Биохимия мозга

Статьи по Психонавтике, Мета-учению и главы новой книги находятся на главной странице

Биохимия мозга

0. Откуда всё начинается: нейробиология

Фрейд лукавил, когда говорил "Всё начинается тут" - и показывал.. на ширинку. На самом деле, всё начинается в мозгу, или в "мозге" - кто как привык склонять этот орган.

Из множества частей мозга, различного назначения, можно выделить три органа, работающие в тесной связке друг с дружкой: гипофиз, гипоталамус и эпифиз. Все три этих органа, занимают довольно небольшой объем (по сравнению с общим объемом мозга) - однако несут очень важную функцию: они синтезируют гормоны. Эти органы являются одними из главных желёз секреции эндокринной системы. Не менее важными железами эндокринной секреции являются надпочечники.

Эндокринная система - система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо диффундирующих через межклеточное пространство в соседние клетки.

Гормоны - это сигнальные химические вещества, оказывающие сложное и многогранное воздействие на организм вцелом либо на определённые органы и системы-мишени. Гормоны служат регуляторами определённых процессов в определённых органах и системах.

1960-е годы ознаменовались существенными открытиями в области нейробиологии. Именно в это время ученые убедились, что одних электрических разрядов недостаточно для передачи передачи импульсов между нервными клетками.

Дело в том, что нервные импульсы переходят от одной клетки к другой в нервных окончаниях, называемых "синапсами". Как выяснилось, большинство синапсов имеют отнюдь не электрический как считалось ранее), а химический механизм действия.

При этом в передаче нервных сигналов участвуют нейромедиаторы (нейротранмиттеры) - биологически активные вещества, являющихся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга.

1. Настроение: серотонин

Серотонин - это нейромедиатор - одно из веществ, являющихся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга. Восприимчивые к серотонину нейроны расположены практически по всему мозгу.

Больше всего их в так называемых "ядрах шва" - участках ствола мозга. Именно там и происходит синтез серотонина в головном мозге. Кроме головного мозга, большое количество серотонина вырабатывается слизистыми оболочками желудочно-кишечного тракта.

На рисунке показаны направления распространения серотониновых импульсов из этих ядер - как видно, они затрагивают многие области как головного, так и спинного мозга.

Трудно переоценить ту роль, которую выполняет серотонин в человеческом организме:

• В передней части мозга под воздействием серотонина стимулируются области, ответственные за процесс познавательной активности.

• Поступающий в спинной мозг серотонин, положительно влияет на двигательную активность и тонус мышц. Это состояние можно охарактеризовать фразой "горы сверну".

• И наконец самое главное - повышение серотонинэргической активности создает в коре головного мозга ощущение подъема настроения. Пока ограничимся именно таким термином, хотя в различных сочетаниях серотонина с другими гормонами - мы получаем весь спектр эмоций "удовлетворения" и "эйфории" - но об этом мы поговорим чуть позже.

Недостаток серотонина, напротив - вызывает снижение настроения и депрессию.

Кроме настроения, серотонин ответственен за самообладание или эмоциональную устойчивость (Mehlman et al., 1994). Серотонин контролирует восприимчивость мозговых рецепторов к стрессовым гормонам адреналину и норадреналину (о которых будет рассказано далее). У людей с пониженным уровнем серотонина, малейшие поводы вызывают обильную стрессовую реакцию. Отдельные исследователи считают, что доминирование особи в социальной иерархии обусловлено именно высоким уровнем серотонина.

Для того чтобы серотонин вырабатывался в нашем организме, необходимы две вещи:

• поступление с пищей аминокислоты триптофана - так как именно она нужна для непосредственного синтеза серотонина в синапсах

• поступление глюкозы с углеводной пищей => стимуляция выброса инсулина в кровь => стимуляция катаболизма белка в тканях => повышение уровня триптофана в крови.

С этими фактами напрямую связаны такие явления: булимия и так называемый "синдром сладкоежки". Всё дело в том, что серотонин способен вызвать субъективное ощущение сытости. Когда в организм поступает пища, в том числе содержащая триптофан - увеличивается выработка серотонина, что повышает настроение. Мозг быстро улавливает связь между этими явлениями - и в случае депрессии (серотонинового голодания), незамедлительно "требует" дополнительного поступления пищи с триптофаном или глюкозой.

Как ни странно, наиболее богаты триптофаном продукты, которые почти целиком состоит из углеводов,- такие, например, как хлеб, бананы, шоколад, инжир или чистые углеводы: столовый сахар или фруктозу. Это косвенно подтверждает бытующее в обществе утверждение, что сладкоешки / полные люди - более добрые, чем худые.

Серотонин метаболизируется в организме с помощью моноаминоксидазы-А (МАО-А) до 5-гидроксииндолуксусной кислоты, которая затем выводится с мочой. Первые Антидепрессанты являлись ингибиторами моноаминоксидазы.

Однако из-за большого количества побочных эффектов, вызванных широким биологическим действием моноаминоксидазы, в настоящее время в качестве андипепрессантов применяются "ингибиторы обратного захвата серотонина". Эти вещества затрудняют обратный захват серотонина в синапсах, тем самым повышая его концентрацию в крови. Например флуоксетин (препарат "Прозак").

2. День и ночь: мелатонин

Мы ужели выяснили, что серотонин во-первых, вырабатывается за счёт обогащенной триптофаном и глюкозой пищей, а во-вторых - сам притупляет чувство голода. Мы выяснили, почему серотонин даёт прилив физических сил.

У серотонина в организме есть антипод - это мелатонин. Они синтезируется в эпифизе ("шишковидной железе") из серотонина. Секреция мелатонина напрямую зависит от общего уровня освещенности - избыток света тормозит его образование, а снижение освещённости, напротив - повышает синтез мелатонина.

