Мозг и наркотики. Дофамин и кокаин, героин, опиум, алкоголь.Окончание книги: Мозг и его потребности

Мозг и наркотики. Дофамин и кокаин, героин, опиум, алкоголь.Окончание книги: Мозг и его потребности.
Электронная книга t.me/kudaidem/1414

Синаптические механизмы работы мозга.

В последней главе обобщим и дополним ту информацию о синаптических механизмах работы мозга.

Речь идет прежде всего о тех молекулах, с помощью которых передаются сигналы в нервной системе, то есть о медиаторах (нейромедиаторах).

Современным языком можно сказать, что постоянно происходил «апгрейд» нервной системы. Причем эволюция идет именно как частичный апгрейд: старое оборудование дополняется новым. К структурам, возраст которых сотни миллионов лет, добавлялись новые зоны, возрастом сотни тысяч лет.

В итоге наш мозг — это древний IBM-286, который сотни раз улучшали, и сейчас уже никто толком не помнит, что там внутри, в самой серединке.

При описании потребностей чаще всего упоминались две структуры: гипоталамус и миндалина.

Гипоталамус — нижняя часть промежуточного мозга, находится в самом центре головы.

С ним мы связываем шесть важнейших центров потребностей:

голода и жажды (средняя область гипоталамуса — серый бугор),

полового и родительского поведения (передний гипоталамус),

страха и агрессии (пассивно- и активно- оборонительного поведения; задний гипоталамус).

Миндалина работает в паре с гипоталамусом — где-то корректирует его, а где-то им управляет (например, в ситуациях выбора «беги или дерись»).

Миндалина располагается в глубине височной доли и относится к базальным ганглиям — серому веществу, которое спрятано внутрь больших полушарий.

Это эволюционно более новая структура, чем гипоталамус. С миндалиной связаны некоторые биологические потребности, которые в гипоталамусе вообще не прослеживаются.

В основном это различные зоосоциальные программы, такие как стремление доминировать, территориальное поведение, эмпатия.

Все это — макроуровень, уровень обширных нервных структур.

Между нейронами сигналы передаются в контактах-синапсах химическим путем за счет выделения веществ-медиаторов.

Синапсы, медиаторы и их рецепторы являются основной мишенью психофармакологии.

Это важнейшая область не только медицины, но и человеческой культуры вообще, поскольку попытки так или иначе повлиять на работу мозга, активизировать либо затормозить определенные его функции сопровождают всю историю нашей цивилизации.

(Рис. 12.2)

В нервной системе существует конкуренция двух уровней информации.

Первый из них — это потребности. Оборонительное поведение «воюет» с исследовательским, половым, пищевым, подражательным и т.д. Должен произойти выбор «доминанты».

Второй уровень конкуренции — когда уже выбрана потребность и соревнуются программы, которые эту потребность могут удовлетворить.

В этом случае каждая программа стремится «повести за собой» наше поведение и, если получится, заслужить «дополнительные баллы».

Ведь чем больше «рейтинг» программы, тем чаще она будет присутствовать в наших нейросетях в активной форме.

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 данных веществ соответствует моментам удовлетворения потребностей.

Конечно же, существуют их антиподы, связанные с отрицательными эмоциями, фрустрацией, неудачами:

эндозепины, 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. Это в значительной степени определяется проблемами и задачами практической наркологии.

Если взять вещество, похожее на медиатор, вызывающий положительные эмоции, способное проходить 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… Достаточно принять таблетку или уколоться.

На фоне наркотика обнаруживается, что есть «химическая» замена реальному поведению, реальной жизни — так формируется психологическая зависимость.

Однако 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 синтез медиатора, «ожидая» очередной дозы наркотика. Так развиваются физиологические привыкание и зависимость.

В ряде случаев может оказаться, 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 несколько подробнее.

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

Дофамин очень явно себя проявляет там, где удовлетворение потребности связано с движением.

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 затихание» (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 углу и вяло думаете: «Да-а-аа, это было прекрасно», тут, конечно, работают эндорфины.

Действие наркотиков, похожих на дофамин, как уже упоминалось, обладает четкими признаками психомоторной стимуляции: они активируют движения, мыслительную деятельность, возникает ощущение могущества, величия.

К этой категории относятся амфетамины, кокаин. Серьезное нарушение функционирования синапсов при их повторном введении в организм происходит, как правило, после 20–30 приемов.

Эффекты морфина, героина «выдергивают» 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 зависимость в случае сильных наркотиков формируется с первого же раза.

