Добрый день, любители нового, садитесь, пожалуйста. Я к вам так обращаюсь, поскольку лекция у нас сегодня посвящена любопытству, одной из самых главных программ, которые вставлены в человеческий мозг, и я думаю, подавляющее большинство сидящих в зале очень любопытные существа. Иначе, собственно, что вы делаете в МГУ и тем более на этой лекции, не имеющей в большинстве случаев прямого отношения к вашей специальности и всё такое прочее. То есть мы действительно очень любопытные и для нашего мозга новая информация – это очень отдельный источник положительных эмоций. В какой форме всё это проявляется, и какие нервные структуры работают – вот об этом, собственно, и пойдёт сегодня речь. Как любое поведение, связанное с любопытством, со сбором новой информации оно может протекать как рефлекторная реакция или запускаться изнутри организма.

Во втором случае мы говорим вот как раз о явном проявлении потребности. С рефлексами всё достаточно просто. То есть схема рефлекторной дуги будет проявляться в той или иной форме  почти на каждой лекции. То есть появился какой-то стимул, и мы повернули голову, чтобы посмотреть, а что там зазвучало или зашевелилось, или кто прикоснулся к нашему правому плечу. Это вот нарисована некая дуга рефлекторная, в которой нейроны соединены зачастую по врождённо заданным неким принципам. Даже на генетическом уровне всё это кодируется и никакого особого обучения не нужно. Более сложная и эволюционно продвинутая ситуация – это когда поведение запускается изнутри мозга и вот именно тогда мы говорим о нарастании потребности. В данном случае это будет потребность в новой информации, когда почему-то организм, мозг решил, что не хватает информации для того, чтобы, например, удовлетворить пищевую потребность или половую потребность. И вот тогда поиск новой информации, новых сигналов, а шире – новых возможностей будет таким предварительным этапом для удовлетворения каких-то других потребностей, порой связанных с выживанием, с размножением, с питанием и так далее, и так далее.

Источник: https://www.youtu.be/8V07gKT3OU4

То есть получается, что в мозге возникает некое внутреннее состояние, которое и запускает поведение, направленное на поиск новых стимулов, то есть поведение, которое мы, собственно, и называем проявлением любопытства. Ну и с другой стороны, тоже я об этом в прошлый раз я уже говорил, когда возникают потребности, когда они проявляют себя как бы в деятельности мозга, они зачастую конкурируют друг с другом. И поэтому любопытство, стремление к новой информации порой может работать совместно с какой-то потребностью, а порой может действительно с ней как-то так соревноваться, вступать в антагонизм. Ну и скажем, любопытно, но страшно или любопытно, но лень. Подобного рода ситуации тоже весьма характерны и мы тоже будем это сегодня обсуждать.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Опять в начале почти каждой лекции я буду в очередной раз показывать пирамиду Маслоу для того чтобы обозначить на ней, а чем мы сегодня будем заниматься. В прошлый раз мы говорили о еде и были в самой нижней части этой пирамиды. А сегодня мы вдруг оказываемся на самой верхушке, потому что Маслоу отнёс потребность знать, понимать, исследовать к так называемым духовным потребностям личности. Ну, это, конечно, очень лестно для такого поведения, связанного с любопытством, но вы сейчас увидите, что многие реакции, связанные со сбором новой информации они в общем-то очень рано в эволюции появляются, поэтому пирамида пирамидой, но реальное поведение и реальное строение мозга зачастую заметно сложнее и разнообразнее.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Опять-таки о Симонове я буду каждый раз вспоминать и говорить, что по его классификации потребности делятся на витальные, зоосоциальные и саморазвития. В прошлый раз мы с вами говорили о пищевом поведении, оно относится к витальным программам. Через неделю мы с вами будем говорить о реакции страха, это, кстати, тоже витальная программа, а вот сегодня мы в программах саморазвития. То есть в программах, которые направлены в будущее, программы, связанные со сбором новой информации как бы наперед. И вот ребёнок, который вот тут на фотографии, который увидел лягушку, для него лягушка вряд ли пищевой объект и он в явном виде её не боится, а просто любопытно, что же это такое? Сбор новой информации. То есть ещё раз, собственно, даю определение программам саморазвития – программы, направленные в будущее.

Симонов писал, что это программы, очевидная польза которых вот здесь и сейчас она как-то не очень ясна, биологическая значимость которых здесь и сейчас не очень ясна. Но если мы наберёмся терпения, мы, скорее всего, узнаем, может быть через минуту, а может быть через неделю, зачем эти программы реализуются. То есть их мозг как бы реализует наперед и вот исследовательское поведение – очень яркий пример подобных программ. В тот момент, когда мы собираем новую информацию, мы ещё не знаем, пригодится она, не пригодится, для чего пригодится. Но сам по себе сбор новой информации — это хорошо, это интересно. Мы испытываем положительные эмоции, ну а биологически это означает, что чем больше знаний об окружающем мире имеет мозг, тем адекватнее и точнее его поведение.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Это хорошо. И поэтому всяческие программы, связанные со сбором новой информации они действительно появляются в эволюции очень рано и дальше, дальше усложняются вплоть до самых таких возвышенных вариантов, которые свойственны человеческому мозгу. В первом приближении можно, если пока не трогать мышление и игру со словами, там каламбуры всякие, вот если оставаться пока на уровне поведения, как таких двигательных актов, вот в первом приближении программы, связанные с любопытством можно разделить на три уровня. Первый уровень самый древний называется ориентировочный рефлекс. Второй – поисковое поведение и третий – это манипуляции с предметами. Манипуляции от слова «мано» – «рука». То есть это когда пальцы уже работают, то есть посмотреть, что внутри, раскрутить, разобрать. Вот такого рода программы, которые, конечно, уже более характерны для нашей обезьяньей линии эволюции.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Где находятся центры этих поведенческих реакций? Так называемый ориентировочный рефлекс, я о нём сейчас буду подробнее рассказывать, базируется в среднем мозге, то есть вот появившийся красный кружочек показывает, где находятся нейроны, которые поворачивают нашу голову, наше тело в сторону нового сигнала. Ориентировочный рефлекс – это врожденная программа, которую ещё Павлов описал и назвал рефлексом «что такое?». И это любопытство на самом древнем уровне. Поисковое поведение – это когда организм обходит новую территорию для того чтобы решить некую проблему. Вот, например, входит опоздавший человек и его поведение как раз подчиняется данным программам, то есть он ищет, а где же можно присесть, туда смотрит, сюда смотрит. Типичный вариант вот такой реакции и это значит нужно перемещаться в пространстве.

Вот видите, сюда начал перемещаться. А для этого нужно идти, бежать, то есть вот эти сгибания рук и ног, которые происходят, они, собственно, являются базой поискового поведения. Структура, которая их запускает, называется субталамус и находится она в промежуточном мозге на границе таламуса и гипоталамуса. То есть про таламус и гипоталамус я вам уже не раз говорил, а вот между ними и ближе к среднему мозгу, вот где появляется второй красный кружочек, находится субталамус – зона, которая запускает перемещение в пространстве, но опять же я чуть позже буду рассказывать подробнее об этой структуре. Наконец, манипуляции с предметами – это уже кора больших полушарий, а точнее двигательная кора, и, соответственно, третий кружочек у нас появляется в задней части лобной доли, где и находятся двигательные центры, о чём я вам пытался рассказать на самой первой лекции, опять-таки сегодня мы об этом будем более детально говорить. Для того чтобы запускалась некое исследовательское поведение, поведение, направленное на сбор новой информации нужно чтобы, собственно, сам факт появления новой информации был детектирован. То есть отдельные нейроны, группы нейронов, нейронные комплексы работают на то, чтобы сравнивать имеющуюся информацию с вновь поступающей. И если в этой вновь поступающей информации есть что-то необычное, то, что раньше никак не попадалась, вот тогда-то и включаются разные варианты исследовательского поведения. Соответственно, для того чтобы реализовался ориентировочный рефлекс, анализ сенсорной информации ведет четверохолмие, верхняя часть среднего мозга. Для реализации поискового поведения очень важна структура, которая называется гиппокамп. Она находится в глубине височной доли.

Тоже я сегодня поговорю о гиппокампе для начала, некоторое время я буду говорить о гиппокампе. Ну и наконец, результаты манипуляций с предметами оценивает так называемая поясная извилина, область коры больших полушарий, которая находится на внутренней поверхности полушария над мозолистым телом. Про мозолистое тело я опять-таки немножко на первой лекции, вот она тут показана в виде такой белой дуги. Это аксоны, соединяющие правое и левое полушарие. И вот над этой областью находится так называемая поясная извилина, очень она важна для оценки результатов поведения, для генерации опять-таки эмоциональных состояний и сегодня мы тоже до неё доберемся. Вот примерный план. То есть по ходу лекции я буду говорить об ориентировочной реакции, о поисковом поведении, о манипуляциях и закончу речевой сферой, то есть той сферой, которая уже совсем человеческая, и когда положительные эмоции приносят не манипуляции с предметами, а как бы «манипуляции со словами». Вот примерно такой сегодня план.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Итак, начнём с четверохолмия. Вот картинка среднего мозга на поперечном срезе, которая, собственно, показывает, где находятся эти самые холмики четверохолмия. Это структуры, которые являются древними зрительными и слуховыми центрами. То есть сюда всё время приходят зрительные и слуховые сигналы, и нейроны четверохолмия сравнивают тот поток, который сейчас с тем, который был, скажем, полсекунды тому назад. И если случилось некое изменение, тогда и запускается так называемый ориентировочный рефлекс, то есть поворот глаз, головы, всего тела в сторону нового сигнала. Для того чтобы это делать четверохолмие передаёт информацию на глазодвигательные центры. У нас каждый глаз – это 6 мышц и эти мышцы должны очень слаженно работать для того чтобы случилось ориентировочно исследовательское поведение.

Кроме того сигнал уходит на область, которая называется вентральная покрышка или просто покрышка среднего мозга. Это очень важная зона, здесь находятся нейроны, которые отвечают за положительные эмоции, возникающие во время новизны. То есть увидеть что-то новое – это интересно, это позитивно, услышать что-то новое, ощутить в самом широком смысле. И центр этих положительных эмоций – это вентральная покрышка, а аксоны нейронов из этой зоны расходятся по мозгу довольно широко.

Прежде всего, идут в базальные ганглии, в кору больших полушарий, а медиатором является дофамин, главнейшей медиатор, отвечающий за наши положительные эмоции. Тоже мы не раз сегодня с ним встретимся. Ещё раз повторяю, что ориентировочный рефлекс – самый древний вариант любопытства. То есть если кто-то сейчас из идущих по лестнице не дай Бог споткнется и загремит, то, соответственно, вы все повернётесь и посмотрите — а что там такое упало? То есть это у вас запустился ориентировочный рефлекс. Если вы подойдёте к аквариуму и постучите по стенке, то у рыбки тоже глаза повернутся, и она повернётся – кто там стучит? То есть это действительно очень древняя история поэтому, собственная, я здесь рыбу вставил, чтобы не забыть сказать об эволюционном пути данного поведения.

Итак, вот показаны четверохолмия, вид сверху. Верхние холмики – это вот уже таламус. А вот здесь средний мозг, извиняюсь, здесь был мозжечок, но его убрали, чтобы не мешал смотреть. А вот верхние холмики четверохолмия и нижние холмики. Верхние холмики – это самый древний зрительный центр нашего мозга, сюда приходит зрительная информация, а нижние, соответственно, самый древний слуховой центр. Строго говоря, эти центры не анализируют детально зрительные и слуховые сигналы, а просто сравнивают то, что было совсем недавно с тем, что сейчас идёт, сейчас воздействует на организм. И вот если изменение, тогда и запускается ориентировочный рефлекс.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

зрительных и слуховых сигналов сюда в четверохолмие приходит и кожные, например, сигнал, то есть если кто-то вас потрогает за правое плечо, вы тоже повернете голову и глаза и посмотрите – а что там случилось? Ну и на самом деле любой сенсорный сигнал способен такое вызвать. Скажем, новый запах появился, вы тоже начнёте крутить головой для того чтобы попытаться больше собрать информации. То есть сбор новой информации в ходе ориентировочного рефлекса – это важнейшая его задача и когда мы поворачиваем глаза и голову мы по сути дела приводим нашу зрительную систему, слуховую систему в оптимальное положение. То есть если что-то зашевелилось, то надо на этот объект смотреть, тогда сетчатка лучше всего собирает информацию и уши должны быть примерно на равном расстоянии от зазвучавшего объекта, тогда лучше всего считывается звуковая информация и в частности направление на объект лучше всего определяется.

