него повлиять?
Электрический импульс, распространяясь по мембране, запускает выделение вещества-медиатора из небольших пузырьков-везикул в синаптическую щель (вновь обратимся к рисунку 1.1). На следующем шаге молекулы медиатора, быстро преодолев узкое межклеточное пространство, воздействуют на чувствительные белки-рецепторы, характерные для поверхности клетки-мишени. Если это возбуждающий нейромедиатор и если воздействие окажется достаточно сильным, такая клетка генерирует импульс, и он бежит дальше. В этом случае сигнал о некой потребности имеет шанс повлиять на кору больших полушарий и, значит, на поведение целого организма.
Даже такое упрощенное описание показывает, что существуют достаточно очевидные пути и способы эффективного изменения работы синапса. Так, можно вводить химические вещества (рис. 12.1, внизу), похожие на медиатор (агонисты), или вещества, мешающие медиатору действовать на рецепторы (антагонисты). В первом случае произойдет активация, а во втором – ослабление синаптической передачи информации, поскольку не все рецепторы будут доступны для медиатора. Особый путь – влияние на свойства белков-рецепторов и их количество, например, за счет включения либо выключения генов – фрагментов ДНК, кодирующих рецепторные белки. Целый ряд механизмов, которые позволяют усилить работу синапсов, обусловлен подавлением систем инактивации медиаторов (рис. 12.1, вверху). В состав таких систем в разных синапсах входят белки-ферменты или белки-насосы (на аксонах либо в глиальных клетках), которые удаляют молекулы медиатора из синаптической щели, прекращая их контакт с рецепторами. Интересно и важно, что молекулы агонистов и антагонистов, как правило, имеют дополнительные элементы, защищающие их от инактивации, позволяющие взаимодействовать с рецептором более длительное, чем сам медиатор, время.
Рис. 12.1. Основные пути фармакологических влияний на активность синапса. Вверху на рисунке цифрами отмечено воздействие на систему инактивации: блокада белков ферментов, разрушающих медиатор (1), и белков-насосов, переносящих медиатор обратно в аксон (2) либо в глиальную (вспомогательную) клетку (3). Внизу на схеме показан белок-рецептор (А) на мембране клетки мишени и присоединение к нему медиатора (Б), агониста (В), антагониста (Г). В молекулах агониста и антагониста имеются защитная часть (вверху, мешает инактивации) и ключевая часть; у агониста она такая же, как у медиатора, и активирует рецептор, у антагониста – позволяет занять рецептор, но срабатывания рецептора не происходит (конкуренция антагониста и медиатора)
Во всех этих случаях на уровне целостной работы мозга и психических процессов мы можем получить усиление либо снижение потребности, а также эмоций, связанных с ее удовлетворением или с неудовлетворением.
Синапсы, медиаторы и их рецепторы (а последние обнаруживаются не только в составе синапсов и не только на мембране нейронов) – это основная мишень 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.
Эмоции и выбор поведенческих программ
Рассмотрим схему на рис. 12.2. Она показывает, как центры потребностей встраиваются в общее поле работы мозга и как их деятельность отражается на других психических и нервных процессах.
Важно, что центр каждой потребности в любой момент времени характеризуется некоторым уровнем активности. Например, здесь и сейчас очень сильно хочется есть, чувство безопасности почти удовлетворено, центры любопытства заскучали, а либидо вообще помалкивает.
То есть существует что-то вроде «меню» потребностей, с которым дальше имеют дело высшие центры коры больших полушарий (прежде всего лобные зоны). При этом активность центра каждой потребности зависит от значительного числа факторов и обстоятельств. От каких конкретно? Прежде всего от генов, полученных нами от родителей. Весьма значимы гормональный и цитокиновый фон, а также сенсорные сигналы из внешней (экстерорецепция) и внутренней (интерорецепция) среды организма. Наконец, большую роль играет индивидуальная история каждого из нас, как пренатальная – до рождения, так и постнатальная – после появления на свет. В книге мы уже не раз упоминали важность импринтинг-подобных процессов, состояния здоровья в первые месяцы жизни и др.
Некоторые факторы активируют потребность, другие ее ослабляют (на рис. 12.2 отмечено одной звездочкой). Соответственно, если центр потребности достаточно возбужден, у него есть шанс «занять капитанский мостик» и заполучить управление поведением организма. В какой-то момент мозг, а именно «консилиум» зон лобной коры, постановит, что в эту самую минуту важнее всего добыть пищи, или укрыться в безопасном месте, или узнать что-то новенькое. Решит, что здесь и сейчас именно эта цель – самая главная. И скажет: «Ну что ж, коллеги, давайте запускать поведенческие программы!» Это будет означать, что сигналы из центра самой актуальной потребности, пройдя через лобную кору и активировав двигательную память (информацию о том, каким конкретно набором действий можно удовлетворить потребность), запустят реальное поведение. И вот мы уже начинаем сокращать мышцы, перемещаться в пространстве целиком или хотя бы отдельными участками тела. Например, бодро следуем к холодильнику.
Рис. 12.2. Взаимные связи центров биологических потребностей, сенсорных центров, формирующих стимулы, усиливающие или ослабляющие потребности (*), а также центров положительных (**) и отрицательных (***) эмоций, реагирующих на результаты поведения. Эмоциональный фон, в свою очередь, определяет процессы формирования памяти в коре больших полушарий, изменяет «рейтинг» поведенческих программ
Следующий этап – ключевой: результаты поведения. В зависимости от того, достигли мы успеха или потерпели неудачу (либо хотя бы приближаемся к цели или удаляемся от нее), итог будет диаметрально противоположен. Если мы что-то сделали правильно и удовлетворяем, скажем, пищевую потребность – соорудили вкусный бутерброд с колбаской и помидоркой и едим, – сигналы от вкусовой системы и от желудка, который стал наполняться, начинают тормозить центр голода. Это ослабление потребности на субъективном уровне воспринимается как положительная эмоция (отмечено на рис. 12.2 двумя звездочками). А позитивные ощущения – это само по себе хорошо: мы жуем бутерброд, радуемся жизни, чувствуем, что она, похоже, удалась!
Но это далеко не все. С точки зрения глобальных, системных принципов работы нервной системы самое важное в положительных эмоциях то, что они создают базу для формирования памяти.
На фоне положительных эмоций мозг (и прежде всего кора больших полушарий) запоминает те поведенческие программы, которые привели к успеху.
Если кора уже знала эти программы, они становятся для мозга более предпочитаемыми, повышается их «рейтинг», вероятность дальнейшего выбора.
Если же поведение не привело к успеху, желудок так и остался пустым, а на язык ничего вкусненького не попало, то потребность будет продолжать нарастать. Это субъективно воспринимается как негативные эмоции (отмечено на рис. 12.2 тремя звездочками). На фоне таких эмоций программы, оказавшиеся неудачными, продолжат поддерживаться, их «рейтинг» станет падать, и в дальнейшем они будут выбираться с меньшей вероятностью.
Таким образом, 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 того, что еще один великий российский физиолог, современник И. П. Павлова, Алексей Алексеевич Ухтомский назвал доминантой.
Второй уровень конкуренции