Именно под влиянием мелатонина в вырабатывается гамма-аминомасляная кислота, которая, в свою очередь тормозит синтез серотонина. 70% суточной продукции мелатонина приходится на ночные часы.

Именно синтезирующийся в эпифизе мелатонин ответственен за циркадные ритмы - внутренние биологические часы человека. Как правильно замечено, циркадный ритм напрямую не определяется внешними причинами, такими как солнечный свет и температура, но зависит от них - так как зависит от них синтез мелатонина.

Именно низкая освещённость и, как следствие, высокая выработка мелатонина, являются основными причинами сезонной депрессии. Вспомните эмоциональный подъём, когда зимой выдаётся ясный погожий день. Теперь вы знаете, почему это происходит - в этот день у вас снижается мелатонин, и повышается серотонин.

Замечу, что мелатонин вырабатывается не сам по себе - а из серотонина. И в то же время, сам притупляет его выработку. На этих, почти диалектических "единстве и борьбе противоположностей" и устроен внутренний механизм саморегуляции циркадных ритмов. Именно поэтому в состоянии депрессии, люди страдают бессонницей - для того, чтобы погрузиться в сон нужен мелатонин, а без серотонина его никак не получить.

3. Удовольствие: дофамин

Рассмотрим ещё один нейромедиатор - дофамин (или допамин) - вещество группы фенилэтиламинов. Тяжело переоценить роль дофамина в организме человека - как и серотонин, он выступает в качестве нейромедиатора и гормона одновременно. От него косвенно зависят и сердечная деятельность, и двигательная активность, и даже рвотный рефлекс.

Дофамин-гормон вырабатывается мозговым веществом надпочечников, а дофамин-нейромедиатор - областью среднего мозга, называемой "черным телом".

Нас интересует дофамин-нейромедиатор. Известны четыре "дофаминовых пути" - проводящих пути мозга, в которых роль переносчика нервного имульса играет дофамин. Один из них - мезолимбический путь - считается ответственным за продуцирование чувств удовольствия.

Уровень дофамина достигает максимума во время таких действий, как еда и секс.

Почему нам приятно от мыслей о предстоящем удовольствии? Почему мы можем часами смаковать предстоящее наслаждение? Последние исследования показывают, что выработка дофамина начинается ещё в процессе ожидания удовольствия. Этот эффект схож с рефлексом предварительного слюноотделения у "собаки Павлова".

Считается, что дофамин также участвует в процессе принятия человеком решений. По крайней мере, среди людей с нарушением синтеза/транспорта дофамина многие испытывают затруднения с принятием решений. Это связано с тем, что дофамин отвечает за "чувство награды", которое зачастую позволяет принять решение, обдумывая то или иное действие ещё на подсознательном уровне.

К сожалению, нейробиология ещё только развивается. В частности, относительно недавняя нобелевская премия за 2000 год в области биологии была присуждена за открытия в области "передачи сигналов в нервной системе". Поэтому, получить из русскоязычного интернета более подробную информацию по нейромедиаторам, на данный момент не представляется возможным.

4. Страх и ярость: адреналин и норадреналин

Но далеко не все жизненно важные процессы управления человеческим организмом проходят в головном мозге. Надпочечники - парные эндокринные железы всех позвоночных также играют большую роль в регуляции его функций. Именно в них вырабатываются два важнейших гормона: адреналин и норадреналин.

Адреналин - важнейший гормон, реализующий реакции типа «бей или беги». Его секреция резко повышается при стрессовых состояниях, пограничных ситуациях, ощущении опасности, при тревоге, страхе, при травмах, ожогах и шоковых состояниях.

Адреналин - не нейромедиатор, а гормон - то есть он не участвует напрямую в продвижении нервных импульсов. Зато, поступив в кровь, он вызывает целую бурю реакций в организме:

• усиливает и учащает сердцебиение

• вызывает сужение сосудов мускулатуры, брюшной полости, слизистых оболочек

• расслабляет мускулатуру кишечника, и расширяет зрачки. Да-да, выражение "у страха глаза велики" и байки о встречах охотников с медведями - имеют под собой абсолютно научные основания.

Основная задача адреналина - адаптировать организм к стрессовой ситуации. Адреналин улучшает функциональную способность скелетных мышц. При продолжительном воздействии адреналина отмечается увеличение размеров миокарда и скелетных мышц. Вместе с тем длительное воздействие высоких концентраций адреналина приводит к усиленному белковому обмену, уменьшению мышечной массы и силы, похуданию и истощению. Это объясняет исхудание и истощение при дистрессе (стрессе, превышающем адаптационные возможности организма).

Норадреналин - гормон и нейромедиатор. Норадреналин также повышается при стрессе, шоке,травмах, тревоге, страхе, нервном напряжении. В отличии от адреналина, основное действие норадреналина заключается в исключительно в сужении сосудов и повышении артериального давления. Сосудосуживающий эффект норадреналина выше, хотя продолжительность его действия короче.

И адреналин, и норадреналин способны вызывать тремор - то есть дрожание конечностей, подбородка. Особенно ясно эта реакция проявляется у детей возраста 2-5 лет, при наступлении стрессовой ситуации.

Непосредственно после определения ситуации как стрессовой, гипоталамус выделяет в кровь кортикотропин (адренокортикотропный гормон), который, достигнув надпочечников, побуждает синтез норадреналина и адреналина.

"Бодрящий" эффект никотина обеспечивается выбросом в кровь адреналина и норадреналина. В среднем достаточно около 7 секунд после вдыхания табачного дыма, чтобы никотин достиг мозга. При этом происходит кратковременное ускорение сердцебиения, увеличение кровяного давления, учащение дыхания и улучшение кровоснабжения головного мозга. Сопровождающий это выброс дофамина способствует закреплению никотиновой зависимости.