Здесь вы видите семейство опоссумов, которые явно реализуют этот ориентировочный рефлекс. То есть глаза и уши. У нас уши, как известно, не очень двигаются, то есть если кто и умеет шевелить ушами, то ориентировочным рефлексом это не назовешь, а вот у нормальных млекопитающих с каждым ухом связано по нескольку мышц и они ещё очень здорово лоцируют ушами направление на источник звука.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

На нейронном уровне четверохолмие изучено довольно неплохо и своё время во второй половине XX века здесь были обнаружены так называемые нейроны детектора новизны. То есть вот этот зелёный кружочек обозначает такой нейрон и на эту клетку приходит слуховой сигнал и этот же слуховой сигнал через цепочку нейронов второй раз попадает на детектор новизны. Но посмотрите — в этой цепочке нейронов последняя клетка тормозная. То есть она передаёт тот же слуховой сигнал, но со знаком «минус». Поэтому что получается – вот идёт звук со знаком «плюс», а вот тот же звук со знаком «минус», возбуждающий медиатор, тормозный медиатор, их эффекты обнуляются и в итоге при неизменном сигнале нейрон детектора новизны не работает. Но если вдруг звук стал громче, то по возбуждающему каналу тут же повысится уровень сигнала, а тормозный канал немножко опаздывает, потому что здесь смотрите раз синапс, два синапс, три синапс, а каждый синапс – это задержка во времени на несколько десятков миллисекунд. То есть здесь, собственно, суть этой системы в том, что тормозная копия сигнала приходит на детектор новизны с некоей временной задержкой и при резком изменении сигнала торможение не успевает. Возбуждение превышает торможение на доли секунды, но этого достаточно, чтобы запустить, вызвать электрические импульсы на нейроне детектора новизны и запустить, собственно, ориентировочный рефлекс. Вот такая самая простая схема. Это то, что называют нейросеть. Она, как вы видите, годится только для ситуации, когда сигнал был, был, а потом усилился. Можно придумать и более сложные системы, и они ловятся в реальном мозге, системы, реагирующие на уменьшение интенсивности сигнала, на движение источника сигнала в пространстве. Во всяком случае, четверохолмие – такой интересный блок мозга, который позволяет изучать любопытство на самом примитивном уровне, на самом простом уровне, хотя этот уровень, конечно, свойственен и человеческому мозгу. Вот ребёночек, который увидел новую игрушку. Это очень такая типичная картинка. И здесь видно, насколько интересно, то есть насколько велик уровень положительных эмоций и какой-нибудь конфеткой вы не всегда плачущего ребёнка утешите, а новой игрушкой почти наверняка. Наш мозг очень любопытен, в том числе и на уровне среднего мозга. Вот здесь такой лошадиный вариант, где как раз хорошо уши видны, то есть идёт локация, да ещё и каждым ухом отдельно. Лошадь может одним ухом вас слушать, а вторым прислушиваться к цоканью из другой части конюшни. Всё порой даже сложнее, чем у нас. Во всяком случае, это действительно очень важная и очень изначальная программа.

Реализацию ориентировочного рефлекса мы можем очень эффективно и, в общем-то, информативно изучать с помощью анализа движения глаз. То есть то, как идет линия взора при рассматривании того или иного объекта – вот эта информация позволяет много чего понять. Ну, например, понять какие части картинки более важны для человека, какие менее важны, в какой последовательности считывается информация, с какой скоростью и так далее, и так далее. Поэтому, собственно, работы с движениями глаз интенсивно проводятся физиологами, психофизиологами .

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Тем более что при наличии современной техники это стало делать гораздо проще. То есть раньше приходилось писать это всё на видеопленку, а потом анализировать достаточно сложным образом, а сейчас существует так называемые айтрекер, то есть видеокамеры с программами адаптированными, которые прямо сразу строят схему – а как идёт движение глаз. Например, как рассматривается профиль Нефертити. Соответственно видно, что основное внимание к лицу, к носу, к уху, то есть к каким-то существенным элементам картинки. А вот, например, как глаз читает текст, то есть мы прыгаем в начало строки и дальше, оказывается, не движется взор непрерывно по строчке, а примерно за 6-7 небольших скачков, такие скачки называется саккады, мы читаем строку текста, то есть сдвинулся, прочитал, ещё сдвинулся и опять скакнул в начало строки. Это очень-очень действительно интересно и важно для современных задач, связанных с маркетингом, с компьютерной техникой. Вы можете понять, например, как клиент рассматривает страницу того сайта, который вы создали. Вот вы его придумали и вам интересно, какие-то ключевые элементы, там скажем, контактная информация или там название фирмы, просматриваются или не просматриваются. То есть можно так организовать визуальное поле, что важная информация не будет доходить до читателя, а можно так специально построить картинку, что обязательно взор придёт в некие существенные точки. Подобного рода картинки тоже интересны. 

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Как, какие элементы картинок человек рассматривает, но тем более там какие-то возрастные отличия, половые отличия. То есть вы видите, что женщины и мужчины несколько по-разному рассматривают изображение. Вот и это, конечно, любопытно. Вот тоже ещё один пример. 

Здесь реклама кроссовок шла, и кроссовки были на практически полностью обнажённой девушке. И вот вы видите, как смотрят мужчины и как смотрят женщины. То есть для меня на этой картинке, конечно, удивительно, что женщины смотрят ещё и на кроссовки, то есть они реально рассматривают кроссовки. Всё это, конечно, очень любопытно и действительно является частью очень интересной науки, которая называется нейромаркетинг. Я на прошлой лекции уже рекламировал наш сайт – как покупать, не покупаюсь. И там, по-моему, в лекции номер 2, если мне память не изменяет, довольно много рассказывается о айтрекинге и даже приводится пример видеозаписи, как студент в столовой МГУ выбирает себе еду и как его взор движется от салатов к супу и так далее. Вот, пожалуйста, можете посмотреть.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Переходим к следующему блоку, связанному с поисковым поведением и с перемещением в пространстве. Как я уже сказал это, прежде всего, субталамус, структура, которая находится между таламусом и гипоталамусом в задней части промежуточного мозга. Впрочем, надо отметить, что и таламус и гипоталамус тоже, конечно, работают с новой информацией. О таламусе я на первой лекции немного пытался вам рассказать. Это центр, фильтрующий сигналы и обеспечивающий кору больших полушарий актуальной информацией. То есть таламус – это, по сути, центр внимания и он работает по заказу коры больших полушарий, из огромного сенсорного потока выделяет, ну скажем, только зрительные сигналы и немножко слуховые или только слуховые и немножко зрительные или только тактильные. Это называется произвольное внимание. Но таламус учитывает и, например, сигналы четверохолмия. То есть когда четверохолмие детектирует новую информацию – где-то что-то загремело или зашевелилось, то сигнал о том, что что-то новое произошло, идёт и в таламус тоже и таламус именно этой информацией открывает проход в кору больших полушарий, и мы отвлекаемся на новый сигнал. То есть с точки зрения некой деятельности, которую вы реализовали, скажем, обдумывали смысл жизни, загремевший по ступенькам сосед – это, конечно, отвлечение. Но поскольку это новая информация и новый сигнал то, соответственно, на время это получает первый приоритет и кора больших полушарий некоторое время занимается анализом соответствующих сигналов. Гипоталамус играет в этой системе, как один из генераторов эмоций. То есть помимо вот этих центров потребностей, о которых я говорил, и буду говорить, голода, жажды, страха, агрессии, полового, родительского поведения в гипоталамусе находятся центры положительных и отрицательных эмоций и часть положительных эмоций, которые генерируются при узнавании нового, имеют гипоталамическое происхождение. Кроме того гипоталамус как действительно центр многих потребностей зачастую служит для субталамуса источником активации.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Про это я уже сегодня сказал. То есть очень часто исследовательское поведение предшествует удовлетворению какой-то актуальной потребности, то есть захотелось есть, нужно встать и пойти искать еду, стало как-то тревожно, нужно встать и изменить место в пространстве, захотелось размножаться нужно встать и поискать потенциального партнёра, может быть он совсем недалеко. То есть встать и пойти, поискать – это очень важный компонент удовлетворения очень многих потребностей. И получается, что центры многих потребностей сбрасывают сигналы на субталамус, он запускает перемещение в пространстве. В ходе этого перемещения собирается новая информация и узнавание чего-то нового – это сам по себе источник положительных эмоций. Но из этой информации выбираются те сигналы, которые позволят удовлетворить пищевую потребность или потребность в безопасности и эти сигналы направляют траекторию движения, но и, в конце концов, всё должно завершиться хорошо и замечательно. Получается, что локомоция, а этим термином физиологи называют перемещение в пространстве, действительно является начальным компонентом удовлетворения очень многих потребностей, но при этом и сама по себе локомоция и те сенсорные сигналы, которые собираются по ходу этого процесса – это всё тоже является источником положительных эмоций. Значит для того чтобы перемещаться в пространстве нужно сгибать руки, ноги или лапы и с удовольствием перемещаются, ищут что-то новое, соответственно, и кошки и собаки или вот даже тюлени. Иногда это вообще как бы в чистом виде поиск информации. Запустите действительно кошку в новую квартиру, она обойдёт углы, всё обнюхает, соберёт информацию на всякий случай, то есть наперёд. Напоминаю, это же программа саморазвития, мало ли что, может быть здесь еда, а может быть опасность. И если даже не будет ничего интересного, то всё равно сбор новой информации – это позитив. Всё обнюхали и дальше можно спокойно лечь спать. Можно ещё сказать, что поисковое поведение и то, как оно открывает программы удовлетворения многих потребностей – это всё описывается русской поговоркой «под лежачий камень вода не течёт». То есть для того чтобы какая-то из ваших потребностей удовлетворилась нужно хотя бы встать и куда-то пойти, хотя бы изменить свою локализацию в пространстве, а это невозможно без сгибания рук и ног.

Вот как это сделано у нас на уровне центральной нервной системы и для того чтобы мы пошли нужно чтобы заработали центры передних и задних конечностей в спинном мозге. Мы с вами четвероногие и, соответственно, в поясничном отделе спинного мозга у нас находятся центры управления ногами, а в грудном отделе спинного мозга – центр управления руками. Субталамус оказывает на них общее тоническое воздействие. То есть пока активность субталамуса не очень велика, скажем 10-20 импульсов в секунду, мы стоим. В тот момент, когда из субталамуса начинают импульсы убегать с частотой 30-40 раз в секунду, 30-40 Гц включается шагание, то есть сгибание попеременное и перетаскивание вперёд каждой из четырех конечностей. Если понаблюдать, как это происходит у какой-нибудь кошки или лошади, мы увидим, что всё начинается с одной из задних конечностей. Сначала она перетаскивается вперёд, потом движется передняя конечность с той же стороны, потом задняя с противоположной стороны, опять передняя и цикл замыкается. А, я не дорисовал последнюю стрелку, то есть отсюда сюда и дальше это всё движется по восьмерке, и мы идём, идём, идём. Вот эта восьмёрка – задняя, передняя, задняя, передняя и вновь, и вновь – вот это врождённая локомоторная программа.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

То есть эти связи существуют в спинном мозге и сигнал перескакивает с центра на центр и от головного мозга нужна именно вот такая общая возбуждающая посылка. Это древние программы, они уже у амфибий есть, у рептилий и у нас, конечно, тоже существуют, и именно поэтому мы машем руками, когда ходим. То есть то, что называется содружественное движение рук от них на самом деле никакой пользы. Это то, что называют атавизмом, рудиментом, это то, что осталось нам от наших предков, от наших четвероногих предков. Никакой пользы от этих движений нет, но они возникают, поскольку активируется центр спинного мозга, а если вы захотите не махать руками, то вам придётся на это тратить дополнительную энергию, то есть получается, что проще махать, чем не махать. Вот так вот мы и ходим, доказывая, что когда-то перемещались на четырёх лапах. Шаг – это самый медленный способ локомоции, существуют и другие варианты, когда при дальнейшей активации субталамуса мозг сначала переходит на рысь, и мы начинаем одновременно сгибать ногу и диагональную руку и так мы бегаем. А следующий аллюр ещё более быстрый, он уже называется галоп, это когда одновременно разгибаются, сгибаются две задние и две передние ноги. Увеличение скорости движения при галопе связано с тем, что ещё добавляется разгибание мышц спины. Мы, к сожалению, галопировать не можем из-за нашей двуногости, тут уже без передних лап никак. Хотя маленькие дети, когда учатся ползать и бегать пробуют все эти аллюры. Кстати, когда мы плывём самый быстрый стиль плавания, который называется баттерфляй – это по сути дела водный галоп. Дельфины и киты тоже плывут галопом, то есть дельфинье движение вот такое, это водный галоп. Этим отличается кит от рыбы, потому что рыба плывет вот так, а млекопитающие вот так. Я думаю, что про движение мы ещё с вами отдельно поговорим. Одна из наших последних лекций будет посвящена удовольствию от движения вообще. Там мы, я думаю, ещё вернёмся к локомоции.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

А теперь ближе к потребностям. Итак, есть любопытство и есть положительные эмоции, которые возникают, когда мы узнаем что-то новое. Но при этом, поскольку одновременно работают центры других потребностей, любопытство зачастую может с ними конкурировать. Конкурировать, как я уже сказал, с ленью и часто оно конкурирует с оборонительным поведением, то есть интересно, но страшно, страшно, но интересно. То есть вы выглядываете из-за угла, как вот эти две крысы и соответственно, оцениваете баланс между любопытством и вот какой-то потенциальной опасностью. И вот этот баланс он на самом деле очень характерен для каждого конкретного мозга. Соотношение между тревожностью и любопытством – это очень важная типологическая характеристика, которая позволяет разобраться в каких-то самых базовых вещах, связанных с темпераментом человека, в том числе с темпераментом экспериментальных животных. И тесты наподобие того, который нарисован в правом верхнем углу, такие тесты используются физиологами для того чтобы оценивать лекарственные препараты, уменьшающие тревожность. Я, по-моему, уже рассказывал о тестах, связанных с депрессией. Был такой, да? А это вот тест на тревожность, смотрите, как он выглядит. На такой ноге установлен так называемый крестообразный лабиринт, то есть такая крестообразная платформа. Два рукава этой платформы прикрыты стенками и там относительно темно, полумрак. А вот эти два рукава совсем открыты. Если посадить крысу в самый центр, вот сюда, то обычно крыса сначала уходит в затемнённый отсек, там более безопасно. Но поскольку крысы почти так же любопытны как люди, то они очень быстро выходят на открытые рукава, интересно же, а что там? Может еда, может размножаться опять-таки. Вообще интересно. То есть по себе сбор новой информации – это позитив. Выходят, потом опять прячутся, когда смелость кончается, потом опять выходят, вот проводят 10 минут, а мы регистрируем это их поведение и по соотношению времени в тёмном отсеке и времени на светлых рукавах определяем уровень тревожности.

