Вместе возбуждаются, вместе связываются

 

Мозг – это электрическая диковина. Каждое мгновение по его нейронам пробегают электрические сигналы, разнося информацию по клеткам. Когда сигнал достигает конца нейрона, в узкое пространство между нейронами (синапс) выделяется химическое вещество, которое называется нейромедиатором. Синаптическое пространство – это сложные зоны постоянной связи между нейронами, и прочность этой связи определяет, насколько хорошо соединены нейроны. Примеры нейромедиаторов, о которых вы узнаете далее, – дофамин, серотонин, адреналин, норадреналин и эндорфины.

Каждый нейрон может образовать тысячи связей с соседними клетками, и в типичном человеческом мозге имеются триллионы синапсов. Нейромедиаторы поступают в соседние клетки через дендриты[23], которые преобразуют эти вещества обратно в электрические сигналы, и сообщение проходит дальше. Такая сложная схема соединений позволяет нейронам связываться друг с другом и творить биологические чудеса – создавать мышление, ощущения и движение.

Одним из самых важных открытий было обнаружение пластичности мозга; это означает, что мозг может перестраивать себя, формируя в течение человеческой жизни новые нейронные связи. Он пластичен, податлив, поддается формовке. Это значит, что вы прямо сейчас можете изменить схему связей в своем мозге. Как говорят в неврологических кругах, нейроны, возбудившиеся одновременно, связываются воедино: когда одна клетка мозга отправляет сигнал другой, соединение между ними становится прочнее[24]. Чем больше сигналов отправлено, тем устойчивее становится соединение. Каждый раз, когда вы испытываете что-то новое, ваш мозг слегка перестраивается, приспосабливаясь под этот новый опыт. Чем больше вы занимаетесь какой-то конкретной деятельностью, тем более нестираемыми и влиятельными становятся связи, необходимые для этого. Попросту говоря, чем больше вы что-то делаете, тем больше вы это делаете. Это справедливо и для хорошего, и для плохого.

Фактически то, как вы предпочитаете использовать свой мозг, определяет, как он организован в целом. По мере того как вы изучаете мир, связи между вашими нейронами меняются. Создаются новые необходимые соединения, а неиспользуемые отмирают. Именно так строится более эффективный мозг. Он постоянно формирует и перестраивает себя и структурно, и функционально в ответ на опыт, на обучение и даже на вред.

Шарон Бегли прекрасно формулирует это в книге Train Your Mind, Change Your Brain («Тренируйте свой разум, меняйте свой мозг»): «Опыт в сочетании с вниманием приводит к физическим изменениям в структуре и будущем функционировании нервной системы. Это дает нам ясный физиологический факт. Раз за разом мы определяем, как будет работать наш постоянно меняющийся разум. Именно мы выбираем, кем мы будем в следующий момент, – в самом прямом смысле, и эти выборы отпечатываются в физической форме в нашем материалистическом я»[25].

Описание доктором Мерзеничем пластичности – ключевой момент. Оно означает, что нейропластичность – способность мозга формировать и организовывать синаптические соединения – может работать как на нас, так и против нас. Иными словами, если мы предпочитаем заниматься деятельностью, которая постоянно бомбардирует нас негативом или вызывает страхи, то наш мозг будет перестраивать связи под воздействием этого негатива и этих страхов. Как убедительно говорит Его Святейшество Далай-лама XIV, «мозг, который мы создаем, отражает жизнь, которую мы ведем».

Если вам интересно, как мозг усиливает и защищает свои соединения, то это происходит в основном благодаря белку, который называется нейротрофическим фактором мозга (BDNF). В мозге BDNF активен в синаптических соединениях. Многое из того, что наука сейчас знает об этом белке, получено при изучении людей, страдающих от его недостатка. Например, исследования выявили пониженный уровень BDNF у людей с болезнью Альцгеймера[26].