Интересно, что у разных животных соотношение клеток, синтезирующих адреналин и к норадреналин - колеблется. Норадреноциты весьма многочисленны в надпочечниках хищников и почти не встречаются у их потенциальных жертв. Например, у кроликов и морских свинок они почти совсем отсутствуют. Может, именно поэтому лев — царь зверей, а кролик всего лишь кролик?

Считается, что норадреналин - гормон ярости, а адреналин - гормон страха. Норадреналин вызывает в человеке ощущение злобы, ярости, вседозволенности. Адреналин и норадреналин тесно связаны друг с другом. В надпочечниках адреналин синтезируется из норадреналина. Что ещё раз подтверждает давно известную мысль, что эмоции страха и ненависти родственны, и порождаются одна из другой.

Без гормонов надпочечников организм оказывается "беззащитным" перед лицом любой опасности. Подтверждение этому — многочисленные эксперименты: животные, у которых удаляли мозговое вещество надпочечников, оказывались неспособными делать какие-либо стрессовые усилия: например, бежать от надвигающейся опасности, защищаться, или добывать пищу.

5. Счастье есть:

В замечательной книге "Секреты поведения Homo Sapiens" написано: "Для обозначения выраженного подъема настроения обычно используют понятия "радость", "счастье" и "эйфория". Такое субъективное состояние аналогично удовольствию, возникающему при поедании изысканного блюда после сильного голода." Теперь мы уже знаем, что за радость отвечает серотонин, а за удовольствие - дофамин. Но есть ещё две группы гормонов, без которых "счастье" не было полным.

5.1 Эндогенные опиаты (эндорфины, энкефалины)

Во-первых, это семейство эндорфинов, и самый распространённый из них - бета-эндорфин.

Эндорфины были открыты в 70-х годах прошлого века, когда европейские ученые стали исследовать механизмы обезболивающего действия китайской системы иглоукалывания. Было обнаружено, что при введении в организм человека медикаментов, блокирующих обезболивающее действие наркотических анальгетиков, эффект обезболивания методом иглоукалывания исчезает. Было предположено, что при иглоукалывании в организме человека выделяются вещества, по химической природе близкие к морфину. Такие вещества получили условное название "эндорфины", или "внутренние морфины".

Схожи по действию с эндорфинами - энкефалины. Некоторые исследователи их относят к подмножеству эндорфинов, некоторые - выделяют в отдельную группу нейротрансмиттеров. В других работах, считается, что энкефалины - это побочный продукт не полностью использованных эндорфинов. Энкефалины имеют очень схожее с эндорфинами действием. Однако их обезболивание слабее и более кратковременное.

Физиологически, эндорфины и энкефалины обладают сильнейшим обезболивающим, противошоковым и антистрессовым действием, они понижают аппетит и уменьшают чувствительность отдельных отделов центральной нервной системы. "Слеп от счастья" - если говорить утрировано.

Эндорфины нормализуют артериальное давление, частоту дыхания, ускоряют заживление поврежденных тканей, образование костной мозоли при переломах. Счастливые люди выздоравливают быстрее - это научно доказанный факт.

В настоящее время считается, что эндорфины синтезируются в гипофизе и гипоталамусе, а энкефалины - в гипоталамусе. Ещё одно различие эндорфинов и энкефалинов - в том, что эндорфины оказывают селективное, а энкефалины - более общее угнетающее воздействие на рецепторы центральной нервной системы.

Основная мишень эндорфинов - это так называемая опиоидная система организма, и опиоидные рецепторы в частности. Благодаря сходству с наркотическими веществами вроде морфия, эндорфины и энкефалины получили название "эндогенные (то есть внутренние) опиаты".

Психологически, воздействуя на опиоидные рецепторы, и эндорфины и энкефалины вызывают эйфорию - "форму болезненно-повышенного настроения". Эйфория включает в себя не только эмоциональные изменения, но и целый ряд психических и соматических ощущений, чувствований, за счет которых достигается положительный эмоциональный сдвиг.

Эйфория - это один из "побочных эффектов" борьбы со стрессом. После успешно преодоленных нагрузок, после выхода из трудной ситуации организм получает "пряник", вознаграждение в виде положительных эмоций. Но стресс - это только один из множества случаев выработки эндорфинов. Опытным путём установлено, что выброс эндорфинов у человека напрямую связан с ощущением счастья, сиюминутного блаженства.

Есть мнение, что эйфория от просмотра произведений искусства, прослушивания музыки - также имеет эндорфинную природу. Эйфория оргазма - это тоже эндорфины, но про оргазм мы поговорим чуть позже. Ещё один способ выработки эндорфинов - занятия спортом. Причина популярности спорта не только в культе силы, но и в выбросе эндорфинов, который происходит, когда стрессовая нагрузка прекращается.

Всем известен классический опыт с крысами, когда в мозг крысы вживляли электроды, стимулирующие гипоталамус. Крыса могла нажатием на педаль, приводить электроды в действие. В результате опыта крыса, установив связь между педалью и удовольствием - умирала от жажды или от истощения, истошно нажимая на педаль.. Обычно этот опыт приводят в качестве классического примера наркотической зависимости. А механизм крысиного удовольствия - те же самые эндорфины, вырабатывавшиеся в гипоталамусе под действием электрических разрядов.

Кроме электрического стимулирования гипоталамуса, есть ещё один способ словить "вечный кайф". Это опиаты: начиная от натурального опиума - млечного сока недозрелых коробочек опийного мака, и содержащихся в нём морфина и кодеина до синтетического героина - который во много раз сильнее морфина, и гораздо быстрее вызывает привыкание.

Механизм привыкания к опиатам хорошо изложен здесь. Его суть заключается в приспособлении организма к повышенной концентрации морфинов, путём снижения чувствительности опиоидных рецепторов. В результате, во-первых повышается доза морфинов, необходимая для получения "эйфории", а во-вторых, рецепторы становятся практически не чувствительны к малым дозам внутренних эндорфинов.