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Соответственно, если животное тревожно, если его стрессировать, то оно гораздо больше сидит в тёмных оттенках. А если вы придумали препарат, уменьшающий тревожность, а такие препараты называются транквилизаторы или их другое название анксиолитики, вот тогда введение подобного препарата делает крысу более оптимистичной. И она, соответственно, с большей доверчивостью и радостью открывается окружающему миру, больше проводит на открытых рукавах. Всё это можно оценить, провести статистический анализ и доказать, что препарат уменьшает тревожность. Здесь, конечно, важно не переборщить, потому что если вы сделаете существо абсолютно бесстрашным, это тоже нехорошо. То есть должен быть разумный баланс. Так называемые транквилизаторы как раз очень аккуратно уменьшают именно тревожность, именно оборонительное поведение, а исследовательское поведение само по себе они не активируют, но меняется баланс, и мы видим, что животное действительно больше находится на светлых рукавах. Ещё немного из такой околоклинической области. То есть желание собирать новую информацию, как и любая другая потребность иногда может быть более-менее нормальным, иногда может вообще не проявляться, и вы говорите «Боже, какой не любопытный человек, вообще ничем его невозможно заинтересовать». 

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

А бывает, что это желание принимает какие-то патологические формы и тогда человек становится жутким непоседой, то есть поработал на одной работе, всё скучно надо менять, пожил в одном городе, скучно, надо менять. Такой самый тяжёлый, наверное, вариант – это люди, которые становятся бродягами и вообще им не нужно ничего стабильного, а вот это перемещение в пространстве для них самый важный источник положительных эмоций. Вдобавок это ещё сцеплено с тягой к свободе, об этом тоже будет отдельный разговор. Значит, в клинике это называется дромомания, то есть стремление к перемене мест, охота к перемене мест им овладела, как писал Пушкин. У Евгения Онегина был такой приступ. А если брать русские народные сказки то, конечно, таким дромоманом классическим является колобок, который от бабушки ушёл, от дедушки ушёл и очень долго от всех уходил, пока всё не кончилось грустно. Колобок вызывает у нас симпатию своей непосредственностью, опять-таки любопытством и стремлением куда-то за горизонт. Поэтому если набрать в сети «колобок и скульптура», то мы попадём на некоторое количество колобков, которые обитают на просторах России и Украины. Вот Ульяновский колобок, колобок, который, надеюсь, до сих пор сидит в Донецке, и два влюблённых днепропетровских колобка. Надо же колобкам как-то размножаться, не только с помощью бабушки и дедушки, но и каким-то более понятным способом. 

Источник: https://youtu.be/rx-YPF3ZFeE&t=3s

Новую информацию, которая проникает в мозг во время поискового поведения, вот этого обхода новой территории оценивает, прежде всего, гиппокамп. Дальше я несколько слов хочу сказать о гиппокампе, очень важной структуре, которая относится к центрам кратковременной памяти. Сегодня вот в этой аудитории сразу после моей лекции начнёт читать курс Константин Владимирович Анохин, который является мирового уровня специалистом в физиологии памяти и те из вас, кто, может быть, записался на его курс, много узнают о гиппокампе, о механизмах и принципах обучения. Я немножечко всё равно тоже об этой структуре должен сказать, насколько она важная, интригующая.

Находится гиппокамп у нас в глубине височной доли, то есть получается, справа и слева у нас два гиппокампа, аксоны которых собираются в специальные структуры, называются эти структуры свод. И потом вот такой дугой внутри мозга.

Вот тут показан один гиппокамп, а там, в глубине другой. Соответственно, гиппокамп — это центр кратковременной памяти в ходе текущего дня. То есть там находится довольно большое число нейронов, которые реагируют на эмоционально значимые и новые сигналы таким образом, что записывают память об этих сигналах, скажем, на несколько часов, то есть память текущего дня, которая начинает с утра у нас формироваться, а ночью во время сна, как правило, стирается. Либо пропадает совсем, либо переписывается в долговременную память. Исходный гиппокамп в ходе эволюции возникает именно как структура, связанная с локомоцией и с перемещением в пространстве. То есть самая его древняя функция – это запомнить траекторию движения. Скажем, вы вышли из норки и пошли сначала прямо, потом немного направо, потом опять прямо, а потом немного налево – вот это запоминает гиппокамп и запоминает он это для того чтобы можно было вернуться обратно в норку. То есть исходная задача гиппокампа – это именно пространственная память и у каких-нибудь лягушек и ящериц мы видим, как гиппокамп в основном этим занимается.

А вот уже на уровне птиц и млекопитающих он начинает работать со зрительными сигналами, слуховыми сигналами, то есть появляется гораздо больше сенсорных входов, но всё равно важнейшей характеристикой той информации, которая записывается в гиппокамп по ходу дня, является, конечно, новизна. То есть записывается новая, эмоционально значимая информация. Вот вы видите разные варианты гиппокампов. Их всего два – крысиный и человеческий. Человеческий, конечно, гораздо больше, но поскольку крысиный мозг гораздо меньше, то внутри крысиного мозга гиппокамп выглядит как более заметная структура, а у нас очень много места занимают высшие центры, которых в крысином мозге в принципе нет. Слово гиппокамп обозначает морской конёк. Надо сказать, что у анатомов, конечно, очень причудливая фантазия, то есть они порой совершенно неожиданно называют разные структуры, а в случае мозга их фантазия уже совсем истощились, потому что там сотни разных конструкций.

Добрый день, дорогие студенты МГУ. Садитесь, пожалуйста. Я с приятным удивлением вижу здесь столь обширную аудиторию. Нейронаука – это одна из замечательных тем XXI века. Так чтоб 300 человек сходу записались – это, конечно, приятно и ответственно, но на самом деле радостно. Моя основная эмоция – это радость от того, что я вижу здесь столько замечательных лиц студентов МГУ, которые пришли что-нибудь узнать про мозг. Я думаю, что часть присутствующих знакома со мной, просто меня пришли послушать. Это психологи и медики. Поднимите руки, пожалуйста. Не так уж много. Это хорошо, потому что они не услышат 100% нового. Будет то, что я уже читал. Теперь хотелось бы узнать, сколько здесь естествонаучных факультетов – математиков, физиков? Понял. Спасибо. И, соответственно, гуманитарии. Вау! Вы побеждаете по численности. Ладно. Будем вставлять Пушкина, Лермонтова и всё такое прочее, как-то разбавлять сухой разговор о нейронах, медиаторах и прочих непростых материях.

Итак, представлюсь. Я Дубынин Вячеслав Альбетрович, профессор биологического факультета МГУ, я являюсь нейрофизиологом, специалистом по физиологии мозга, по физиологии поведения, по нейрофармакологии и, соответственно, последние 20 лет читаю разнообразные лекции. Не всегда это спецкурсы, а порой это что-то вроде научно-популярных лекций. В итоге, когда появилась система МФК факультетских курсов, я вначале читал лекции внутри сборных МФК, которые читают несколько преподавателей, а в этом году решил на свой страх и риск прочитать сольный межфакультетсткий курс. Благо, о мозге можно говорить долго и я надеюсь, что будет еще один межфакультетсткий курс, но это ближе к зиме станет понятно. В рамках этого курса мы с вами в основном будем говорить о потребностях, о том, как в наш человеческий мозг вставлены те или иные потребности, как они подталкивают нас к тому или иному поведению, почему они порой бывают большие или слишком маленькие, как они конкурируют друг с другом. Надеюсь, раз вы сюда пришли, то почитали программу этого курса. Чем-то она вас заинтересовала. И, опять же, я надеюсь не обмануть ваших ожиданий.

Сегодняшняя лекция вводная. Так принято, что первая лекция носит достаточно общий характер и даже если вы её пропустили, то большой катастрофы не произойдет. На самом деле она все равно нужна. Я хочу дать общий обзор мозга, на котором я дальше буду базировать свой курс. И, собственно, подойти уже к проблеме потребностей с тем, чтобы через неделю начинать говорить о конкретных вещах – о голоде, о том, как наш мозг ищет еду и с чем это связано, какая еда хорошая, а какая плохая и почему и так далее. Потом нам предстоит много других интересных тем – мозг и страх, мозг и любовь, мозг и агрессия, подражание, лидерство. Так что, надеюсь, будет действительно не скучно. Мы заведем почтовый ящик, в следующий раз появится его адрес, куда будем выкладывать презентации наших лекций.

Итак, сегодня речь пойдет об общих принципах строения  и работы мозга, то есть такое введение и в конце я доберусь до потребностей. Давайте начнем. Итак, мозг — это очень сложная штука и во все эпохи люди, понимая важность нервной системы, пытались сравнить её с чем-то. И, как правило, сравнение было с какими-то сложными техническими объектами, которые на тот момент человечество придумало. То есть Декарт в 17 веке сравнивал мозг со сложной системой – рычаги, баллоны с газом и так далее. В 19 веке сравнивали мозг с телефонной станцией, потому что явно много проводочков и все друг с другом разговаривают. А сейчас мы в основном сравниваем мозг с компьютером и это достаточно удобная аналогия, хотя она не совсем точная и полная. Даже порой совсем не точная и не полная, но об этом мы еще не раз вспомним.

Вообще-то в первом приближении конечно мозг можно с компьютером сравнить, по крайней мере, на уровне таких глобальных функциональных блоков. То есть, соответственно, центральный процессор, сердцевина компьютера. У меня просьба подвинуться, где только можно, а то народ уже стоит. Пожалуйста, ребята, подвиньтесь, сумочки как-нибудь поплотнее к себе прижмите. Спасибо. Вот это уже зеркальные нейроны в действии. А те, кто опаздывает – не опаздывайте.
Итак, у нас есть центральный процессор и в голове, и в компьютере он тоже имеется и кора больших полушарий, а точнее так называемая, ассоциативная кора больших полушарий – это та зона, которая занимается мышлением, принятием решений. Мы про это будем в свое время говорить. Но для того, чтобы процессор работал, ему нужны некие дополнительные устройства, которые находятся на входе, на выходе и мы обнаруживаем их как в компьютере, так и в мозге. Скажем, устройство ввода, то, что в компьютере вносит информацию внутрь системы, то есть клавиатура или видеокамера. У нас этому соответствует сенсорная система. Или блоки памяти.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Интересно, что в компьютере есть кратковременная и долговременная память и у нас тоже кратковременная и долговременная. Есть оперативная и то, что надежно сохраняется на винчестере. Или, например, в компьютере есть блок питания, ему в нашем мозге соответствует центр сна и бодрствования. И вроде бы не очень сложный блок, но если поломается, то компьютер не работает, а человек впадает в коматозное состояние. Центры потребностей играют огромную роль в работе нашего мозга, но как раз в случае компьютера они не очень явно обнаруживаются, хотя современные компьютеры заявляют о своих потребностях, например, «кончается батарейка», «подключи меня к сети» или «пришла почта, ну-ка посмотри на неё», или «не пора ли обновить такую-то программу?».