Всемирно известный эксперт по нейродегенеративным заболеваниям доктор Дейл Бредесен указывал, что это заболевание характеризуется в первую очередь потерей соединений (синапсов) между клетками мозга[27]. Свяжем все факты в единую картину, чтобы вы увидели, как синдром разъединения может оказаться фактором развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера.

В самом деле, предотвращение ухудшения когнитивных способностей в значительной степени соответствует основной идее этой книги – сохранению и усилению радости и здоровья в течение всей жизни. Крайне важно оптимизировать здоровье мозга для сохранения мышления и интеллекта: это цель программы «Промывка мозга».

Неудивительно, что ученые ищут способы повысить содержание BDNF в мозге. Оказывается, на это очень сильно влияет наш образ жизни. Вы можете использовать этот удивительный факт, чтобы формировать новые связи в своем мозге, ориентируясь на критически важные области (например, префронтальную кору), – чтобы помочь себе принимать правильные и осознанные решения на основании того, что вы знаете, и того, каких последствий ожидаете. Программа «Промывка мозга» будет включать стратегии по повышению вашего BDNF, так что вы сможете менять свой мозг.

 

Три наших мозга

 

Мозг не только электрическое чудо, но и чудо эволюции. Вы можете считать, что у вас три разных мозга, и каждый отражает различные стадии эволюции[28]. Принятая в современной науке модель деятельности мозга более сложна, но простота модели триединого мозга полезна для целей нашего обсуждения.

 

Рептильный мозг

 

Наш первый – и самый старый – мозг восходит ко времени доисторических рептилий. Эта часть мозга у нас общая с современными пресмыкающимися и птицами. У людей рептильный мозг размещается в стволе головного мозга. Неудивительно, что он управляет базовыми, жизненно важными функциями и собирает входные сигналы от всего тела.

Эта часть мозга участвует в регуляции сердцебиения, дыхания, кровяного давления, кровообращения, пищеварения и знаменитой реакции «бей или беги». Рептильный мозг отличает то, что он строго инстинктивный и автоматический. Он критичен для нашего выживания, но для его работы от нас не требуется думать или анализировать.

 

Лимбический мозг

 

Следующий уровень развития мозга появился, когда мы эволюционировали до млекопитающих. Это лимбический мозг, который находится над стволом и получает входную информацию от старого рептильного мозга, расположенного ниже.

Лимбический мозг создает эмоции на основании сенсорных входных сигналов. Как и система стволового мозга, лимбический мозг реагирует автоматически и часто рефлекторно – без сознательного анализа, раздумий или интерпретации. Эти реакции возникли вследствие необходимости выживания. В рамках лимбической системы мы обнаруживаем физическую и эмоциональную базу для первичных переживаний – голода, боли, сонливости, гнева, страха и удовольствия.

Значимость лимбическому мозгу придает то, что он связан с выделением нейромедиатора дофамина и эндорфинов – природных веществ, сходных по действию с опиатами. В следующей главе мы расскажем об этих важных химических веществах подробнее, а сейчас достаточно сказать, что одна из многих функций дофамина состоит в том, что он сильно влияет на «цепи вознаграждения» и поведение, включая наши привычки и зависимости.

Цепи вознаграждения – это пути в мозге, которые регулируют нашу реакцию на вознаграждение, то есть на пищу, секс, социальное общение. Как мы вскоре увидим, дофамин играет центральную роль в нашей непрестанной потребности в мгновенном вознаграждении и в развитии зависимости. Сюда также вовлекаются химические вещества, вызывающие ощущение удовольствия, – например, эндорфины. Когда мы чувствуем что-нибудь, что инициирует цепь вознаграждения, эти вещества влияют на мозг и тело и заставляют их продолжать искать стимулы, создающие приятные ощущения.

Лимбическая система – это не монолитная структура. Ученые спорят о ее компонентах, но в большинстве описаний фигурируют миндалевидное тело, гиппокамп, таламус, гипоталамус и поясная извилина. Все эти компоненты работают совместно, контролируя некоторые наиболее важные процессы в мозге. Вам незачем понимать анатомию или даже то, как эти структуры сотрудничают друг с другом, с научной точки зрения. Мы будем упрощать, ограничиваясь тем, что вам следует знать для наших целей, и вернемся сейчас к той области лимбического мозга, которой к настоящему времени уже уделено значительное внимание, – миндалевидному телу.