Показательно, что если здоровому человеку, ни разу не употреблявшему наркотики, ввести препарат налоксон, блокирующий опиоидные рецепторы - он погружается в депрессию, и испытывает психическое состояние дискомфорта, сродни наркотической "ломке". Это ещё раз подтверждает важность опиоидных рецепторов в ощущении человеком счастья.

Между прочим, привыкание к морфинам проявляется не только у наркоманов. Всем известно, что с возрастом, всё меньше событий способны доставить человеку ощущение счастья. "Станут речи мудрей, а улыбка скупа, и слабей новогодний дурман".. Так вот, этот дурман слабее именно из-за привыкания рецепторов к эндорфинам. Поэтому "опьянеть от счастья", взрослому человеку гораздо тяжелее, чем ребёнку.

Интересная гипотеза: в этой докторской диссертации (стр. 28-30) излагается теория о тесной связи между темпераментом человека и функционированием его опиоидной системы.

Есть мнение, что эндогенные опиаты (как и каннобоиды, о которых я расскажу ниже) помимо своих уже описанных функций, выполняют регуляцию "второго уровня" - регулируют адреналиновую, дофаминовую, и серотониновую системы. То есть, это нейрорегуляторы, контролирующие другие нейрорегуляторы. Однако подробного обоснования этой точки зрения в массовой литературе я пока не встречал.

5.2 Эндогенные каннабиоиды (анандамид)

До недавних пор, эндогенные морфины считались единственными нейромедиаторами, создающими ощущения счастливой эйфории. Однако в 1992 году в головном мозге было найдено вещество "анандамид", способное имитировать все известные эффекты марихуаны. К эндогенным каннабиоидам относится также вещество "2-арахидоноил-глицерол".

До сих пор не полностью определено назначение эндогенных каннабиоидов. В человеческом организме существует целая система каннабиоидных рецепторов.

В 2003 году, опытным путём было установлено, что эндоканнабиноиды играют важную роль в устранении отрицательных эмоций и боли, связанных с прошлым опытом. В начале опыта определённый звук сочетался с непродолжительным раздражением лапок грызуна слабым электрическим током. Через некоторое время, услышав звук, животное замирает в ожидании электрического удара. Если же звук раз за разом не сопровождается электроболевым раздражением, оно перестаёт его бояться: выработанный условный рефлекс угасает. Оказывается, животные с блокированными каннабиоидными рецепторами не могли освободиться от страха, когда звук переставал сочетаться с болью.

Так что, если вы не можете избавиться от отрицательных воспоминаний, связанных с прошлым опытом - в вашем орагнизме не хватает каннабиоидов. Эндогенных, или экстрагенных - это кому что больше нравится..

6. Влюблённость: фенилэтиламин

2-фенилэтиламин (или PEA) - является нейротрансмиттером и нейромодулятором энергии межличностных отношений. Выделение РЕА повышает эмоциональную теплоту, симпатию, сексуальность

Хотя фенилэтиламин является начальным соединением для других нейромедиаторов, и сам он часто выделяется вместе дофамином и серотонином, тем не менее, его действие в эмоциональной области единственно в своем роде. Для РЕА совсем недавно был идентифицирован специфический рецептор, локализованный в миндалевидном теле - ядре мозга.

Своеобразно также короткое время жизни фенилэтиламина (минуты) и его разрушение под действием энзима моноамин-оксигеназы. Короткое время жизни свидетельствует о специальной биодинамической роли РЕА, связанной с очень кратко действующим эффектом раздражения. Напротив, другие нейроамины (допамин, серотонин и норадреналин) обладают большими временами жизни (часы).

Влияние фенилэтиламина на поведение человека принято объяснять на основе гипотезы М. Либовица (называемой ещё "психохимической гипотезой") о влюбленности. Несмотря на спекулятивность этой гипотезы, она позволяет хотя бы объяснить роль фенилэтиламина в регулировании аффектов. Если мы встречаем кого-либо, кто нам нравится, в мозгу начинает вырабатываться фенилэтиламин. Мы, люди, судим о привлекательности партнера или партнерши в первую очередь по оптическому впечатлению, а не по запаху или осязанию, как большинство млекопитающих. Романтическая любовь может вспыхнуть буквально с первого взгляда. Синтез фенилэтиламина в мозгу и его распределение по всей нервной системе играют роль при возникновении возбуждения, охватывающего нас при взгляде на любимого человека, и стремления к нему, когда его нет с нами.

Фенилэтиламин содержится в шоколаде, в сладостях (содержащих аспартам), в диэтических напитках. И всё же все эти источники не дают того результата, какой дает фенилэтиламин, выделяемый мозгом (то есть эндогенный). Главная причина – быстрое разрушение фенилэтиламина под действием энзима моноаминоксидазы-Б (МАО-Б) - основное его количество расщепляется еще на начальной стадии потребления. Любовные напитки существуют в сказании о Тристане и Изольде или в драме Шекспира «Сон в летнюю ночь», в действительности же наша химическая система ревниво охраняет свое исключительное право контроля наших эмоций.

В Интернете практически нет русскоязычных научных статей, в которых бы описывался механизм действия фенилэтиламина как нейромедиатора. Зато полно популярно-бытовых заметок сомнительного наполнения. Если бы не эта и эта статьи, и их англоязычные аналоги - я вообще бы усомнился в научности действия фенилэтиламина. Тем не менее, не следует забывать, что "на нашем современном уровне знаний эта гипотеза М.Либовица полностью не подтверждена".

7. Доверие: окситоцин

Окситоцин - ещё один гормон и нейротрансмиттер гипофиза. Физиологическое действие окситоцина-гормона заключается в увеличении частоты сокращений матки и альвеолы молочных желез у женщин. В медицине, окситоцин используется для стимуляции родовой деятельности.