То есть эта штука тоже заявляет о своих потребностях, ну и вполне можно себе представить программу, которая, услышав, как хозяин вошел в квартиру, тут же включается и говорит: «А не хочешь поиграть? Новый фильм пришел», или ещё что-то. То есть достаточно активно себя ведет и навязывает окружающему миру некое поведение. Ну и кроме того есть устройство вывода, то есть то, что вовне направлено. В компьютере это принтер или дисплей, а в нашем организме это, конечно, мышцы и внутренние органы. То есть когда мозг что-то делает, в том числе удовлетворяет ту или иную потребность, то мы соответственно, шевелим руками и ногами а ещё наше сердце, кишечник, почки, легкие и так далее работают адекватно для того чтобы всё получилось правильно и мы жили долго и по возможности счастливо.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Если чуть поглубже копнуть, мы увидим что мозг устроен из нейронов, а, например, компьютер устроен из микрочипов. Нейроны и микрочипы – это примерно один уровень организации. Про микрочипы я рассказывать не собираюсь, а нейроны нам, конечно, понадобятся. И, кто из вас не в курсе, нервная клетка – это такая ветвистая конструкция, в которой есть центральная, часть, её называют сомой, и там ядро находится, и там ДНК и всё такое прочее и есть два типа отростков – дендриты и аксоны. Дендра – ветвь, акса – это ось. Дендриты – сильно ветвящиеся отростки, которых обычно несколько и они находятся на входе в нейрон, то есть они воспринимают информацию. А аксоны, соответственно, передают информацию следующим клеткам и в итоге нейроны образуют цепи, сети, по которым распространяются те или иные кусочки информации, биты, наша память, эмоции, то, что мы воспринимаем во внешней среде, то, что дают органы чувств. Всё это превращается в циркуляцию нервных импульсов по нейронным сетям. И, соответственно, когда мы первый уровень работы мозга смотрим, то мы видим, что мозг – это электрическая машина. И здесь как раз сходство с компьютером совершенно потрясающее, потому что в компьютере существует двоичная система, когда с помощью ступенек тока кодируется все, что компьютер делает. И вот оказывается в нашем мозге точно такая же система, ну почти такая же, только ступеньки тока не прямоугольником, как в компьютере, а треугольные, они называются потенциалы действия и они бегут по аксонам, дендритам, по нервным отросткам и эти импульсы кодируют наши чувства, наши сенсорные переживания, мысли, будущие движения. И эти ступеньки тока потрясающе одинаковы во всех отделах мозга. И, собственно, дело в том, а где они возникают, и если вы к правильному месту мозга подключитесь и начнете подавать эти ступеньки тока вы можете вызвать у человека эйфорию или зрительную иллюзию или запустить какое-то движение, чем, собственно, и занимаются те специалисты, которые сейчас протезируют органы чувств или протезируют движения. Это отдельна, очень непростая и очень интересная сфера. Правда, если мы начнем сравнивать мозг с компьютером, то получается очень обидная ситуация, потому что в компьютере эти ступенечки тока бегут с частотой гигагерц, то есть миллиарды импульсов с секунду, а рабочая частота нашего мозга это где-то 50-100 Гц. То есть очень мало информации за единицу времени передается, да ещё и с очень маленькой скоростью. Потому что в компьютерах всё идет со скоростью света, а у нас максимальная скорость – это 100 метров в секунду.  То есть это очень мало и таким большим существам как человек  с этой скоростью это получается пока импульс от пальца добежит до спинного мозга, переработается, обратно прибежит – всё это явная задержка во времени и палец за это время уже слегка обгорит. Если бы у нас по нервам информация шла со скоростью света, мы бы, например, вообще не обжигались. Мы бы настолько быстро реагировали, что прикоснулся к горячей сковородке – и рука тут же одернулась. Нет, 100 м/с, все таки, дает задержку при проведении по руке порядка 20 миллисекунд и палец таки обгорает, но не сгорает дотла, и то спасибо. Что есть – то есть. То есть эволюция честно пыталась создать быстро проводящие отростки, но что смогла – то смогла. Всё вообще начиналось с 1 м/с.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Если ещё поглубже копнуть, то мы увидим, что мозг – это не только электрическая конструкция, но и химическая конструкция и здесь огромную роль играют так называемые синапсы – контакты между нервными клетками. Как правило, аксоны нейрона дотягиваются до следующей клетки (вот здесь на схеме изображена эта ситуация), причем аксон здесь явно увеличен, художник его очень крупным нарисовал и вот на окончании аксона находится зона, из которой выделяются химические вещества, влияющие на следующую клетку. То есть получается, что пока информация внутри нейрона, она передается в электрической форме  в виде импульсов, но когда приходит время переходить к следующей клетке, информация передается в химической форме в виде особых веществ – медиаторов и это жутко интересно. Получается такое чередование: пока в нейроне – электричество, между нейронами – химия, потом опять электричество, опять химия. Вот это чередование химической и электрической передачи – это очень важный, базовый принцип работы мозга и как раз на химическом уровне нам гораздо легче влиять на работу и на состояние нервной системы. И если мы знаем, какие вещества выделяются в синапсах, а мы уже довольно неплохо знаем, мы можем вводить вещества, похожие на них, или, например, мешающие работать и соответственно, воздействовать на функции мозга – повышать возбуждение, понижать возбуждение, влиять на память, влиять на эмоции. И подавляющее большинство веществ, которые воздействуют на мозг, будь то лекарства или яды, или наркотические препараты – они похожи на те химические соединения, которые выделяются в синапсах и соединения эти называются медиаторы, то есть посредники между клетками.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Синапс – это настолько важная штука, что вот я покрупнее вставил картинку с синапсом. Вы видите окончание аксона и вот эти черные штуковины – это мембранные пузырьки, которые содержат медиатор. Логика работы синапса следующая – сначала по мембране нервной клетки пробегает электрический импульс, потенциал действия, напоминаю, называется. Этот импульс запускает движение пузырьков с медиатором в сторону следующей клетки. А вот эта штука – это уже следующая клетка. Дальше пузырьки доходят до окончания аксона, лопаются, медиатор попадает в узкую щель, она называется синаптическая щель между аксоном и следующей клеткой и влияет на следующую клетку. А влияет тоже не просто так, это означает, что на мембране следующей клетки сидят особые белки, они выполняют функцию кнопок, а медиатор – это палец, которой нажимает на эти кнопки. И дальше, после того, как медиатор нажал на эти белковые кнопки, следующая клетка может возбудиться и тогда на ней возникнет импульс и побежит дальше и это означает, что некий кусочек информации будет дальше передаваться, дальше обрабатываться. А бывают такие ситуации, когда наоборот, нажатие на кнопку тормозит клетку и такая клетка на некоторое время перестает передавать сигналы. Это тоже важно.

В нашей нервной системе все время сосуществует  и конкурирует два принципа, две задачи все время решаются. Одна задача – передавать информацию, а другая задача – не передавать лишнюю информацию. И то, и другое очень важно, поэтому соответственно, есть механизмы запуска импульса на следующей клетке, и есть механизмы блокады передачи импульса следующей клетке. И, соответственно, те медиаторы, которые выделяются в синапсах, делятся на две большие группы – возбуждающие и тормозные. Возбуждающие – это те, которые заставляют следующую клетку работать, а тормозные – это те, которые мешают следующей клетке проводить, как правило, не нужную информацию.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

И вот дальше уже на следующей картине вы видите первые медиаторы, которые я хочу вам представить – это глутаминовая кислота и гамма-аминомасляная кислота. Химические названия вас не должны особо пугать. И уж если выучите гамма-аминомасляная кислота, сокращенно ГАМК, то это уже будет весомый результат нашего с вами курса, потому что если человек знает основные медиаторы – это уже так круто. Это значит, что вы проникли довольно глубоко в понимание принципов работы мозга. Так вот глутаминовая кислота, или глутамат,  а мы о ней подробно уже на следующей лекции будем говорить, потому что она одновременно еще и вкусовая добавка, такой парадокс существует. Да, тот самый глутамат, который улучшает вкус, а в мозге он работает, как важнейший медиатор. Глутаминовую кислоту в качестве медиатора используют примерно 40% нервных клеток. И за счет выделения этого вещества передаются наши мысли, наши сенсорные сигналы, и двигательные программы, пока до мышц не дошли – это всё выделение глутамата.

И примерно 40% нейронов в качестве медиатора выделяют ГАМК, гамма-аминомасляную кислоту. И это вещество мешает проводить лишние сигналы и сдерживает шум в нервной системе, сдерживает лишние информационные потоки, которые мешают обработке информации. Задача эта не менее важная, чем проведение сигналов. Наш мозг хорошо работает не тогда, когда много нейронов возбуждено, а когда возбуждены правильные нейроны. И их, как правило, небольшое количество.

Есть такая расхожая фраза, её очень любят журналисты задавать: «В мозге в каждый момент времени работает всего 10% нейронов. Как сделать так, чтобы больше работало?». То есть они считают, что чем больше, тем лучше. На самом деле если заработают 20% нейронов, то будет эпилептический припадок.

Хорошо работающий мозг – это не мозг, который активировал все клетки, а тот, который активировал правильные  клетки. И поэтому сдерживать возбуждение, тормозить шумящие нейроны – это супер важная задача и ГАМК эту задачу решает.

 То есть, вот два главных игрока – возбуждение и торможение. Но надо сказать, что в рамках нашего курса мы о них не очень много будем говорить. Нас больше будут интересовать медиаторы второго уровня, те медиаторы, которые отвечают за эмоции, мотивации и потребности. Медиаторы, которые, прежде всего, генерируют позитивные эмоциональные переживания тогда, когда нам что-то удается что-то хорошее совершить с точки зрения нашей биологии, например, поелии или узнали что-то новое или убежали от опасности благополучно. Вот в те моменты, когда возникают те или иные эмоциональные переживания в нашем мозге выделяются определенные медиаторы и главные из них – это дофамин, норадреналин и эндорфины. На самом деле список этих медиаторов больше, медиаторов, связанных  с удовлетворением потребностей и положительными эмоциями. Нам встретятся около дюжины таких веществ. По мере курса я буду вас с ними знакомить.  

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Еще хотелось бы по поводу этой картинки, которая на доске добавить, что я, конечно, сравнил нейрон с чипом, но на самом деле нейрон – это скорее компьютер, потому что на нервной клетке реально в среднем сходится около 3-5 тысяч синапсов. То есть получается, что каждый нейрон одновременно принимает  информацию по нескольким тысячам каналов и это получается очень сложная картина. Часть этих каналов – возбуждающие, часть – тормозные и нейрон принимает решение о том, проводить сигнал дальше или не проводить и это сложная задача. Поэтому на самом деле нервная клетка – это скорее небольшой компьютер, а не просто какая-то микросхема в нашем мозге. А в таком случае получается, что мозг сравнивать с компьютером  — не очень точно. Мозг – это огромный компьютерный центр, в котором тысячи, десятки тысяч отдельных вычислительных устройств, взаимодействуют друг с другом и поэтому получается картина очень не простая.

Сколько вообще в нашем мозге нейронов? Обычно дают цифру более 100 миллиардов. Цифра впечатляющая, попробуйте этот миллиард представить, то есть это гораздо больше, чем жителей на планете Земля. И как я уже сказал, каждый нейрон связан с синапсами в среднем с 3-5 тысячами других нейронов. То есть представьте себе 100 миллиардов абонентов сети, каждый из которых одновременно общается с 5 тысячами других абонентов. Получается, что сложность информационных потоков в нашей голове сравнима, наверное, со всем интернетом. То есть это очень сложные процессы, которые изучать и изучать. Я всю жизнь занимаюсь мозгом, и у меня все время сохраняется ощущение, что мы где-то с краю этой области находимся, потому что вся наша современная техника только чуть-чуть цепляет эту сложнейшую штуковину под названием мозг, под названием нейросети. Какие-то глобальные изменения мы видим хорошо, а вот тонкость передачи информации в нейросетях здесь еще работать и работать. При этом всё это очень маленькое, очень миниатюрное, то есть в средний вес мозга человека – это 1300 грамм. У мужчин, как известно, на 100 грамм больше, а у женщин меньше. В свое время, когда это выяснили, мужская часть населения ужасно загордилась: «Ну вот, мы же все-таки умнее». Потом, когда стали изучать, оказалось, что не все так просто. Дело в том, что помимо нейронов в нервной ткани содержится еще так называемый глиальные клетки, такие упаковочные клетки, которые вокруг нейронов и защищают их от ударов, следят за химическим составом межклеточной среды, электрическую изоляцию обеспечивают. И вот оказалось, что то, что мужской мозг больше весит – это заслуга глиальных клеток, то есть нейронов примерно одинаково, но мужской мозг лучше упакован, то есть, лучше защищен от ударов по голове. Это логично, мужчины, видимо, вели такой более суровый образ жизни. Когда охотиться за мамонтом или доказываешь, что именно ты вожак племени, то здесь без такой штуки сложно. Женский мозг в этом случае получается более такой нежный, трепетный и не рассчитан на грубое обращение.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Соответственно, львиная доля нейронов находится в головном и спинном мозге, но кроме того  у нас там и сям по организму есть еще около сотни маленьких мозгов, которые называются ганглии. Там тоже находятся нейроны. Часть из них отвечает за чувствительность, скажем, кожную, а часть работает с внутренними органами. Но в любом случае ганглии, конечно, подчиняются головному и спинному мозгу. И с головного и спинного мозга из ганглий выходят нервные отростки – аксоны и дендриты, они собираются в нервы и всё это работает с нашими мышцами, органами, глазами, ушами и так далее. Вот возникают такие встречные информационные потоки, часть из которых идет в мозг, а часть, из которых направляется к рефлекторным системам, то есть к мышцам и внутренним органам.

Я еще раз нарисовал нейрон, чтобы вы как следует его осознали. Я нарисовал нейрон, сверху дендриты. Смотрите, как они ветвятся, их обычно у нейрона несколько. Еще раз повторяю – это приемник информации. То есть дендрит – это, по сути, тарелочка, которая собирает информацию, именно поэтому их много, поэтому они сильно ветвятся, что нужно брать побольше информационных потоков, тогда ваше поведение будет максимально адекватным. А вот внизу нарисован аксон, который направляется к следующей клетке и этой следующей клеткой может быть нейрон, а может быть мышечная клетка, а может быть клетка сердца или кишечника. То есть синапсы бывают не только внутри мозга, но и, например, между нейроном и мышцей, между нейроном и внутренним органом.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Здесь нейрон изображен в таком красивом виде. С точки зрения цитологов, то есть тех, кто занимается внутренним строением клетки, нейрон в общем вполне стандартная клетка. Внешне он, конечно, необычно выглядит из-за всех этих отростков, а внутри все то же ядро, митохондрии, рибосомы, то есть обмен веществ нейронов вполне стандартный. Но, правда, как известно, нейроны очень много энергии потребляют. По количеству потребляемой энергии мозг, нейроны занимают первое место, то есть больше всего нужно глюкозы, кислорода. Именно поэтому если что-то случается с глюкозой или кислородом именно мозг первым повреждается. Второе место, как известно, занимают почки, третье – сердце, но мозг все равно лидер по интенсивности обмена веществ.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Нервные клетки по одиночке, конечно, не работают. Для того чтобы даже какие-то незатейливые функции реализовать они должны собираться в цепи и сети. И вот я здесь такую сеть нарисовал, она состоит из всего, как вы видите 5 нервных клеток и если вы осознали, что дендриты принимают информацию, а аксоны предают, то вам понятно, в какую сторону по этой сети идут сигналы. То есть они идут от нейрона номер 1, он на входе, дальше к зелененьким нейронам, а от них уже к желтенькой и красненькой нервной клетке, которые уже дальше передают информацию на мышцы и на внутренние органы. Вот все эти нейроны, которые тут изображены, относятся к разным функциональным группам. Я хотел бы, чтобы вы эти слова осознавали. Нейроны, которые на входе в нейросеть как правило связаны с органами чувств, их называют сенсорные, скажем там, прикосновение или обоняние. Нейроны, которые на выходе – это либо мотонейроны, двигательные нейроны, которые запускают сокращение мышц и любое наше мышечное сокращение – это сначала импульс, возникший в нервных клетках. Двигательный нейроны, мотонейроны,  или вот эта желтенькая клетка – это так называемый вегетативный нейрон, работающий с внутренними органами, а внутренние органы – это сердце, сосуды, кишечник, почки. Важная разница между мотонейронами и вегетативными нейронами состоит еще в том, что мотонейронами мы произвольно умеем управлять, а вегетативными, как правило, нет. То есть эволюция не дала сознанию вход в эту часть нейросети. Если вспомнить аналогию мозга  и компьютерного центра, то получается, что действительно наш мозг – это не один компьютер, а 1000 компьютеров, а наше сознание – это пользователь, который ходит между этими компьютерами и вот некоторыми компьютерами он может управлять — сел, набрал что-то и рука задвигалась. Некоторые компьютеры он просто видит, что они работают, а пароля нет, скажем, сердце бьется чаще, сердце бьется реже. А вот волевым усилием, по крайней мере, без долголетней йоговской тренировки вы не будете этой системой управлять. То есть посмотреть можно, а изменить не очень просто.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

И наконец, в этом компьютерном центре есть такие компьютеры, которые просто стоят, что-то делают, а вы вообще не понимаете, что они делают. То есть сознанию не просто вход в них закрыт, но сознание даже не видит, что происходит. Скажем, выделение гормонов, этим занимается головной мозг, гипоталамус, но сознание наше не в курсе, что это происходит и даже не знает, в каком это все состоянии. Скажем, гормон роста, он выделяется головным мозгом, но волевым усилием еще ни одному йогу не удалось вырасти на 10 сантиметров. То есть получается, что есть такие компьютеры, которые вообще закрыты от сознания и скорее всего это связано с тем, что эти блоки мозга что-то такое важное делают, что сознанию туда не нужно туда влезать, иначе  что-то поломается серьезное, то просто помрешь.