Миндалевидное тело активно изучают уже несколько десятков лет. Когда ученые намеренно повреждали у подопытных животных эту часть мозга, то животные теряли агрессивное поведение и способность нормально реагировать на опасность. Они становились бесстрашными. Для обезьян это поведение документировано давно, а вот аналогичные результаты для людей появились относительно недавно. В 2010 году необычный случай позволил ученым подтвердить, что отсутствие в мозге миндалевидных тел влияет на поведение человека[29].

44-летняя пациентка (в целях анонимности обозначим ее СМ) страдала от редкой болезни, разрушившей ткань миндалевидных тел. Женщина не только не показывала естественного страха перед пауками или змеями, но и подвергала свою жизнь риску. Был случай, когда она в одиночку шла через парк и на нее напал мужчина с ножом. На следующий день женщина снова пошла через тот же парк[30].

Скалолаз Алекс Хоннольд, знаменитый одиночными восхождениями, в 2017 году поднялся без страховки на одну из крупнейших горных вершин – монолитов Эль-Капитан. Об этом подвиге снят документальный фильм «Фри-соло», получивший в 2018 году «Оскара». Хоннольд считает, что бесстрашием он отчасти обязан особенностям своего мозга: миндалевидные тела скалолаза не активируются нормальным образом[31], и спортсмен остается относительно спокойным во время рискованных предприятий, грозящих ему смертью. Нормально работающие миндалевидные тела, возможно, удержали бы его от восхождений на эти смертельно опасные скалы.

Миндалевидные тела – центр управления системой реагирования на угрозу и центр интерпретации угрозы. Они корректируют наши воспоминания об опасных событиях – реальных или предполагаемых. Для ясности отметим: основным центром памяти является гиппокамп, но и в его деятельности участвует расположенное рядом миндалевидное тело: эти структуры мозга активируются каким-нибудь эмоциональным событием и «разговаривают» друг с другом в процессе укрепления памяти.

Воспоминания в целом, вне зависимости от того, вызывают они сильные эмоции или нет, затрагивают и префронтальную кору. Взаимодействие гиппокампа и префронтальной коры поддерживает встраивание новых блоков памяти в уже существующие сети знаний, обеспечивая в конечном счете базу для усвоения и последующего извлечения воспоминаний.

Миндалевидное тело помогает фиксировать в памяти реальные или предполагаемые угрозы, а также другие эмоциональные переживания, благодаря чему мы можем прогнозировать аналогичные события в будущем. Вот пример: сколько времени вам нужно, чтобы нажать на тормоз, когда глаза заметили на дороге препятствие? Мы полагаемся на мгновенную автоматическую реакцию, при которой не требуется сознательного принятия решений. Реакции такого рода – часть нашего инстинкта выживания.

 

 

Миндалевидное тело Дэвида

Несколько лет назад я получил важный жизненный урок. Мы с женой только что обошли весь магазин-склад Costco и встали в очередь к кассе. Вдруг моя супруга вспомнила, что мы что-то забыли, и вернулась к стеллажам. Я же остался с тележкой. Тот факт, что она уходила из очереди, должно быть, нарушил какое-то правило в голове покупателя, стоявшего за нами. Кассир еще не был готов заняться нашими покупками, но то, что жена «пролезла», явно не понравилось нашему соседу по очереди. Он смотрел на меня и выплевывал какие-то негативные комментарии – я его игнорировал.

Тогда этот покупатель переключился с меня на жену. И это мгновенно отключило в моем мозге рациональность и обдуманную реакцию. Я двинулся к нему в «режиме нападения» – он, слава богу, это ощутил, немедленно поднял ладони и сделал шаг назад. К счастью, мне удалось восстановить контроль над собой, и ситуация разрешилась. Зато по пути домой мне, как ученому, было о чем подумать.

