимые рефлексы для поиска и поедания пищи, но они просто не желают есть. Если ввести им синтезированный дофамин, они сразу начинают нормально питаться. В чем тут смысл? Крайне трудно поддерживать жизнь без дофамина, зато жизнь с дофамином является, по меньшей мере, предпочтительным выбором.

Я рассказал об этом эксперименте, так как он связан с одним из самых важных биологических открытий в современной геронтологии: по мере старения функциональность дофаминергической системы начинает приходить в упадок. Для людей этот упадок имеет гораздо более сложные последствия, чем постепенная потеря удовольствия от еды. Поскольку размер коры нашего мозга отличается от мышиного, как детское одеяло от почтовой марки, такая разница имеет значение.

Упадок у людей складывается из трех факторов. Во-первых, выработка дофамина в определенных зонах мозга замедляется. Это неравномерный процесс. Средний мозг несет меньшие потери, в то время как префронтальная дорсолатеральная кора в передней части мозга страдает почти в три раза сильнее. Эти эффекты становятся особенно заметными после шестидесяти пяти лет. Во-вторых, дофаминовые рецепторы начинают исчезать. Один важный рецептор под названием D2 теряет по 6–7 % с каждым десятилетием жизни, начиная уже с двадцати лет! В-третьих, дофаминенергические нервные связи начинают распадаться; в основном это происходит из-за гибели клеток. Одним из уязвимых регионов является черная субстанция, скопление нейронных клеток, тесно связанное с моторной функцией. В результате может развиться болезнь Паркинсона, и это объясняет, почему одним из главных факторов такого риска является элементарное старение.

Эти три категории потерь могут объяснить почти все изменения характера, обсуждаемые в этой главе. Некоторые виды депрессии возникают в результате снижения дофаминергической активности. Это явление так распространено, что получило название ДДД (дофамин-дефицитная депрессия).

Нам также известно, что дофамин принимает участие в осуществлении командных функций, особенно прогностической способности, – которая, как вы помните, уменьшается с возрастом. Дофамин ассоциируется даже с нашей психологической мотивацией. Принимая во внимание тот факт, что с возрастом мы переходим от агрессивной поощрительной мотивации к гораздо более осторожной превентивной мотивации, меняется и наше отношение к риску.

Даже эффект определенности (и его темного близнеца – излишнюю доверчивость или психологическую внушаемость) можно объяснить снижением уровня дофамина. Нам известно, что механизмы внимания, позволяющие отдавать предпочтение одним стимулам перед другими, определяются дофаминергической активностью. По сути дела, большинство игроков в этой партии пользуются дофамином для фокусировки внимания. К ним относится островок Рейля, который в юности усеян рецепторами дофамина, как зубчиками чеснока в свином окороке. Кстати, его дисфункция также связана с депрессией.