Поэтому надо понимать, что наш сознательный контроль – это умение отслеживать только часть нервных процессов, прежде всего движение, контролировать мысли, контролировать эмоции, но в вегетатику вход затруднен, а вот в двигательные системы – пожалуйста, никаких проблем. И зеленые нейроны – это промежуточные нервные клетки, их называют еще интернейроны. Они на самом деле здесь главные. Именно от них зависит, пойдет ли стимул на выход и вызовет ли прикосновение какую-то реакцию. То есть именно интернейроны принимают  решение о запуске реакции, они же отвечают за такое свойство, как память. И на самом деле в мозге больше всего именно этих клеток, которые связывают вход и выход и сложный мозг вроде человеческого  в нем 95% интернейронов, а на входе и выходе соответственно нервных клеток гораздо меньше.

Вот как идет информация по той нейросети, которую я нарисовал. Еще раз повторяю, она всегда идет от тела нейрона по аксону к следующей клетке. И вы видите, что аксоны могут ветвиться. Или посмотрите, зацикливание возможно. То есть даже вот на уровне всего пяти нервных клеток мы можем прорисовать вариант, скажем, стимул – реакция, ну например, нейрон номер 1, нейрон номер 6, номер 4 и там сердце забилось чаще. Это называется рефлекторная дуга. А можно запустить информацию по кругу, то есть здесь она будет крутиться-крутиться, это уже по сути один из вариантов памяти. То есть даже простая сеть способна к таким вполне интересным операциям. А если это не пять нейронов, а 500 нейронов или 5 миллионов. Здесь, конечно, информационные потоки могут возникать самые разные, очень сложные и интересные и непредсказуемые, то есть наш мозг сравнивают не просто с компьютером, а с шумящим компьютером. Это в компьютере всегда 5*5 всегда 25, а у нашего мозга иногда 24, а иногда 27. Такая точность.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

И это правильная штука, потому что наш мозг должен шуметь, он должен генерировать в какой-то степени стохастическое, случайное поведение. Это правильно, потому что если бы заяц всегда убегал от лисы предсказуемо, то такого зайца мы бы поймали и съели без проблем. Важна именно непредсказуемость. Нужно чтобы компьютер шумел, чтобы иногда вправо бежал заяц, иногда влево. Это биологически верно и поэтому наш мозг сделан не для того, чтобы работать с точными цифрами, а для того чтобы пытаться заглянуть в будущее и как-то так вырулить поведение, чтобы удовлетворить потребности, выжить и все такое прочее.

Итак, помимо электрической передачи огромное значение имеют вот эти самые синапсы – контакты, где импульс превращается  в выделение химического вещества. Синапсов на этой схеме 7. Я надеюсь, видно, как они появляются и обратите внимание, часть этих синапсов центральные, то есть они внутри нейросети, а вот так называемый нервно-мышечный синапс. А вот это вегетативный синапс. И действительно знания о медиаторах, о тех веществах, которые выделяются в синапсах, они лежат в основе современной психофармакологии, и в каждой лекции я обязательно буду доходить до уровня медиаторов и говорить: «Ага, вот эту функцию, скажем так, избыточную тревожность мы можем подкорректировать, вводя вот такое вещество, какой-то анксиолитик. А механизм его действия вот такой». То есть будет довольно много разговоров о психофармакологии. И  конечно, мы будем отдельно касаться сферы положительных эмоций, потому что опять таки наши положительный эмоции, позитивные переживания, эйфория – это все те или иные вещества в нашем мозге и это тесно связано, например, с сферой наркотической зависимости, потому что наркоман когда вводит в свой организм некое вещество, вызывающее эйфорию, это как правило  вещество, похожее на тот или иной медиатор, скажем на тот же дофамин или норадреналин и важно понимать, что при этом происходит в мозге, какой вред наносят такие вещества – тоже мы об этом будем довольно много говорить.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Поднимемся на следующий уровень, на уровень макроанатомии мозга, то есть это тоже такой пока вводный кусочек. Нужно активировать в вашем мозге школьные знания. Я буду в основном рассказывать о центральной нервной системе ЦНС. Это головной мозг плюс спинной мозг. Головной мозг соответственно на схеме сверху. Я принес мозг из пластика  и это мозг примерно средней собаки. Не человеческий, но и побольше, чем кошачий. Все это достаточно стандартно устроено. Сверху головной, а снизу спинной, который идет у нас внутри позвоночника. И устройство спинного мозга незатейливо, оно очень четко соответствует устройству нашего тела. То есть наше тело от шеи до копчика делится на 31 этаж и спинной мозг делится на 31 сегмент, 31 кусочек. Каждому кусочку примерно соответствует один позвонок, то есть ещё на уровне костной системы всё это сигментировано. Каждый сегмент спинного мозга работает со своим этажом тела. Это значит, получает кожную болевую чувствительность, управляет мышцами, управляет внутренними органами. То есть на этом уровне мы похожи на какого-нибудь дождевого червяка или гусеницу. Помним, что у гусеницы четко видны сегменты, у нас эти сегменты не видны, но они реально есть. И если, например, сместился 6 грудной позвонок относительно 7, он передавит те нервы, которые выходят из 6 кусочка грудного сегмента спинного мозга и дальше. Раз, и человек ощутит боль где-нибудь там, в районе нижних ребер и так далее и эта боль будет связана не с реальным повреждением, а с тем, что плохо спинной мозг передает сигналы. И когда доктора говорят, что половина болезней от позвоночника, они очень даже оказываются правы. Потому что передача информации в спинной мозг и из спинного мозга, к сожалению, довольно легко нарушается при деформациях позвоночника. А эти деформации фатально с нами случаются, потому что мы прямоходящие существа и за те 7-8 миллионов лет эволюции, когда наши предки встали на задние лапы, позвоночник так толком и не приспособился к прямохождению. Поэтому всё идет вкривь и вкось и к 40 годам у большинства спина уже болит, но это отдельная история.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

А так вот в принципе вот как это все организовано: то есть каждый сегмент спинного мозга работает со своим этажом тела, а еще общается с головным мозгом, с большим начальником. Есть такие информационные потоки, которые связывают, скажем, ладонь со спинным мозгом, с шейными сегментами, а потом информация уходит в головной мозг. И если мы ощущаем прикосновение, скажем, к большому пальцу, это означает, что импульс сначала добежал до спинного мозга, а потом поднялся в кору больших полушарий, где находятся центры сознания, которые собственно и отвечают за возникновение ощущений. А если я шевелю большим пальцем, это означает, что импульс сначала возник в коре больших полушарий, потом опустился в соответствующий сегмент спинного мозга, а потом уже ушел на эту мышцу. И вот тут уже нервно-мышечный синапс заставил мышцу сокращаться. Все это происходит достаточно быстро, бодро и у взрослого человека то, что называется автоматически просто потому, что мы этому учимся в первые годы нашей жизни, но появляется ребеночек еще без навыков движения  и младенец тратит массу усилий на то чтобы овладеть своей мышечной системой. Я думаю, мы периодически будем об этом разговаривать.

Головной мозг. Если совсем на пальцах, то можно выделить три основных зоны – это ствол, мозжечок и большие полушария. Вот томограмма мозга, такая картинка, приближенная к реальности. Соответственно, ствол – это центральная, древняя область головного мозга, вот та штука, за которую я держу. Древней структуры, которая уже на рыбьем уровне появляется. И дальше от этого ствола две больших кроны отрастают. Одна совсем большая, это большие полушария, а другая поменьше – мозжечок, то есть малый мозг. Соответственно, мозжечок показан на схеме цифрой 2 . Он у нас сзади, совсем в затылочной области, а остальное – это огромные большие полушария, где сосредоточены основные наши функции.

Давайте немного про функции я скажу. Цель сегодняшней лекции – такое вот введение, основные термины, на которых можно будет основываться дальше, когда мы будем говорить о еде, привязанности, страхе, агрессии. То есть все эти слова нам понадобятся. Поэтому есть некоторое количество дополнительной информации о строении и функциях головного мозга.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Во-первых, у нас,  у позвоночных, конечно, головной мозг устроен по одному и тому же плану. Все мы родственники и эволюция млекопитающих – это где-то последние 70-80 миллионов лет. Вы видите здесь самые разные мозги. У человека, как известно, не самый большой мозг. Если существо большое и у него большое тело, то и мозг для управления этим большим телом тоже нужен большой.  У какого-нибудь кита или кашалота  мозг в три раза больше нашего, но он в основном занимается телом – движением, кожной чувствительностью, а вот высшие ассоциативные зоны – они, конечно, уникальны для человеческого мозга. Только у нас они такие большие.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Сначала шесть основных отделов головного мозга. Давайте я их назову. Итак, продолговатый мозг и мост – это две самые нижние стволовые структуры. Средний мозг – это еще одна структура, которая относится к стволу. И промежуточный мозг – еще одна стволовая структура. То есть то, что мы называем стволом – это продолговатый мозг, мост, средний мозг и промежуточный мозг. То есть давайте еще раз проведу – продолговатый мозг, мост, средний мозг, промежуточный мозг. Промежуточный называется промежуточным, потому что находится промеж полушарий. От него во время развития эмбриона как бы отрастают два больших полушария и соответственно, вот они, большие полушария. Те, кто занимается анатомией мозга, больше любят это называть конечный мозг, они же и большие полушария. И 6 отдел мозга – мозжечок.

Вот эта картинка приближена к реальности, а чтоб было попроще, когда вы будете разбираться с лекциями, я сам перерисовал эту схему, чтобы показать все те же шесть отделов головного мозга. Номер 1 –  это продолговатый мозг и мост. Я их буду все время объединять, потому что с точки зрения функций – это единая зона. Хотя анатомы разделили продолговатый мозг и мост. Это не так принципиально, функции у них общие. Они вместе занимаются дыханием или работой сердца, про это я сейчас скажу. Дальше цифра 2 – мозжечок. Цифра 3 – как вы думаете, что это? Средний мозг, кто успел заметить. А вот цифры 4, 5, 6 – это структура, относящаяся к промежуточному мозгу. Верхняя часть промежуточного мозга называется таламус, нижняя гипоталамус и совсем  внизу находится гипофиз, который, строго говоря, уже даже и не мозг, а эндокринная железа. И, кстати, есть еще одна эндокринная железа – это эпифиз, который здесь тоже присутствует. Он тоже к промежуточному мозгу относится.

цифрой 7 показаны большие полушария и отдельно цифрой 8 я показал мозолистое тело. Это аксоны, соединяющие правое и левое полушарие и идущие поперек нашего мозга. Это такая отдельная зона, там нет нейронов, то есть, там нет вычислительных структур. Это просто провода, которые связывают два полушария и превращают нас в цельный вычислительный комплекс. Потому что если у человека повреждается мозолистое тело, то у него могут возникать симптомы раздвоения личности, когда правое и левое полушарие начинают работать отдельно и одно свое думает, другое свое. Одно полушарие одни движения запускает, другое  – другие. В общем, возникает форменное безобразие. Это, опять же, отдельная история.