 

Если миндалевидное тело связано с эмоциями и страхом, то можно было бы ожидать, что нарушения его работы – из-за проблем с развитием, дисбаланса нейромедиаторов или структурных повреждений – могут быть связаны с такими состояниями, как депрессия, посттравматическое стрессовое расстройство, фобии, тревожность и импульсивность. И это на самом деле так. Но важно и следующее: цепи в миндалевидном теле можно взломать или поменять, даже если мозг полностью здоров. И когда такое происходит, возникают серьезные проблемы.

Например, тревога – это реакция миндалевидного тела на то, что мы воспринимаем как опасность, исходя из предыдущего опыта. И когда миндалевидное тело дает соответствующий сигнал, даже если в реальности никакой опасности нет, может возникнуть паническая атака. Миндалевидное тело не просто играет определенную роль в вопросах психического здоровья. Мы собираемся показать, насколько сильно активация этой части мозга способна препятствовать вашей способности принимать правильные решения и контролировать свои эмоции. Самое важное – мы покажем, как обуздать миндалевидные тела, чтобы вы могли исправить свою жизнь.

Миндалевидное тело – основной фактор, влияющий на эмоции, импульсивность и вознаграждение. Гиперактивность миндалевидного тела – существенная часть той истории, что привела нас к нынешним социальным затруднениям. Но мозг не набор изолированных частей и функций. Миндалевидные тела управляют нашей реакцией на вызывающие страх события и нашу способность помнить эти события, но действуют они совместно с другими областями мозга, включая префронтальную кору.

 

Рациональный мозг

 

На самой последней, третьей стадии эволюции у млекопитающих поверх лимбической системы развивается еще одна часть мозга – кора больших полушарий. Вероятно, вы видели извилины на изображении мозга? Вот это и есть кора. Чем больше извилин, тем больше площадь поверхности мозга и тем больше его возможности. Именно эта его часть дает нам высшие способности – думать аналитически и логически, решать проблемы, планировать будущее и мыслить абстрактно. Эта самая высокоразвитая часть мозга регулирует и пытается контролировать импульсы более древнего, более примитивного мозга. Это называется функционированием мозга сверху вниз.

Появление третьего мозга обеспечило необходимый противовес лимбическому мозгу, дав нам новый набор умений для выживания. Кора головного мозга занимается размышлением и упорядочиванием. Префронтальная кора – ключевая часть коры. Ее сложность присуща исключительно людям. Она занимает около 10 % общего объема мозга и, как мы уже отмечали, почти треть всего неокортекса.

Подобно генеральному директору, который держит под контролем множество работников и операций, префронтальная кора пытается обеспечить оптимальную реакцию на поступающую информацию. Она позволяет нам создавать план, который вместо незамедлительной реакции на обстоятельства взвешивает все альтернативы. Этот процесс определяет исполнительные функции и в точности противоположен функциям, которые осуществляют быстро реагирующие миндалевидные тела.

Префронтальная кора и миндалевидные тела постоянно взаимодействуют. Связь между этими областями влияет и на наше поведение, и на нашу способность регулировать импульсивность и эмоции. Если баланс нарушается и начинают доминировать первичные реакции миндалевидного тела – возникают проблемы. Ученые обнаружили, что слабая связь между миндалевидным телом и префронтальной корой приводит к тревожному расстройству[32]. Отсутствие контроля со стороны префронтальной коры – это «отсутствие взрослого в помещении». Эмоционально незрелый ребенок может выйти из себя, ему не хватает правил, дисциплины и установленных границ.

 

 

Исследования показывают: хронический стресс и недостаток сна, которые так характерны для современной жизни, активно портят связи между миндалевидным телом и префронтальной корой[33]. Нездоровое погружение в цифровой мир, отсутствие общения с природой и некачественный рацион добавляют проблем. Это угроза не только для нас как для отдельных личностей, но и для здоровья всей планеты.