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 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 сравнении с никотином.

В некоторых случаях каннабиноиды, кроме того, способны вызывать галлюцинации; никотин может порой оказывать психостимулирующее действие; каннабиноиды усиливают аппетит, никотин его понижает.

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).

На схеме под видео показаны основные структуры, вырабатывающие дофамин.

Совет, если 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!».

В настоящее время целый ряд исследований показывает, что максимальная активация нейронов 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.

Выходит, для получения положительных эмоций от прекрасного блюда вовсе не обязательно его немедленно есть, можно (и нужно) просто некоторое время на него полюбоваться и обязательно похвалить повара.

Следующая тема, вещества, похожие на дофамин.

 Амфетамин.

 Вещества, похожие на дофамин и усиливающие работу соответствующих синапсов, являются серьезными психотропными препаратами, которые параллельно стимулируют как двигательную, так и ментальную активность, да еще и вызывают положительные эмоции. Поэтому их отнесли к группе психомоторных стимуляторов.

Амфетамин влияет на разные компоненты деятельности синапса.

Важнее всего то, что он увеличивает количество молекул дофамина, загружаемых в каждый пузырек-везикулу.

В результате порция дофамина, которая выбрасывается при приходе электрического импульса, на фоне амфетамина становится больше и дофамин оказывает на рецепторы более сильное воздействие.

Растет двигательная активность и скорость ментальных процессов (на фоне положительных эмоций).

Амфетамины были открыты еще в начале XX века, и при их описании ученые и медики сначала были настроены очень оптимистично: эти соединения снимают ощущения голода, увеличивают подвижность, дарят позитивные эмоции.

Но, препараты обладают наркотическими свойствами и на фоне их приема формируются привыкание и зависимость.

При резком отказе возникает синдром отмены (абстинентный синдром), который по специфике проявлений противоположен эффектам наркотика.

Итак, наркотики — вещества, мощно и долгосрочно влияющие на работу синапса. Они серьезно деформируют, ухудшают его деятельность, а иногда даже разрушают синапсы и нейроны.

Когда человек решит отказаться от наркотика, обнаружится, что дофаминовые синапсы без амфетамина нормально уже не работают.

Не будет никакой двигательной активности, положительных эмоций, и даже мысли почти остановятся. То есть возникнет тяжелое депрессивное состояние, безвольное, с негативными эмоциями.

 Амфетамины вызывают зависимость примерно за 20–30 приемов, если их принимать несколько раз в неделю. За месяц-полтора можно вполне стать амфетаминовым наркоманом.

В некоторых странах (но не в России) амфетамины в малых дозах используют как лекарства при определенных заболеваниях (СДВГ, нарколепсия, тяжелая депрессия и др.).

Кокаин.

Еще более серьезная история касается кокаина, который заставляет дофамин дольше находиться в синаптической щели.

Это похоже на ситуацию, когда вы нажали на клавишу клавиатуры, а она «залипла».

При этом закономерно развиваются психостимулирующие эффекты, причем в сравнении с амфетаминами кокаин меньше влияет на двигательную активность и больше — на ментальную активность, параллельно вызывая очень мощную эйфорию.

В 19 веке выделили кокаин в чистой форме, он является в мире наркотиком №2 после героина.

Привыкание и зависимость к кокаину формируется очень быстро, при этом резко меняется структура личности человека: на фоне кокаина он становится более агрессивным, эгоцентричным, импульсивным.

Абстинентный синдром сопряжен с сильнейшей депрессией.

Рассмотрим, прочие медиаторы, связанные с положительными эмоциями.

1. Норадреналин -  это молекула, связанная со стрессом, потенциально опасными ситуациями, страхом, агрессией.

Они влияют на очень многие функции, в том числе повышают уровень бодрствования и улучшают обучение, снижают болевую чувствительность. Если удалось удачно уйти от опасности, норадреналин вызывает положительные эмоции на фоне успешного преодоления стресса. Следовательно, с норадреналином связаны ощущения победы, азарта.

Люди реально могут оказываться в зависимости от выделения норадреналина и постоянно стремиться повторить связанные с ним ощущения. Если голубое пятно мощно работает, это создает активный, азартный темперамент.

То есть, если вы в принципе азартный человек и склонны к риску, значит, у вас в мозге много норадреналина и настроенных на него рецепторов. Соответственно, вы склонны ввязываться в авантюры, в том числе прыгать с парашютом, ходить на байдарках через пороги или гонять по шоссе на автомобиле с избыточно высокой скоростью.