Источник: https://youtu.be/ejmiYbbRnSc

Что делают продолговатый мозг и мост? Мы бы хотелось, чтобы вы про каждый отдел мозга слоган запомнили, очень коротко – что они делают. В случае продолговатого мозга и моста можно сказать – они занимаются жизненно важными функциями. То есть функциями, без которых невозможно существовать, погибаешь. И понятно, что эти функции эволюционно самые древние, с них все начиналось. И уже у какой-нибудь рыбы эти отделы примерно так же устроены, как у нас. Что это за жизненно важные функции? Во-первых, здесь находится дыхательный центр. Каждый наш вдох, каждый наш выдох запускается их продолговатого мозга и моста. Во-вторых, здесь находится то, что нейрофизиологи называют сосудодвигательный центр и это нейроны, управляющие работой сердца и тонусом сосудов. Это огромное хозяйство, с помощью которого регулируется кровоток в разных частях нашего тела, регулируется кровяное давление – это тоже явно жизненно-важная задача. Дальше здесь находится все, что связано с врожденным пищевым поведением, то есть центр вкуса, центр, запускающий глотание, слюноотделение, сосательный рефлекс, то есть то, что у младенца работает сразу, иначе он не сможет питаться.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Неделю назад я немного рассказал о регуляторных пептидах — веществах, которые очень разнообразны. Известно около 50 их семейств на данный момент. В каждом семействе не один пептид, а довольно много. Эти вещества, которые собраны из самых банальных аминокислот, выполняют важнейшие регуляторные функции как в мозге, так в эндокринной системе и в иммунной системе. Более того, некоторые пептиды одновременно везде работают или хотя бы в двух системах, и по сути являются эволюционно древним мостиком, который связывает различные регуляторные системы организма. 

Основной разговор шел об опиоидных пептидах: энкефалинах, эндорфинах. Это наиболее значимая группа, она наиболее исследована. Я начинаю со слайда, который немножко дополняет эту тему. Нужно понимать, откуда берутся регуляторные пептиды. Даже если это совсем короткий пептид, состоящий из 5 аминокислот, нет специального фермента, который бы брал тирозин, а потом присоединял к нему глицин, и так далее. Все происходит в обратном порядке: сначала делается большой белок (проэнкефалин), дальше специальные ферменты режут этот брелок на части. Оказывается, что внутри этого белка шесть мет-энкефалинов и один лей-энкефалин. Или есть белок проопиомеланокортин, соответственно есть его ген. Когда этот белок получается, из него вырезается адренокортикотропный гормон, еще куча всего, в том числе бета-эндорфин — пептид из семейства опиоидов. Мы видим, что происхождение пептидов именно такое. Возникновение пептида, как медиатора, это довольно длинный процесс. Белок синтезируется в теле нервной клетки, а потом его надо дотащить до пресинаптического окончания. Это как раз древний вариант, когда порой систему можно истощить, и патроны кончатся. Нужно очень издали приносить пептидные регуляторы. Вот еще несколько примеров регуляторных пептидов. Многие из них являются кусочками известных гормонов — адренокортикотропного гормона, пролактина, которые выделяются в гипофизе. Некоторые являются кусочками не очень известных гормонов, например, гормонов, которые работают в желудочно-кишечном тракте и там устанавливают взаимодействие между тонким кишечником и желчным пузырем, или между кишечником и поджелудочной железой. Фрагменты этих гормонов тоже являются в мозге медиаторами: образуются, действуют на специфические рецепторы, и так далее.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Примером такого гормона является холецистокинин — молекула из 33 аминокислот. Кинин — это движение, кинетика. Циста — это пузырь. Холи, холерики — это желчь. Это гормон, который запускает сокращение желчного пузыря, когда пища попадает в наш кишечник. Его кусочек, четыре аминокислоты (холецистокинин-4), является в мозге медиатором, вызывающим панические состояния, состояния страха. Существуют психофизиологические исследования, которые показывают, что чем больше в крови у человека этого пептида, тем он более склонен к паническим состояниям, реакциям испуга. Это же касается многих других пептидов. Вы видите здесь некоторый список. Многие из них специфически регулируют половое поведение, голод, жажду, влияют на память, и так далее. Я уже посетовал прошлый раз, что мы знаем, как регулировать различные довольно тонкие функции организма, а доставить эти пептиды в нужную точку мозга мы не можем, потому что по дороге они разваливаются. Поэтому пока довольно мало пептидных препаратов, которые используются в клинике. В основном они вводятся интраназально — закапываются в нос.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Первым пептидом, медиатором, который был открыт в середине XX века, явилась субстанция Р. Это пептид из 11 аминокислот. Вы его видите в разных вариантах, написана цепочка аминокислот — вот так структурно эта молекула выглядит. Пептид этот передает болевые сигналы. По сути он является функциональным конкурентом опиоидов, эндорфинов. Эндорфины давят слабые болевые сигналы, а вещество Р их передает. Передача болевой информации является довольно уникальный событием в нашем мозге: она организована с участием не одного, а сразу двух медиаторов. На схеме представлен кусочек спинного мозга. Желтым закрашено серое вещество спинного мозга. Вот это — пресинаптическое окончание, из которого при появлении болевых воздействий выделяется вещество Р и глутамат — главный возбуждающий медиатор и пептидный медиатор. Тело нейрона находится рядом со спинным мозгом. Вот этот кружочек изображает тело нервной клетки. Там есть спинномозговые ганглии, и там находятся нейроны, занимающиеся болевой чувствительностью, теплом, холодом, прикосновением, мышечной чувствительностью. Отростки тех нейронов, которые занимаются болевой чувствительностью, дотягиваются до внутренних органов и воспринимают повреждение клеток, реагируют на повреждение клеток и тканей. Откуда возникает боль? Что такое боль? Это и есть наши субъективные переживания повреждения клеток и тканей организма. Поэтому боль возникает по самым разным поводам: ударился — больно, обжегся — больно; химическое вещество, электрический ток. Все это вызывает боль, потому что вызывает повреждения различных наших клеток. Первоисточником боли являются те вещества, которые выбрасываются поврежденными клетками. Некоторые клетки занимаются этим очень специфически направленно. Это прежде всего тучные клетки. У нас в коже и в стенках внутренних органов находятся вот такие клетки. Это — ее ядро, а вот это — везикулы — пузырьки, битком набитые веществами, которые будут сигнализировать о повреждении. Там очень много гистамина. Дальше запускается воспалительная реакция, о чем мы не раз говорили.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Кроме тех веществ, которые наготове, поврежденные клетки еще делают простагландины. Эти вещества возникают из поврежденных мембран. Берется липид поврежденной мембраны, специальный фермент из этого липида делает простагландин. Простагландин — это главное вещество, которое запускает болевое ощущение. Если мы хотим ослабить боль, то мы используем блокаторы образования простагландинов. Они называются ненаркотические анальгетики. К ним относятся аспирин, анальгин, парацетамол — то, что мы обычно используем и покупаем в аптеке без всякого рецепта. Это блокаторы образования простагландинов. Они не влияют ни на какой синапс, они влияют на возникновение болевого ощущения. Если все всерьез, боль очень сильная, запускается не только простагландинами, но и кучей других факторов (кальцием или гистамином) при серьезных повреждениях, тут уже не наркотическими анальгетиками не обойтись. Нужны наркотические анальгетики, которые имитируют эффекты энкефалинов, о чем я рассказывал неделю назад. Морфин — это характерный представитель данной группы. Это вещество способно убрать даже самую сильную боль, но при этом формирует привыкание и зависимость. Поэтому это наркотический анальгетик, который используется только в экстренных случаях. Это строго рецептурный препарат. Получается, что основной болевой сигнал передается с помощью субстанции Р — пептидного медиатора. Выделение субстанции Р тормозится другими пептидными медиаторами, которые называются энкефалинами. Над энкефалиновыми нейронами стоят уже серотониновые нейроны. Помните тему про серотонин? Я рассказывал, что серотонин влияет на базовый уровень болевой чувствительности. У человека с низким болевым порогом, легко реагирующего на боль, здесь выделяется довольно мало серотонина и энкефалинов. Поэтому даже легкие болевые сигналы проходят. У человека с высокий болевым порогом, легко переносящего боль, здесь выделяется много серотонина и много энкефалинов. Поэтому болевые сигналы проходят не так легко, не так интенсивно, и не очень значимые сигналы эффективности срезаются. С субстанцией Р сейчас работают довольно много с точки зрения контроля болевой чувствительности. Ситуация, когда по-настоящему сильную боль мы снимаем только морфиноподобными веществами, не очень хороша. Надо искать еще анальгетики. Возможно, что-то удастся придумать с антагонистами субстанции Р. Это сейчас в работе.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Модельным объектом, который служит для изучения болевой чувствительности, является существо, вызывающее смешанные чувства, под названием голый землекоп. Это такой африканский грызун. Землекопы — это отдельное семейство — не крысы, не хомяки, не суслики. Они сами по себе. Живут они в африканской эфиопской пустыне, практически не выходят на поверхность и грызут в пустыне норы. Мечта каждого голого землекопа — найти гигантскую редьку — тогда еды на всех хватит недели на две. В пустыне растет такое растение, напоминающее очень большую репу или редьку. Живут землекопы большими семьями, очень оригинально и необычно устроенными. Там только одна плодовитая самка, которая с помощью феромонального контроля тормозит овуляцию всех остальных самок, и они становятся рабочими особями. Размножается только одна доминантная пара. Это отдельная история, про которую я упоминал, когда осенью рассказывал о половом поведении, взаимодействии в стае и о лидерстве. Это пример того, как с помощью феромонального контроля можно выстраивать отношения в сообществе. Голые землекопы настолько необычны, что изучаются с разных точек зрения. У них нет гена субстанции Р. Поэтому очень сильно понижена болевая чувствительность. Еще они почему-то очень долго живут, если это можно назвать жизнью — капать всю жизнь норы в темноте, мечтать о редьке и не размножаться. Живут они очень долго, поэтому сейчас с ними работают с точки зрения продления человеческой жизни. Тут более симпатичный вариант изображения землекопа, он тут даже с глазками, хотя на самом деле с глазками у них плохо. Есть информация, что скоро в одном из вивариев МГУ появится колония голых землекопов, может, в течение года или двух. Тогда можно будет на экскурсии ходить. Пока я лично их видел только Берлинском зоопарке: отдельный темный зал с пластиковыми трубами по стенам, по которым ходят голые землекопы. В колонии насчитывается 50-70-100 землекопов, которые живут единым пчелиным ульем.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Еще один интересный пример из области регуляторных пептидов — пептиды-токсины. На мой взгляд, это очень впечатляющий пример. Мы берем совершенно обычные аминокислоты — те, которых полным-полно в нашей самой обычной еде. Потом соединяем их в не очень обычном сочетании и вдруг получаем блокатор кальциевых каналов, блокатор натриевых каналов, блокатор никотиновых рецепторов, блокатор NMDA-рецепторов, и так далее. Надеюсь, еще не забыли про все эти молекулы. О калиевых, кальциевых, натриевых каналах мы говорили, когда речь шла о ПД, о работе синапса. NMDA-рецепторы — это рецепторы, возбуждающие, очень важные. Никотиновые рецепторы — это нервно-мышечные синапсы. Получается, что пептидная молекула, состоящая из обычных аминокислот, может вызвать потрясающие токсические эффекты. Этим как раз пользуются животные. Яды растительные в основном из себя представляют молекулы, сделанные на основе бензола, каких-то сложных колечек. Если не забыли молекулу морфина, она именно так выглядит. Или никотина того же. Напоминаю, что растения делают свои токсины для того, чтобы защищаться от травоядных животных. А яды животных в основном представляют из себя белки или пептидные молекулы — фрагменты белков. Яды таких серьезных существ, как скорпион и тарантул, являются пептидами. Очень впечатляющим примером является яд моллюсков-конусов. Во-первых, он очень короткий — чуть больше десятка аминокислот. Во-вторых, он очень сильный — от моллюска такого не ожидаешь: это же брюхоногий моллюск, улитка. Что от улитки вообще можно ждать? Большинство брюхоногих моллюсков живут в огороде и едят клубнику, или живут на дне море и едят водоросли. Конусы пошли другим путем. Из того языка, который у нормального брюхоногого моллюска лижет растения и добывают еду, они сделали что-то вроде языка хамелеона — выстреливающую конструкцию, на конце которой находится шип, а внутри — канал, по которому стекают конотоксины. Эти токсины настолько сильные, что парализуют рыбу. Если небольшая рыба подплывет к моллюску, она будет мгновенно парализована и потом съедена. Это жутковатый вариант. Эти конусы очень красивы. Человек, который плавает над рифами или просто гуляет в отлив на рифе, так и норовит схватит что-нибудь такое и рискует получить укус в руку. Если укус случится, то человек, скорее всего, потеряет сознание и утонет. От конусов гибнет людей гораздо больше, чем от акул. В основном они водятся в районе Австралии. В этом смысле Австралия — очень тяжелое место. Там живут мишки-коалы, которые падают на голову, когда заснут. Это уже опасно. Представляете, на вас упадет коала с эвкалипта — с высоты 70 м? Это все. Там живут самые ядовитые змеи, самые ядовитые пауки, которые так и норовят заползать в ваши домашние тапочки. Кроме того, там адски ядовитые медузы. В Австралии без гидрокостюма особо никто не купается. А лучше с полной химической защитой это делать. Несмотря на всю красоту Большого Барьерного рифа, все там не просто. Вот кадр о Барьерном рифе, последний, посвященный пептидам.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Я несколько раз повторил, что регуляторных пептидов очень много. Их выделяют около 50 групп. Почему их так много? Что они вообще делают в нашем мозге? Реально оказывается, что, если мы начинаем смотреть на эти пептиды в реальной нервной системе, то многих из них очень мало. Мы видим рецепторы к ним, мы видим гены, которые отвечают за их выработку, но в мозге их обнаруживается походу различных видов деятельности очень мало. Такое ощущение, что они работают далеко не всегда. Есть два взгляда на регуляторные пептиды. Первый — более прямолинейный. Он говорит о том, ничего, что их мало: когда надо они выделяются и все равно работают. Тогда получается, что каждое семейство регуляторных пептидов все равно на своем месте, в нужный момент срабатывает. Мы все это должны учитывать, анализируя реальную работу мозга, реальную деятельность мозга.