Окситоцин также участвует в реакции сексуального возбуждения. Именно окситоцин участвует в эрекции сосков (как у мужчин, так и у женщин). Благодаря окситоцину у женщины в период лактации увеличивается выработка грудного молока, при близком контакте с новорождённым ребёнком или при раздражении сосков.

Отдельные исследователи считают, что окситоцин участвует в механизме мужской эрекции - по крайней мере, положительный эффект давала инъекция его в отдельные участки мозга. Однако, смело можно утверждать, что роль окситоцина в механизме эрекции - не определяющая.

Сравнительно недавно (2005 год) была открыто психо-физиологическая роль окситоцина-нейромодулятора. В ходе нескольких экспериментов, выяснилось, что окситоцин увеличивает степень доверия к конкретному человеку.

В опыте приняли участие 178 студентов цюрихских университетов (исключительно мужчины). Им предложили стать партнерами в игре, где одни выполняли роль инвесторов, а другие - брокеров. В начале эксперимента каждый участник получил личный финансовый фонд. Инвестор мог оставить все эти условные деньги себе, или же передать их (все или частично) своему брокеру. По условиям игры брокер на каждой такой операции наваривал 200% прибыли, то есть вклад "инвестора" до него доходил в тройном размере. При этом брокер мог либо оставить у себя все эти деньги, либо возвратить инвестору любую их часть. На этом игра заканчивалась, и партнеры приступали к подсчету выигрышей и потерь. Чтобы создать настоящий азарт и корыстный интерес, экспериментаторы в конце опыта выдавали за каждую "денежную единицу" 40 вполне реальных швейцарских сантимов.

Ключевой аспект эксперимента заключался в том, что одним инвесторам давали вдыхать аэрозольный препарат окситоцина, а остальным - нейтральный спрей. Оказалось, что инвесторы, которые получали окситоцин, много больше доверяли своим брокерам. 45% из них предпочли вложить в дело все 12 единиц своего капитала. 21% не сделали никаких вложений или проявили минимум доверия. А вот среди "плацебников" все обстояло точно наоборот: максимум доверия - 21%, минимум - 45%.

Однако из этих результатов отнюдь не следует, что окситоцин действительно увеличивает степень доверия к партнеру по "деловой операции". Чтобы исключить интерпретацию опыта, якобы "под воздействием окситоцина люди перестают бояться рисковать" был поставлен дополнительный эксперимент, с прежними условиями. Однако, размер получаемой инвестором выплаты определял уже не брокер, а генератор случайных чисел. В этой ситуации обе группы "инвесторов" действовали одинаково, так что окситоцин не оказал на них никакого влияния. Этот контрольный опыт продемонстрировал, что окситоцин увеличивает степень доверия к конкретному человеку, но отнюдь не подталкивает играть наудачу.

В настоящий момент считается, что уровень окситоцина повышается при близком контакте с человеком, особенно при прикосновениях и поглаживаниях. Ещё больше окситоцина выделяется в процессе полового акта, и непосредственно в момент оргазма - как у мужчин, так и у женщин.

Окситоцин участвует в формировании связей между людьми, в том числе связей между матерью и ребёнком. Окситоцин понижает уровень тревожности и напряжения человека при контактах с другими людьми. Окситоцин стимулирует выработку эндорфинов, вызывающих ощущение "счастья". Кошка, которая мурлыкает в ответ на ваши поглаживания - типичный пример действия окситоцина.

Интересный эксперимент был проведён в 2005 году. Исследования касались детей-сирот, которые провели первые месяцы или годы жизни в приюте, а потом были усыновлены благополучными семьями. Дети играли в компьютерную игру, сидя на коленях у своей матери (родной или приемной), после этого измерялся уровень окситоцина и сравнивался с уровнем, измеренным перед началом эксперимента. В другой раз те же дети играли в ту же игру, сидя на коленях у незнакомой женщины.

Оказалось, что у домашних детей после общения с мамой уровень окситоцина заметно повышается, тогда как совместная игра с незнакомой женщиной такого эффекта не вызывала. У бывших сирот окситоцин не повышался ни от контакта с приемной матерью, ни от общения с незнакомкой. Эти печальные результаты показывают, что способность радоваться общению с близким человеком, по-видимому, формируется в первые месяцы жизни.

8. Привязанность: вазопрессин

Вазопрессин - гормон гипофиза, по молекулярному строению схожий с окситоцином. Основная физиологическая функция вазопрессина - увеличение реабсорбции воды почками, тем самым повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём.

В 1999 на примере мышей-полёвок было неожиданно открыто ещё одно свойство вазопрессина. Дело в том, что существует два вида мышей: полёвка-степная и полёвка-горная. При этом степные полёвки относятся к 3% млекопитающих, реализующих моногамные отношения. Когда степные полевки спариваются, выделяются два гормона: окситоцин и вазопрессин. Если выделение этих гормонов блокировать, половые отношения между степными полевками становятся такими же мимолетными, как и у их "распутных" горных родственников. Наибольший эффект приносит именно блокировка вазопрессина.

В данном случае отличительный признак - запах. Крысы и мыши узнают друг друга по запаху. Учёные утверждают, что степные полёвки привязываются друг к другу благодаря действию механизма полового импринтинга, опосредованного запахом. Более того, ученые предполагают, что у других моногамных животных, включая человека, эволюция механизма поощрения, участвующего в формировании этой привязанности, протекала схожим образом, в том числе с целью регулирования моногамии.

Среди исследованных человекоподобных обезьян уровень вазопрессина в центрах поощрения мозга у моногамных мартышек был выше, чем у немоногамных макак-резусов. Считается, что животные, устанавливающие прочные социальные отношения, поступают так благодаря наличию и особому расположению их рецепторов для восприятия вазопрессина и окситоцина. Чем больше рецепторов находится в областях, связанных с поощрением, тем большее удовольствие доставляет социальное взаимодействие.