2. Эфедрин.

Находится в списке запрещенных наркотических препаратов. Вызывает эйфорию, сопровождающуюся подъемом кровяного давления и сердцебиением. Сбор эфедры в России,  законодательно запрещен.

3. Опиоидные пептиды.

Они вызывают обезболивание и эйфорию. Именно такой молекулой является морфин.

Морфин — токсин, характерный для снотворного мака.

Свойства подсохшего млечного сока, называемого опиум, известны человечеству тысячи лет.

Когда из опиума выделили чистый морфин, оказалось, что эта молекула обеспечивает мощнейший обезболивающий эффект и очень сильную эйфорию.

В итоге морфин оказался не только колоссально значимым лекарственным препаратом-анальгетиком, но и одним из самых страшных наркотиков.

Морфин эффективно действует на опиоидные рецепторы в синапсах и ключевая часть его молекулы нажимает на те же молекулярные «кнопки», которые активируют опиоидные пептиды (энкефалины, эндорфины и др.).

При этом морфиноподобные молекулы, в отличие от пептидов, химически очень устойчивы, медленно разрушаются в крови и легко проникают в мозг.

Именно с применением морфина возникла наркология как отдельная область медицины.

Медики обнаружили, что зависимость от морфина протекает как заболевание, при этом включаются серьезные клеточные механизмы. То есть ученые и врачи осознали, что наркомания — это не просто психологическая слабость.

Если вещество всерьез влияет на работу синапса через рецепторы, обязательно возникнут привыкание и зависимость.

Это относится не только к наркотикам, но и вообще к серьезным психотропным препаратам: нейролептикам, антидепрессантам, транквилизаторам, снотворным.

Очередное производное морфина (диацетилморфин) оказалось в 10 раз более эффективным, его назвали «героическое обезболивающее» — героин.

Героин в 10 раз легче проходит в мозг. Однако привыкание и зависимость при применении этого вещества идут еще быстрее.

Более того, героиновая эйфория настолько сильна, что буквально «выжигаются» нейроны в центрах положительных эмоций (конкретный механизм определяется так называемой нейротоксичностью глутамата и гибелью нейронов при сверхактивации).

Даже если человек выбрался из героиновой зависимости, то, скорее всего, всю оставшуюся жизнь будет жить на депрессивном фоне, потому что у него теперь глобально сбит баланс между центрами положительных и отрицательных эмоций. Героин очень травматичен для мозга.

Однако, надо отметить, что героин создавался как лекарственный препарат, и фирма Bayer, которая изобрела аспирин, сделала и героин. В какой-то момент его даже позиционировали как препарат против кашля.

Сейчас это наркотик №1 в мире, и, к сожалению, наша страна находится на основном пути афганского наркотрафика, что уже сделало героинзависимыми большое количество россиян.

Серотонин – больше тормозит отрицательные эмоции, а не вызывает положительные.

На серотониновые синапсы влияет особая группа наркотических препаратов — галлюциногенов-психоделиков.

Они выключают тормозное действие серотонина в коре больших полушарий, где этот медиатор «снимает» лишние сенсорные потоки, избыточные сигналы от центров эмоций и памяти.

В результате развиваются галлюцинации, которые, в отличие от состояний, вызываемых молекулами амфетаминов, кокаина, эфедрина, морфина, вовсе не гарантируют положительных эмоций.

 Часто получается не good trip, а bad trip, ведущий к дальнейшим психозам, паническим атакам.

Кроме того, находясь в состоянии галлюцинации — полностью искаженного мировосприятия, человек перестает контролировать свое поведение и легко может нанести себе вред, совершить суицидальное действие.

Порой даже однократное применение чего-то, содержащего психоделики (например, курительных смесей-«спайсов»), может привести к очень серьезным и долгосрочным сбоям в работе мозга.

Четвертый медиатор положительных эмоций,

Ацетилхолин.

В головном мозге ацетилхолин способен нормализовать состояние многих нейросетей, в том числе связанных с общим уровнем бодрствования. При стрессе он подтормаживает ЦНС, успокаивает; при вялом состоянии мозга, напротив, активирует.

Аналогичным образом действует никотин.

Заядлым курильщикам предлагают переходить с реального курения на использование дающих «чистый» никотин электронных сигарет и пластырей, а для выхода из зависимости — применять молекулы, похожие на никотин, но существенно более слабые (например, варениклин). Некоторые вещества, похожие на ацетилхолин, обладают галлюциногенными свойствами (например, атропин и сходный с ним синтетический препарат тропикамид).