Есть второй взгляд, с сильным эволюционным акцентом. В этом случае мы предполагаем, что не все регуляторные пептиды, которые могут формироваться в нашем мозге на самом деле что-то там реально делают. Возможно, что значительная часть этих регуляторных пептидов по сути является чем-то вроде эволюционного рудимента. Когда-то в ходе эволюции они, может быть, играли важную роль, а сейчас уже особо не играют. При этом их рецепторы сохранились, гены сохранились. У нас ведь примерно такая же история с обонятельной системой. Если смотреть, сколько там генов обонятельных рецепторов, то их несколько сот, а работает наша обонятельная система очень плохо: там от силы несколько десятков обонятельных рецепторов функционирует. Все остальное — физиологический рудимент. Возможно, с пептидами та же самая история. Реально в нашем мозге работает гораздо меньше регуляторных пептидов: эндорфин, вещество Р, фрагменты холецистокинина. Остальные, как эволюционные рудименты, просто болтаются, но ничего важного не реализуют. Но это не мешает нам, используя вещества, похожие на эти пептиды, все-таки как бы с черного хода заходить в нервные процессы и влиять на них. Нам эволюция оставила крысиные норы в физиологические механизмы. Если мы сумеем создавать адекватные агонисты и антагонисты, мы, возможно, еще сумеем получить очень тонкие препараты для воздействия на очень избирательные функции нашего мозга. В любом случае с пептидами работать надо. Они эволюционно очень древние и эволюционно очень стабильные. Здесь изображен коралловый риф, который овулирует. Это овуляция кораллового рифы. Если еще не забыли школьную программу, коралловый риф — это куча полипов, которые делают себе известковые домики и в них сидят. Актинию все представляют? Актиния — это то самое, в чем живет рыбка Nemo. Теперь представьте себе, что эта актиния маленькая, размером в пару миллиметров, сделала себе известковый домик, высовывается оттуда только по ночам, фильтрует воду и живет. Размножаются они как все животные: есть яйцеклетки и сперматозоиды. Важно, чтобы весь риф синхронно выбросил яйцеклетки и сперматозоиды. Как это сделать? Представьте Австралию, Большой барьерный риф в несколько тысяч километров. Как сделать, чтобы все синхронно выбросили свои половые клетки? Оказывается, есть два фактора. Первый фактор — это пептидный гормон. Под действием пептидного гормона, который весь риф выделяет дружно, созревают половые клетки. Когда концентрация этого гормона в морской воде достигает критического уровня, все уже находится в состоянии готовности у всех полипов. Интересно, что этот же гормон регулирует созревание половых клеток практически у всех животных, в том числе у человека. Овуляция в женском организме и овуляция в коралловом рифе идет под влиянием почти одного и того же пептида. Вторым фактором, который запускает овуляцию у кораллов, является полнолуние: взошла высокая луна, правильная концентрация гормонов — и вот идет выброс яйцеклеток. Получается снегопад снизу вверх. На Большой Барьерный риф специально приезжают туристы, чтобы надеть гидрокостюм, ночью погрузиться в воду и снимать это чудесное зрелище. Если вы наберете это в YouTube, вы увидите очень красивые картинки. Пептид тот же самый.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

У меня еще есть один пептид. Я не мог его не вставить. Это окситоцин. О нем я очень много говорил осенью, когда рассказывал о привязанности. Как многие пептидные молекулы, сначала это вещество обнаружили и описали, как гормон. Он важен для того, чтобы шла лактация и сокращались протоки молочных желез. Он важен во время родов: запускает сокращение матки. Потом оказалось, что это ключевой медиатор привязанности. Когда формируются самые разные виды привязанности — к родителям и детям, к партнерам по размножению, просто к товарищам по стае, то выделяется окситоцин, модификация синапсов идет на фоне окситоцина. Коротенький довольно пептид, всего 9 аминокислот, вот так завязано колечко. Вот так его романтично изображают, намекая на привязанность. А это вот уже маркетологи такое предлагают: раз окситоцин усиливает привязанность, давайте создадим спрей с окситоцином и продадим его под лозунгом «Если ваш парень как-то к вам начинает охладевать». Предполагается, что, если вы в этом его подозреваете, вы его зажимаете в угол и в нос вливаете ему окситоцин. Или кормите его яичницей, а сами тихонечко за спиной разбрызгиваете это из баллончика, чтобы его чувства к вам вновь засияли с былой яркостью. Конечно, те, кто продают товары, очень в этом заинтересованы. Представляете, вы берете кредит в банке, а сзади разбрызгивают окситоцин, и вам условия кредита кажутся хорошими, а люди — симпатичными. Я, конечно, преувеличиваю, хотя кто его знает. Если кого-то на этом поймают, будет чудовищный скандал. Окситоцин с этой точки зрения изучается. Он работает в эволюции достаточно давно. Привязанность детеныш-родитель уже у некоторых рыб есть. Мы видим, как окситоцин в этом качестве функционирует. Вот в виде комикса это изображено. Везде, где мы испытываем привязанность, везде окситоцин: привязанность к шоколаду, поцелуи и объятия. Если вы сейчас обнимитесь с рядом сидящим человеком, у вас в крови повысится окситоцин. Хотя бы просто пожмите руки друг другу. Конечно, сексуальные отношения очень сильно поднимают окситоцин, особенно во время оргазма. Об этом у меня тоже по осени была отдельная лекция. И, конечно, отношения мамы и ребенка. Во время кормления, потому что окситоцин выделяется при стимуляции сосков, так же как пролактин, о чем я уже говорил, когда о дофамине рассказывал. И, конечно, сам момент родов, потому что сокращение матки — это самое драматичное выделение окситоцина. В этот момент мозг ребенка настраивается на маму, а мозг мамы настраивается на ребенка. Оба они буквально плавают в окситоцине. Все это важно, интересно, и на долгие годы может определять нашу привязанность. Мне недавно прислали статью 2015 года, написанную в Великобритании. Смысл этой статьи в том, что, когда люди совместно выпивают, то у них выделяется окситоцин, и собутыльники становятся более близкими людьми. Поутру человек, с которым вы сильно перебрали, уже кажется почти родным. Это можно назвать переходом к следующей теме, потому что я сегодня буду говорить об алкоголе. Во всяком случае и здесь тоже без окситоцина не обходится.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Прежде, чем мы доберемся до алкоголя, хотелось бы сказать еще об одной важной регуляторной системе — о факторах роста нервов. Эта система не похожа ни на что из того, что я вам уже рассказывал. Эта система имеет отношение прежде всего к сборке мозга и к эмбриональному периоду, или к восстановлению мозга после травм. Факторы роста нервов (ФРМ) — это молекулы, которые направляют рост отростков нервных клеток: рост аксонов, рост дендритов, формирование синапсов. А еще их важнейшая функция — обеспечивать выживание нервных клеток. Те нейроны, которые в итоге эмбриогенеза не сформировали синапсы, дальше погибают: у них нет источника фактора роста нервов, и вообще они не нужны. Зачем нужен нейрон, который не установил никаких контактов? Как вообще формируется наша нервная система? Когда развивается эмбрион, на 3 месяце эмбрионального развития, есть довольно много нервных клеток-предшественниц, которые дальше должны встать на свои места: кто-то будет клетками коры больших полушарий, кто-то — клетками гипоталамуса, кто-то — клетками мозжечка. Как идет миграция нейронов на места постоянного жительства, остается пока большой загадкой. Хотя вот здесь явно работают факторы роста. Направляющими миграции служат глиальные клетки. Напоминаю, что это вспомогательные клетки нервной системы. Сначала они формируют что-то вроде каркаса, дальше по этим волокнам ползут нейроны, у которых пока еще нет никаких отростков, они еще пока мало похожи на нейроны, и занимают свои места в коре, таламусе, гипоталамусе, мозжечке, спинном мозге и так далее. А вот после того, как они встали на свои места, они начинают выпускать отростки. Вы видите здесь маленькую нервную клетку и ее аксон. Этот аксон ползет и нащупывает, с кем он будет устанавливать синапс, контакт. Вот тут-то как раз факторы роста нервов играют колоссальное значение, потому что их выделяет клетка-мишень — клетка, которая хотела бы, чтобы нейрон установил с ней синапс.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Само существование факторов роста нервов было открыто на периферии сначала: было показано, как идет установление иннервации, контакта аксонов со слюнной железой, с мышцей. Потом добрались до центральной нервной системы, где все это изучать гораздо сложнее. Нервно-мышечные синапсы, симпатические и парасимпатические синапсы изучать довольно просто: они крупные, отдельно друг от друга находятся часто. В ЦНС все, конечно, перемешано в очень сложный винегрет. Но там идет то же самое. Чтобы какое-нибудь голубое пятно дотянулось до коры больших полушарий, нейроны коры больших полушарий должны выделять факторы роста, привлекающие норадреналиновые аксоны. Чтобы черная субстанция дотянулась до базальных ганглиев, нужно, чтобы нейроны базальных ганглиев выделяли факторы роста, привлекающие дофаминовые аксоны. И так далее, и так далее. Здесь показана эта логика. Получается, что аксон этой нервной клетки растет в направлении другого нейрона. Тут в мелком масштабе показано. Снизу находится тот нейрон, который выпускает аксон, сверху — нейрон-мишень. Нейрон-мишень выделяет факторы роста нервов. Эти факторы роста нервов играют две функции. Во-первых, они привлекают аксон, и он растет по направлению к мишени. Во-вторых, аксон захватывает эти факторы роста нервов, они садятся на специфический рецептор, дальше этот рецептор тонет в цитоплазме растущего нейрона и переносится в ядро этой нервной клетки. Здесь приток факторов роста нервов обозначает, что нейрон должен жить и будет жить. Это значит, что он устанавливает синапс — значит, он будет полезен для мозга. Если этот приток прекратится, это будет означать, что нейрон не установил синапс, и этот нейрон через некоторое время погибнет. В тот момент, когда нервная система уже вся сформирована, синапсы уже стабилизировались, выделение факторов роста нервов клетками-мишенями падает, но не исчезает совсем. Всю жизнь нашего мозга все постсинаптические мембраны потихонечку выделяют факторы роста нервов, подтверждая тем нейронам, которые формируют пресинаптические окончания, что они нужны, должны жить. Все это, конечно, очень важно.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Сейчас мы знаем около десятка факторов роста нервов, которые обладают мощнейшими ноотропными свойствами. Их дополнительное введении в мозг довольно серьезно активирует работу всех нервных клеток, обмен веществ. Клетки, которые находятся в плохом состоянии, начинают чувствовать себя лучше. Надо сказать, что основной механизм действия препарата Семакс, который я периодически упоминаю, как раз состоит в активации образования факторов роста нервов. Проблема в том, что эти факторы роста нервов очень сложно довести до мозга. Это даже не пептиды, это большие белковые молекулы. Есть отдельные эксперименты по их введению в нос, но пока все только начинается. Хотя факторы роста рассматривают, как серьезную группу препаратов для борьбы с нейродегенерациями — болезнью Альцгеймера или паркинсонизмом. Смотрите, что получается. Мы очень хотим научиться чинить мозг, даже если это не нейродегенерация, а просто травма или инсульт, когда возникают очаги гибели нейронов. Очень бы хотелось как-то помочь мозгу залатать эти дыры. Как это можно сделать? Идея, которая в последнее десятилетие очень активно обсуждается, изучается — это использование стволовых клеток — клеток, которые еще не стали нейронами, но мы их вносим в зону инсульта, там объясняем им с помощью регуляторов, как стать нейронами, они выпускают отростки. И мы надеемся, что они этими отростками зашьют дыру в разорванном спинном мозге. Эта идея очень понятна, но без факторов роста нервов, видимо, мало что выйдет. Мы должны не просто объяснить стволовым клетках, что теперь они нейроны. Мы по идее должны им еще сказать, куда направить им их аксоны. А это без факторов роста нервов не обойдется. Такая же проблема возникает, когда мы начинаем заниматься тканевой инженерией. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Это одно из самых современных биотехнологических направлений, когда на готовом синтетическом каркасе, мы пытаемся собирать некие органы из стволовых клеток. Здесь тоже факторы роста колоссально важны. Надо сказать, что есть не только факторы роста нервов. Есть фактора роста сосудов. Чтобы создать зуб или сердце, мы должны не только ткань мышечную или костную вырастить, но и заставить туда прорасти сосуды. А это уже факторы роста. Во всяком случае, это очень интересная и отдельная область современной биологии. Начала все это Рита Леви-Монтальчини — легендарная итальянская исследовательница, которая в 1986 году получила Нобелевскую премию за открытие факторов роста. Кому интересна эта область, хотя бы почитайте ее биографию: человек прожил больше 100 лет и прошел все круги ада и рая. Вы видите ее в расцвете своей научной карьеры в 50-60-ые годы.

Здесь еще раз иллюстрируется идея факторов роста — аксоны направляются к неким клеткам-мишеням. Если мы хотим лечить паркинсонизм, мы не просто должны ввести стволовые клетки в поврежденную черную субстанцию, но как-то объяснить им, что надо аксоны запускать в базальные ганглии. Без факторов роста это никак не получится.

Откуда мы можем взять стволовые клетки? Вариант, который в конце XX века пытались использовать, это эмбриональный материал. Сейчас это уже почти ушло в прошлое. Второй вариант — это наши собственные стволовые клетки, клетки красного костного мозга. Они у каждого из нас есть. Их без проблем можно превратить в мышцу, в сухожилие, в сосуд. Это легче. В нервную клетку — сложнее, но возможно. Надо сказать, что у нас кое-где в организме есть все-таки стволовые нервные клетки. Например они находятся в гиппокампе, о котором я не раз упоминал.