По альтернативной гипотезе, считается что моногамия полёвок вызывается изменениями в структуре и количестве дофаминовых рецепторов.

9. Привлечение: феромоны (андростерон и копулины)

В этой главе впервые пойдёт речь о двух веществах, весьма далёких от нейробиологии - но всё же тесно связанных с химией человеческих взаимоотношений. Это феромоны - продукты внешней секреции, выделяемые некоторыми видами животных и обеспечивающие химическую коммуникацию между особями одного вида. В книге "Эволюционная психология" Д. и Л. Палмер рассматриваются человеческие ферромоны: андростерон и копулины.

• Андростерон (или андростенон) - это мужской половой гормон, производный от гормона тестостерона. Но нам сейчас важно не его гормональное действие, а то, что он содержится в моче и поте самцов многих видов млекопитающих. Например, если предъявить самке свиньи во время овуляции андростерон - то она немедленно выгибает спину и принимает позу спаривания с разведенными в стороны ногами. Такая жесткая закономерность в реакции наблюдается у свиней только во время овуляции. В остальное время она индифферентна к этому запаху.

Забавно, что деликатесные грибы трюфели самки свиней отыскивают именно благодаря содержащемуся в их запаху вещества, схожего с андростероном.

Исследования 1986, 1997 годов, показали что мужчины неизменно воспринимают адростерон как неприятный и отталкивающий запах. Видимо, этот запах сигнализирует им о наличии рядом соперника. Женщины, вдыхавшие через нос это вещество, выражали схожее отношение, за одним важным исключением: в середине цикла они оценивали этот запах положительно.

Эксперимент 1998 года (с двойным слепым контролем эффекта плацебо) показал, что синтетический андростерон положительно влияет на социально-сексуальное поведение мужчин: у тех, кто пользовался феромоном, обнаружилось значимое увеличение числа половых сношений, и они чаще спали со своими романтическими партнершами. Они также больше занимались петтингом, целовались, испытывали большее чувство близости и чаще ходили на свидания. Однако частота их мастурбаций значимо не менялась. Таким образом, можно предположить, что синтетические феромоны усиливают исключительно социальный аспект сексуального поведения - то есть привлечение противоположного пола.

• Женские феромоны копулины - являются смесью влагалищных кислот. Исследования показали, что у мужчин под действием копулинов происходит выброс тестостерона. Копулины выполняют роль симметричную андростерону - привлекают самца к самке, готовой к спариванию. Характерным является то, что, пик секреции копулинов в женском организме приходится именно на период овуляции.

Синтетические феромоны уже давно и вполне успешно применяются в парфюмерной промышленности. Как бы мы не относились к этической стороне этого вопроса - это факт.

10. Либидо: адрогены (тестостерон)

Андрогены - это общее название мужских половых гормонов. Не смотря на то, что гормоны "мужские" - они вырабатываются половыми железами и корой надпочечников как у мужчин, так и у женщин. Самый важный представитель андрогенов - это тестостерон.

Андрогены отвечают за возбудимость психосексуальных центров нервной системы. Они играют ключевую роль в формировании либидо (полового влечения) - как у мужчин, так и у женщин. Предполагается, что андрогены усиливают влечение путем повышения чувствительности определенных центров в лимбической системе и гипоталамусе, а также посредством повышения общей активности организма вследствие стимулирующего влияния андрогенов на обмен веществ. Это подтверждается тем, что препараты тестостерона являются весьма эффективными лекарственными средствами для повышения либидо.

Имеются данные, что тестостерон повышает агрессивность и чувствительность эрогенных зон. Также прослежена четкая связь между содержанием тестостерона и частотой и выраженностью ночных эрекций. Считается, что андрогены усиливают эрекцию полового члена у мужчин и эрекцию клитора у женщин, а также влияют на интенсивность оргастических переживаний.

Кроме этого, андрогены отвечают за развитие мужских вторичных половых признаков: огрубение голоса, рост волос на лице по мужскому типу, облысение, отложение жира по мужскому типу - на животе, увеличение мышечной массы и силы. Поэтому женщины кавказских народов, отличающиеся мужской растительностью на лице, имеют повышенное либидо по сравнению с европеоидками. Однако, избыточная концентрация андрогенов в женском организме чревата осложнениями беременности.

11. Женственность: эстрогены (эстрадиол)

Эстрогены - общее название женских половых гормонов, производимых в основном половыми железами у женщин. В небольших количествах эстрогены производятся также яичками у мужчин и корой надпочечников у обоих полов. Наиболее характерный эстроген - эстрадиол.

Эстрогены оказывают сильное феменизирующее воздействие на организм: они стимулируют увеличение молочных желез, формирование характерной женской формы таза, отложение жира по женскому типу - на бёдрах). Секреция женских феромонов напрямую зависит от уровня эстрогенов.

Забавно, что светлые волосы являются более высоким показателем концентрации эстрогенов в крови. А высокий уровень эстрогенов - большое количество феромонов. Видимо, поэтому многим мужчинам нравятся блондинки. После рождения у блондинки первого ребенка ее волосы темнеют, поскольку уровень эстрогена в крови падает.

И эстрогены и андрогены тормозят развитие сердечно сосудистых заболеваний остеоропоза. Только эстрогены лучше справляются с сердечно-сосудистыми болезнями, а андрогены - укрепляют кости. В результате чего, риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у мужчин выше, зато кости (особенно в старости) - крепче.

Эстрогены обладают успокаивающим и улучшающим память действием. В 1986 - 1990 годах было установлено, что повышение уровня эстрогенов способствует блокировке обратного захвата серотонина - и тем самым повышает настроение и общее самочувствие. Считается что именно чрезвычайно низкий уровень эстрадиола - является причиной депрессий в состоянии менопаузы. Некоторые исследователи считают, что эстрогены наряду с тестостероном повышают уровень полового влечения у женщин.