Как мы вскоре увидим, люди с относительно неактивной префронтальной корой могут меньше беспокоиться о здоровье планеты, чем остальные. Попросту говоря, они эгоистичны во всех смыслах этого слова – от поведения в обществе до отношения к окружающей среде. Человек, способный активно использовать префронтальную кору для принятия решений, может проявлять больше сострадания и сочувствия. Это важный шаг, предлагающий возможность для смены системы понятий.

 

Отклонение от деятельности префронтальной коры представляет серьезную угрозу для выживания человечества.

 

 

История Финеаса Гейджа

 

Случай, произошедший с Финеасом Гейджем (1823–1860) вошел во все учебники по неврологии, психологии и нейробиологии[34]. Она настолько убедительна, что ее рассказывали во многих непрофессиональных кругах. Вы, возможно, даже слышали об этом человеке, но мы хотим изложить часть его истории, которая редко освещается. Все это имеет отношение к нашей теме и мощи нейропластичности. Сначала напомним, что же произошло.

Гейдж был бригадиром на железной дороге, производил взрывные проходческие работы. Когда он трамбовал пробку для порохового заряда, порох взорвался, и железный лом прошел сквозь голову рабочего – вошел в левую скулу под глазом и вышел через темя. Через тридцать минут после инцидента пострадавшего осмотрел врач Эдвард Уильямс. Позже он писал[35]:

 

Когда я подъехал, он сказал: «Доктор, здесь для вас есть дело». Еще до того, как я вышел из коляски, я заметил рану на голове, четко были видны пульсации мозга… Верхушка головы напоминала перевернутую воронку… Вся рана выглядела так, будто снизу вверх прошло какое-то клинообразное тело. Пока я осматривал рану, мистер Гейдж обсуждал с окружающими, как его ранило… К этому времени мистер Г. поднялся, и его вырвало… напряжение при рвоте выжало [через выходное отверстие на верху черепа] примерно полчашки мозга, которые упали на землю.

 

Это произошло в середине 1880-х годов. Невероятно, но Финеас Гейдж выжил и прожил еще почти 13 лет. Поучительным и познавательным в этой истории является то, как событие повлияло на работу мозга, особенно в том, что касается личности.

После столь серьезной травмы префронтальной коры личность Гейджа, естественно, изменилась. До несчастного случая он был открытым и эмоционально устойчивым человеком, а после стал несговорчивым, нетерпеливым, грубым и лишенным сочувствия. Доктор Джон Харлоу, лечащий врач Гейджа, писал о его состоянии после травмы[36]:

 

Равновесие, или баланс, между его интеллектуальными способностями и животными склонностями кажется разрушенным. Он порывист, груб, временами разражается сквернейшими ругательствами (чего ранее за ним не замечалось), не проявляет уважения к друзьям, не терпит ограничений или советов, когда они идут вразрез с его желаниями, порой невероятно упрям, но при этом капризен и нерешителен, строит много планов, которые не реализуются, а отбрасываются в пользу других, выглядящих более осуществимыми. По интеллектуальным способностям и проявлениям он ребенок, но у него животные страсти взрослого мужчины. До травмы, хотя Гейдж и не обучался в школах, у него был хорошо уравновешенный ум; те, кто знал этого человека, считали его практичным, умным, деловым, очень энергичным и настойчивым в осуществлении своих планов. В этом отношении разум Гейджа поменялся так заметно, что его друзья и знакомые говорят, что он «больше не Гейдж».

 

Восстановление после прохождения железного лома через голову

John M. Harlow. “Recovery from the Passage of an Iron Bar through the Head,” Publications of the Massachusetts Medical Society 2, № 3 (1868): 327–347. Reprinted by David Clapp & Son (1869).

 

Эту историю часто используют, чтобы проиллюстрировать уникальные функциональные свойства миндалевидного тела и префронтальной коры. Вследствие нарушения целостности префронтальной коры Гейдж из уравновешенного человека превратился в грубого и импульсивного. Его миндалевидные тела могли бесконтрольно возбуждаться, не получая рациональных сигналов от префронтальной коры.