5. Анандамид.

Действие анандамида имитируют каннабиноиды, токсины конопли.

Анандамин и каннабиноиды, помимо общего успокоения и создания ощущения комфорта, влияют на центры положительных эмоций, вызывая некоторую эйфорию.

Это, очевидно, способствует формированию привыкания и зависимости, причем быстрее, чем в случае курения табака.

В этом смысле повышение доступности марихуаны, трудно назвать удачной идеей — и это относится к использованию любого серьезного наркотика, который «выводит» мозг человека из состояния эффективного взаимодействия с окружающей действительностью, снижает мотивацию делать что-то в реальном мире, стремясь к реальным целям.

Хотя, с точки зрения государственных управляющих структур легализация определенных наркотиков способствует, «рассеиванию» энергии социальной напряженности…

Современная фармакология рассматривает каннабиноиды в качестве отправной точки для создания новых групп анальгетиков, антидепрессантов.

Алкоголь.

Алкоголь — этиловый спирт, способен влиять на любые синапсы и нервные клетки, да и вообще на любые ткани и органы нашего тела.

Для соединения C2H5OH в нашем организме нет барьеров. Эта молекула способна с равным успехом растворяться и в воде, и в жирах.

Молекулы этилового спирта, первым делом (при поступлении в дозе 10–20 г) активируют дофаминовую систему. В связи с этим стандартный эффект малых доз алкоголя — улучшение настроения.

В средних дозах (до 60–80 г) основной мишенью алкоголя оказываются тормозные синапсы (прежде всего система гамма-аминомасляной кислоты, ГАМК), и рост торможения рассматривается как основа депрессантного, антистрессорного влияния спиртных напитков.

В больших дозах (более 80–100 г) алкоголь изменяет работу столь значительной доли синапсов, что мы наблюдаем ухудшение работы всех медиаторных систем, двигательные, сенсорные и вегетативные нарушения. Происходит отравление продуктами распада этилового спирта и постепенное засыпание.

Если регулярно принимать алкоголь, то может сформироваться зависимость по дофаминовому либо по ГАМК-типу.

В первом случае абстинентный синдром проявляет себя как вялость, депрессия, неспособность к какой-либо деятельности.

Во втором случае при отказе от ежедневного приема спиртных напитков через несколько суток в нервной системе развивается существенное нарушение баланса возбуждения и торможения. Возникший в отсутствие этилового спирта дефицит торможения ведет к гиперактивации, агрессии; он же, вероятно, является причиной появления характерных галлюцинаций — мелких отвратительных существ (состояние «белой горячки»).

Слдующая тема -

Прямое электрическое воздействие.

Нейрофизиологи с некоторым ужасом ждут, что вот-вот появится некое приспособление в виде каски. Надел его на голову — и раз! — через пучки электромагнитных волн стимулируешь центры положительных эмоций (подобные технологии уже используются для точечного разрушения опухолей в мозге). И никакой наркотик не нужен!

 Мозги через пару недель у «потребителя», конечно, сварятся, но зато сколько положительных эмоций он за это время получит (извините за черный юмор)…

Используя наши знания о центрах положительных эмоций и вживляя в мозг электроды, можно управлять поведением — например, крысы как некого «биоробота».

Даже крупный жук способен это оборудование нести, а нейрофизиологи-виртуозы уже умеют управлять бегом или полетом нашпигованного электродами насекомого.

То есть к путям и способам фармакологических воздействий на мозг постепенно присоединяются возможности подачи электрических (физических) по природе управляющих команд.

Это касается метода трансКраниальной магнитной стимуляции (TMS) 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 с конца XX века реализуется в нейрохирургических клиниках (например, в Москве — в Центре нейрохирургии имени Н. Н. Бурденко) для подавления особо устойчивых очагов эпилепсии, депрессии, гиперкинезов, хронических болей и др.

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, стремительно развивается в XXI веке (чего стоит одно только «подключение» к данным разработкам Илона Маска и появление компании Neuralink).

Заключение.

Эта книга — адаптированный к научно-популярному жанру курс лекций, читаемый в последние годы студентам МГУ — небиологам.

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 также окружающих нас людей.

Эта книга и мой рассказ вписываются в сферу того, что сейчас часто именуется «эмоциональным интеллектом»;

Они могут служить богатым источником полезных сведений и «маленьких хитростей» — лайфхаков в самых разных областях жизни.

И вот самые простые и самые 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.