12. Подготовка к зачатию: прогестины (прогестерон)

Прогестины, и в частности прогестерон - исключительно женские половые гормоны. Основная их функция - обеспечение возможности наступления, а затем = поддержание беременности.

Как видно из графика, пик эстрогенов приходится на овуляцию. Это повышает половое влечение, уровень феромонов и увеличивает вероятность полового акта, необходимого для зачатия.

Наибольший уровень прогестерона приходится на вторую стадию цикла - идёт подготовка организма к возможной беременности.

На данный момент существует несколько теорий о причинах возникновения предменструального синдрома.

Обычно, симптомы ПМС связывают с резким уменьшением количества прогестерона на фоне существенно возросшей концентрации эстрогенов. Прогестерон обладает обезболивающим действием, а избыток эстрогенов приводит к задержке жидкости и солей натрия в межклеточном пространстве. Именно с чрезмерной гидратацией организма и его солевой интоксикацией и связано явление ПМС. Характер симптомов определяется заинтересованностью тканей, где развивается отек (мозг - головная боль, кишечник - вздутие живота,тошнота и т.д.).

Кстати: доказано, что уровень прогестерона повышается в организме женщины при одном взгляде на ребенка. Младенческая схема, запускающая женское родительское поведение, таким образом, имеет гормональную базу. Пухлое тельце, коротенькие ножки и ручки, большая голова и большие глаза — стимулирует мощный выброс прогестерона у женщины. Ничего подобного при контакте с младенцами у мужчин не происходит.

Предрасположенность к гормональному ответу на младенческую схему у женщин столь сильна, что механизм этот запускается даже тогда, когда женщина видит котенка, щенка или просто игрушечного плюшевого мишку (см. рисунок).

Именно особенностями женского восприятия, связанными с врожденными материнскими инстинктами объясняется тот факт, что многие девушки и молодые женщины приходят в восторг от мягких плюшевых игрушек с пропорциями младенческого тела, тогда как длинные и тощие игрушки не вызывают у них никакой положительной реакции.

У мужчин прогестерон не вырабатывается, и им просто непонятны взрывы умиления, которые взрослая женщина, исторгает при виде маленькой плюшевой зверушки.

13. Материнский инстинкт: пролактин

Пролактин - один из гормонов гипофиза. Основная функция пролактина в женском организме - обеспечение грудного вскармливания. Пролактин обеспечивает равитие молочных желез и выработку молока. Секреция пролактина существенно увеличивается во время беременности и особенно во время лактации. В существенно меньших количествах пролактин вырабатывается и у мужчин.

Один из побочных эффектов пролактина - он тормозит механизм полового возбуждения, как у мужчин, так и у женщин. Причём независимо от содержания тестостерона в крови. Именно поэтому во время лактации половое влечение у женщин зачастую отсутствует.

Именно выброс пролактина во время оргазма - виноват в следующем сразу после оргазма половом охлаждении. В обычных условиях 60 участникам эксперимента в возрасте от 22 лет до 31 года в среднем после оргазма требовался перерыв в 19 минут. Однако после приема препарата, подавляющего пролактин - они получали по нескольку оргазмов за сравнительно короткое время.

Достоверно известно, что пролактин стимулирует развитие материнской привязанности. Лабораторные макаки со сниженным уровнем пролактина больше уединяются и меньше времени проводят в телесном контакте.

Считается, что секреция пролактина повышается также при стрессе, депрессии, боли. Возможно, этот механизм носит эволюционный характер, позволяющий снизить вероятность зачатия в неподходящий период.

Однако, не смотря на повышенную выработку пролактина, в стрессовой ситуации самки большинства млекопитающих испытывают затруднения с грудным вскармливанием. Дело в том, что когда детеныш берет сосок в рот, эта механическая стимуляция побуждает гипоталамус запускать выделение другого гормона гипофиза - окситоцина. Уровень его в крови повышается, давление в молочной железе резко возрастает, и молоко начинает поступать в рот детеныша. Происходит это очень быстро: достаточно детенышу пососать мать несколько секунд, чтобы началось обильное отделение молока.

Выделяющийся при стрессе адреналин подавляет окситоцин, и останавливает истечение молока из груди в трудные моменты. Возможно, этот механизм носит эволюционный характер: когда первобытная мать и ее дитя убегали от дикого зверя, прекращение притока молока было ей на пользу, пока она бежала. Как только она достигала безопасного укрытия и успокаивалась, приток молока возобновлялся, и она прикладывала ребенка к груди.

14. Эрекция : монооксид азота

Я долго думал: писать ли вообще, здесь про эрекцию?

• Во-первых, те, кто хочет углубиться в нейрофизиологию - могут прочитать главу "Нейроанатомия и нейрофизиология эрекции" вот этой замечательной книги. Правда, в ней столько химических и биологических терминов, что неподкованному читателю по-началу будет тяжко.

• Во-вторых, девушки, которые причисляют себя к принцессам или, вообще, к сказочным созданиям - могут сказать "фи, какая гадость!" Хотя, вообщем-то, эрекция это не гадость, а явление очень даже нужное, хотя-бы с утилитарной точки зрения: без неё не было бы полового акта, а без полового акта - нельзя было бы зачать ребёнка.

• В третьих, раз уж мы уделили столько внимания женской физиологии, почему бы теперь не уделить внимание мужской?

Сам механизм эрекции довольно сложен. Упрощённо, его можно разбить на следующие этапы:

• Мозг получает сексуальную стимуляцию: зрительную / тактильную / мысленную - кому какая нравится ;) С помощью нейромедиаторов норадреналина, ацетилхолина и окситоцина сигнал передаётся к гладкой мускулатуре пещеристых тел.