Однако менее известно, хотя и крайне поучительно и полезно, другое. После травмы Гейдж устроился работать кучером дилижанса в Чили. И окружающие стали отмечать, что его социальное поведение улучшилось. Это ясно показывает: мозг может излечиваться и изменяться в подходящей среде – это свидетельство силы нейропластичности. Кажется, несмотря на травму, Гейдж сумел восстановить связи с префронтальной корой. Он умер не в приступе ярости и не покончил с собой, прыгнув с моста, – смерть наступила после нескольких припадков эпилепсии, которые, вероятно, явились частью посттравматических эффектов. Сегодня лом, пробивший голову рабочего, выставлен в анатомическом музее «Уоррен» медицинской школы Гарвардского университета.

Рассматривая драматичную и необычную историю Финеаса Гейджа, мы можем провести параллели с современной жизнью. Гейдж оказался отделенным от своей префронтальной коры посредством физического повреждения, а мы – посредством способов, которые подробно исследуем далее. Хорошая новость: как и Гейдж, благодаря нейропластичности мы можем восстановить соединение – воссоздать связи, заново подключиться, заново обучиться и заново укрепить их. Мы можем «промыть» и заживить раны.

Финеаса Гейджа наблюдали без имеющихся сейчас технологических методов, но его случай дал нам совершенно новый взгляд на мозг. Сегодня у ученых имеется множество инструментов для работы. Фактически появилась целая новая область исследований, изучающая префронтальную кору и извлекающая из этого практическую пользу. Захватывающее новое исследование показывает: если через определенные зоны мозга пропускать малые постоянные токи (транскраниальная стимуляция постоянным током, tDCS[37]), функциональные возможности мозга почти мгновенно изменяются, а саморегуляция улучшается (эта форма терапии использует слабые токи и принципиально отличается от электросудорожной терапии, ЭСТ).

Большая группа ученых из Оксфордского университета, Гарвардской медицинской школы и Калифорнийского университета в Беркли опубликовала в 2019 году в журнале Journal of the American Medical Association результаты исследования. Группе женщин с тревожным расстройством была проведена однократная электрическая стимуляция префронтальной коры[38]. В результате сигналы страха от миндалевидного тела ослабли, а контроль внимания повысился. Контроль внимания – это «способность концентрироваться и выбирать, на что надо обращать внимание, а что следует игнорировать». Эта работа показала: улучшение активности префронтальной коры помогает управлять реакцией на предполагаемые угрозы. Проще говоря, мир для пациента становится не таким угрожающим, и он на него не так сильно реагирует – особенно если сильные реакции действительно неоправданны. В работе 2019 года об исследованиях по стимулированию мозга специалисты писали: «Саморегуляция… позволяет людям управлять своими мыслями, чувствами и поведением целенаправленным образом. Саморегуляция критически важна для целенаправленного поведения и взаимосвязана со многими последствиями, включая физическое и психическое здоровье, психологическое благополучие, принятие этических решений и крепкие межличностные связи… Стимулирование префронтальной коры способствует успешной саморегуляции посредством изменения баланса активности между префронтальной корой и подкорковыми зонами, включенным в обработку эмоций и вознаграждения [то есть миндалевидными телами и системами вознаграждения]»[39].

Подобные исследования могут иметь прекрасное клиническое применение. Такой неинвазивный подход без использования лекарств можно потенциально использовать для людей с тревожными расстройствами. Пациенты не только начнут управлять своим состоянием, но и улучшат соответствующие части своего мозга, что позволит им лучше сосредоточиваться, принимать правильные решения и в целом смотреть на мир как на более дружелюбное место. В настоящее время производится оценивание эффективности и безопасности такой электрической стимуляции. Однако суть в том, что активация префронтальной коры – мощное средство для улучшения жизни и установления над ней контроля.