• Под действием нервных импульсов и тестостерона в синапсах гладкой мускалатуры начинает выделяться.. монооксид азота NO. Будучи неорганическим, это соединение играет существенную роль в физиологии человека. NO - нейротрансмиттер с сосудорасширяющим действием, кроме обеспечения эрекции, участвует в механизме долговременной памяти.

• Окись азота, в свою очередь, приводит к образованию другого химического вещества - циклический гуанозин монофосфат (цГМФ) которое приводит к расслаблению гладкой мускулатуры пещеристых тел и позволяет крови заполнить их.

• Поступление богатой кислородом артериальной крови способствует образованию еще большего количества окиси азота. А это, опять же, ведет к увеличению производства цГМФ.

• По мере заполнения кровью, пещеристые тела начинают пережимать вены, отводящие кровь от пениса. Это задерживает ее внутри кавернозных тел и поддерживает пенис в эрегированном состоянии.

• Эрекция продолжается до тех пор, пока гладкие мышцы пещеристых тел снова не сократятся. При этом кровь, находящаяся в них, изгоняется, а венозные сосуды раскрываются и отводят ее избыток от пениса.

Такие препараты, как Виагра, Сиалис Левитра (и др.) содержат силденафил - ингибитор фосфодиэстеразы–5 (ФДЭ–5), вещества расщепляющего цГМФ. При этом в организме происходит накопление цГМФ, в результате чего поддерживается длительная эрекция.

Следующее поколение препаратов - препараты, содержащие сверхмалые дозы антител к NO-синтазе (Импаза). Такие препараты повышают активность NO-синтаз (источников NO в пещеристых телах), и обладают не только разовым эффектом, но и приводят к долгосрочным улучшениям.

15. Опьянение: этанол

К сожалению, нельзя ни съесть, ни даже ввести себе внутривенно - ни серотонин, ни дофамин. Они должны вырабатываться внутри головного мозга. Будучи введенными извне, эти вещества не способны преодолеть гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от поступления чужеродных веществ.

Зато гематоэнцефалический барьер замечательно преодолевают никотин, опиаты, и конечно же алкоголь.

В отличие от наркотиков, имеющих к соответствующим рецепторам высокое сродство (например, наркотики опийной группы) молекулы этанола не воздействуют непосредственно на рецепторы, а пропитывают липидный слой мембраны нейрона, разжижают её, вызывая процесс флюидизации. В разрыхлённой мембране рецептор утрачивает опору, его конформация изменяется и возникает ощущение опьянения.

Прием этанола усиливает оборот серотонина. Повышение проницаемости мембран-везикул способствует утечке медиатора в пресинаптическую щель и реализации его эффекта. Оказав действие, он интенсивно расщепляется до 5-оксииндолуксусной кислоты. Уменьшение концентрации серотонина в гипоталамусе служит фактором, усиливающим стремление к выпивке.

Однократный прием алкоголя приводит к активизации процессов образования и использования норадреналина. Содержание его снижается за счет усиления выброса нейромедиатора из везикул и ускоренного его распада. Усилением кругооборота норадреналина в среднем мозге и гипоталамусе объясняется фаза двигательного, вегетативного и эмоционального возбуждения, связанного с употреблением алкоголя. Истощение запасов норадреналина приводит к подавленному состоянию, психической и двигательной заторможенности.

Всем известный синдром алкогольного похмелья вызван интоксикацией организма продуктом окисления этанола - ацетальдегидом, который печень не успевает окончательно расщепить в безвредную уксусную кислоту.

16. Заключение

Ну вот мы и рассмотрели химические вещества, участвующие в психических процессах человеческого организма. Надеюсь, экскурс вам понравился. Теперь, видя ту или иную поведенческую реакцию, вы сразу сможете определить, какой химический процесс за ней стоит ;)

Но не забывайте, что кроме химии есть ещё и психология!

17. Список доступной электронной литературы:

• Википедия - эволюционирующее хранилище знаний и расшифровок терминов. (статья)

• Neuroscience.ru - сервер статей и обсуждений современной нейробиологии.

• wsyachina.narod.ru/biology - замечательная подборка статей по современной биологии

• ethology.ru/library - библиотека книг по этологии, в том числе по этологии человека

• НАГЛЯДНАЯ БИОХИМИЯ - Я. Кольман, К. Г. Рем

• ТАЙНЫ ПОЛА. МУЖЧИНА И ЖЕНЩИНА В ЗЕРКАЛЕ ЭВОЛЮЦИИ - М.Л. Бутковская

• ЭВОЛЮЦИОННАЯ ПСИХОЛОГИЯ - Д. Л. Палмер

• СЕКРЕТЫ ПОВЕДЕНИЯ HOMO SAPIENS - Джек Палмер, Линда Палмер

• ОСНОВЫ НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ - В. В. Шульговский

• БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ - С. Г. Галактионов

• СЧАСТЬЕ, КАК НЕСБЫТОЧНАЯ МЕЧТА - док.хим.н. Н. С. Имянитов

• ХИМИЯ ЭМОЦИЙ - В. А. Стародуб

• МЕДИКАМЕНТЫ ПРОТИВ ОГОРЧЕНИЙ В ЛЮБВИ - Dr Jacqueline Renaud

• ПРЕДМЕНСТРУАЛЬНЫЙ СИНДРОМ - Научный центр акушерства, гинекологии перинатологии РАМН

• ИМПОТЕНЦИЯ: ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПОДХОД В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ - А. Грегуар, Дж. П. Прайор.

• ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ АЛКОГОЛИЗМА И НАРКОМАНИИ - Т. Н. Греченко

• ДЕЙСТВИЕ ЭКСТАЗИ НА НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКОМ УРОВНЕ - перевод М.Д. Гроздовой и А.Н.Чепковой

• Phenethylamines I Have Known And Loved - Alexander and Ann Shulgin

См также Новые статьи Источник http://stkorn.livejournal.com/171249.html © 2007 Stas Kornienko