Но относительно доступные мозговые стволовые нервные клетки находятся у нас в носовой полости. В верхней части носовой полости расположены обонятельные рецепторы — зелененькие клетки, которые реагирует на запахи. Обонятельные рецепторы являются настоящими нейронами. У них есть аксон, который дальше через решетчатую кость уходит в большие полушария, в структуру, которая называется обонятельной луковицей — аналог таламуса для обонятельной системы. Эти зелененькие обонятельные рецепторы, несмотря на очень специфическую функцию и довольно необычный вид, являются настоящими нейронами.

Характерно, что живут они не очень долго — пару-тройку месяцев, погибают, и им на смену приходят другие обонятельные рецепторы, которые формируются из базальных клеток обонятельного эпителия. Синим цветом отмечены базальные клетки. Базальные клетки являются по сути стволовыми нервными клетками, потому что эта клетка превращается в нейрон, обонятельный рецептор. Вырастает аксон, который дальше растет в обонятельную луковицу, и так далее. Возникла идея использовать обонятельную слизистую для того, чтобы выделить эти клетки, вырастить их отдельно в чашке Петри, а потом этому же самому человеку, чтобы не было проблем с совместимостью тканей, ввести в зону повреждения, например, спинного мозга, и попытаться зашить эту дырку.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Просматривая прошлую лекцию, я понял, что конец немножко скомкался: аденозини кофеин заслуживают гораздо более серьезного разговора, на который у нас нет времени. Но несколько слов я скажу. Напоминаю, что последнее вещество, которое я вам показал, медиатор, возникающий при глубоком распаде АТФ, аденозин действует на соответствующие рецепторы аденозиновые, тормозится работа самых разных клеток нашего организма, в том числе нервных клеток. Возникает субъективное состояние утомления. Если мы используем антагонисты аденозиновых рецепторов, то это состояние утомления оказывается не столь выраженным, а порой даже бодрость возникает. На этом основано действие кофеина и кофеиноподобных молекул — теина, теобромина — компонентов кофе, чая, какао. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Несколько сотен растений вырабатывают кофеиноподобные молекулы. Они являются основой различных энергетических напитков, которые испокон веков дарят человечеству бодрость. Хотя, если серьезно посмотреть на ситуацию, то надо понимать, что никакой энергии кофеин с собой не несет, всего лишь заставляет организм использовать неприкосновенный запас АТФ энергии, но тем не менее помогает в экстренных ситуациях поднять тонус мозга. Оказывается, что именно кофеин является самым распространенным и продаваемым психотропным препаратом в нашем мире. Парадокс в том, что в аптеках таблетка кофеина — это рецепт, а чашечка кофе в кафе продается без рецепта. Без всяких возрастных ограничений все эти напитки (чай, какао, кола) действуют на мозг человечества и помогают нам преодолевать проблемы. Иногда они становятся источниками привыкания и зависимости. Если можно, сядьте поплотнее, пожалуйста. Народ еще только прибывает. Плотнее, ближе друг к другу.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Я понял, что надо хотя бы два слова сказать о великой тройке — чай, кофе, шоколад или какао. Вы по этой картинке легко понимаете, что чай — это китайский напиток. Существуют как минимум две легенды, откуда он взялся. По одной легенде древний император, который был наполовину драконом, а наполовину человеком — Шэнь-нун, основатель земледелия и медицины, еще сильно до нашей эры нашел это растение и рассказал людям, как его использовать. По другой легенде все дело в Бодхидхарме, который был 28 патриархом буддизма. Этот бородатый мужчина, придя из Индии в Китай, основал буддизм, Шаолиньский монастырь, показал, как правильно медитировать. Однажды во время медитации глаза его стали предательски слипаться, тогда он то ли ресницы себе вырвал, то ли вообще веки. Судя по этой картинке, он вырвал себе веки. Так и дальше он жил без век. Вырванные веки превратились в чайные листья, которые дарят людям бодрость. В Европе чай известен с XVII века, его сначала португальцы привезли. Потом, когда английская империя стала распространяться, особенно во времена Королевы Виктории, чай стал мощнейшим продуктом, который выращивался в Индии, в Цейлоне. Были специальные чайные клиперы — самые страшные парусные корабли, стремительно доставлявшие чай в Европу. Это не только бодрящий напиток, это еще целая культура. Вы здесь видите элемент японской чайной церемонии, которая особенно приятна где-нибудь под цветущей сакурой. В Москве есть настоящий японский сад, он находится в большом Ботаническом саду, где ВДНХ. Совсем скоро там зацветет сакура. Если будет время, можете сходить туда помедитировать. Насчет чая не уверен, но вообще очень красиво.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Какао и шоколад. Это растение южноамериканское, с экваториальной части Южной Америки. Известно оно прежде всего индейцам, ацтекам Майя. Этот напиток имел и сакральное значение, и ежедневно они его пили. Брали семена какао, растирали их, растворяли в холодной воде, добавляли перец. Этот бодрящий напиток и использовался. Дальше все это европейцам стало известно. В XVI веке какао привезли в Европу, стали пить горячим и сладким. Получилось гораздо лучше. Это был прежде всего дамский напиток. Чай — это больше мужской напиток в высших сферах и слоях Европы, а какао — дамский. Все это шло само собой. Но в XIX веке придумали шоколад. Зерно какао растирается в порошок, из него выдавливается масло, этот какао-порошок смешивается с маслом уже в той пропорции, в которой вы хотите. Совсем прорыв мысли — это добавить туда сухое молоко. В этот момент возник настоящий шоколад. Это случилось в районе 1870 года. Сделали это швейцарские мозги. Анри Нестле и Рудольф Линдт — основатели производства не просто шоколада, а молочного шоколад. До сих пор шоколад «Нестле» и «Линдт» — это очень круто. Линдт придумал и понял, что шоколад нужно очень долго размешивать. Если вы хотите получить хороший шоколад, то специальная машина с мраморной чашей, чтобы не было контакта с металлом, должна не меньше суток вымешивать шоколадную массу. Тогда получится что-то приличное. А лучше вымешивать пятеро суток — тогда будет совсем круто. Это необычно, потому что большинство продуктов от контакта с кислородом портятся, а шоколад только лучше становится, по крайней мере в момент возникновения. Вы видите здесь Анри Нестле — основателя шоколадной империи, которая и сейчас себя очень неплохо чувствует.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Два слова о кофе. Это растение эфиопское, с плоскогорья Эфиопии. Исходные сорта кофе, арабика, растут на высоте примерно 1000 метров. Робуста, которая попроще, может и на уровне моря расти, а арабике нужны плоскогорья. Видимо, эфиопские жители использовали ягоды кофе, как нечто бодрящее, испокон века. Когда пришли арабы, они некоторое время тоже это пытались делать, но как-то было невкусно. Взять ягоду кофе вместе с зерном, перемолоть, получить питательный горьковатый напиток — это неплохо, но не очень радует. Только в XII веке догадались, что нужно кофе растирать в порошок, заливать горячей водой и пить этот отвар. Постепенно стали появляться кофейни. В XV-XVII веках произошел коммерческий взрыв, когда кофеен стало много. Вот первая кофейня в Константинополе XVI века.

В XVII веке это все пришло в Европу довольно насильственным путем. Османская империя пыталась откусить кусок Европы, дошла до Дуная, Вена была в осаде. И сейчас идет с той стороны миграция, а тогда это протекало в гораздо более явной форме. Если вы попадаете в Вену, вам показывают Собор Святого Стефана, в стенах которого до сих пор торчат турецкие ядра. Во время осады Вены довольно немалую роль сыграл украинский казак Юрий Кульчицкий. Он из Львовской области, там ему памятник поставили. Он одно время был в турецком плену в молодости, выучил турецкий язык, прекрасно маскировался под турка, был там замечательным разведчиком. Когда все кончилось, ему предложили выбрать из турецкого обоза такой трофей, который он захочет. Он забрал весь кофе, который там был, 300 мешков, и основал первую в Вене кофейню. Будучи в турецком плену, он все это оценил. Поначалу дело не очень шло. Здесь вы видите памятник Кульчицкому, который стоит в центре Вены. Там даже есть маленькая улочка Кульчицкого. У него тут кувшин в руках, он ходил разливал этот напиток. Поначалу не очень шло, но дальше он придумал два прекрасных маркетинговых хода. Во-первых, он стал добавлять молоко и сахар. Получился венский кофе. Во-вторых, он сказал гражданам Вены, что они пьют не просто кофе, а турецкую кровь. Кроме того, он изобрел рогалики- круассаны. Это же турецкий полумесяц. Вы пьете турецкую кровь и съедаете символ Турции. Конечно, это было классно.

Дальше началось проникновение кофе в Европу. Хотя поначалу ему сопротивлялись. Были идеи о том, что все это вредно. Хотя чай, какао исходно позиционировались как лекарственные напитки, а потом уже стали напитками для каждого дня, а с кофе сразу были подозрения, что что-то не так. Шведский король Густав III в середине XVIII века поставил один из первых медицинских экспериментов. Он взял двух близнецов, приговоренных к смертной казни за нехорошие дела, одному велел каждый день давать три кружки крепкого кофе, а второму — три кружки крепкого чая. Это не очень правильный эксперимент: контроля как такового не было. Он думал, что поживут они 2-3 года и от этих ужасных напитков помрут. Но нет. Все оказалось гораздо хуже. Сначала умер король: его убили во время одного из заговоров. Потом умерли два врача, наблюдавшие за близнецами. В итоге проиграл тот, который пил чай: он прожил всего 83 года. История не сохранила, сколько прожил тот, который пил кофе. Ясно, что больше. Вот такая история. Все это, конечно, интересно. О кофе, шоколаде и чае можно рассказывать долго-долго. Это то, что является частью человеческой культуры и огромной частью экономики. Объем продаж этих продуктов ненамного уступает объему продажи нефти. Это огромная часть мировой экономики.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Еще один момент, связанный с аденозином и с такой болезнью, как подагра. Может быть, слышали. Это заболевание, которое связано с нарушением азотистого обмена в организме человека. Почки не успевают выводить все отходы, а основной отход — это мочевина. Тогда часть мочевины превращается в мочевую кислоту. Она изображена на белом фоне. Это результат распада обычных пищевых белков. У обычного человека ее в крови мало, а у человека с подагрой — довольно много. Посмотрите, насколько она похожа на кофеин. Она тоже является антагонистом аденозиновых рецепторов. Когда ее в крови много, она оказывает постоянное активационное действие, как будто человек все время немножко под кофеином. Все бы хорошо, но мочевая кислота довольно легко выпадает в осадок при понижении температуры. А где у человека понижается температура? Прежде всего в суставах пальцев. Когда руки замерзают, там возникают кристаллики мочевой кислоты, а дальше воспаление, подагра, боли. В итоге человек может оказаться уже к 50-60 годам в довольно плохом состоянии, при этом мозг его очень хорошо работает. Зачастую уже не в очень подвижном состоянии какие-то полководцы или императоры продолжали управлять государством, водить войска в битвы, хотя сами передвигались на носилках. Вот такая подагра. Если посмотреть, насколько она распространена, то подагриком является примерно каждый двухсотый человек — 0,5% популяции. Еще в 70-е годы прошлого века Владимир Павлович Эфроимсон, советский генетик, подробнее проанализировал историю человечества с точки зрения подагры и посмотрел в разных энциклопедиях, сколько среди знаменитых людей было больных подагрой. Оказалось, что, если брать энциклопедии разных стран, среди людей, попавших в эти энциклопедии, от 5 до 10% больных подагрой — в 10 раз больше, чем в среднем по популяции. Если взять людей, которые действительно великие, которые попали в энциклопедии разных стран, не только во французскую, английскую или российскую, а и во французскую, и в российскую, и в английскую, то среди них подагриков уже 10-20%. Если взять гениев-титанов, которые попали не просто в энциклопедии, а в школьные учебники, то среди них подагриков не меньше трети. Это интересный пример того, как особенности обмена веществ в организме так могут воздействовать на работу мозга, что меняется сама личность человека. Хоть и немного, но на большом статистическом материале это получается. Я начал список знаменитых людей, которые болели подагрой, начиная от Александра Македонского, Цезаря, дальше деятели науки и искусства. Список этот очень велик. В конце концов необязательно болеть подагрой: есть чай, кофе, шоколад. Если все это употреблять в разумных пределах, то это один из факторов, которые помогают регулировать наше собственное состояние организма. За 100-200 мг в сутки лучше не выходить.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Следующая наша тема — медиатор, который называется анандамид. Это очень необычный медиатор по своей химической структуре. Анандамид — это кусок липида, молекулы жира. Большинство медиаторов, про которые мы говорили, это в основном аминокислоты или кусочки аминокислот, или что-нибудь вроде аденозина, ацетилхолина, не имеющих особого отношения к жиру. Анандамид возникает в тот момент, когда от кусочка липида специальный фермент откусывает хвост жирной кислоты и дальше формирует эту молекулу. Система рецепторов к анандамиду чувствительна к каннабиноидам — токсинам конопли, к тому, что называется марихуаной. Как часто в этих сферах бывает, сначала человечество нащупало наркотический препарат, он же в каких-то вариантах лекарственный, а потом уже в XX веке ученые находили рецепторы, а потом находили медиаторы. Вот так случилось и с анандамидом. Сначала нашли каннабиноидные рецепторы (CB рецепторы), а потом обнаружили анандамид. Система анандамида является одной из общетонизирующих систем нашего мозга, такая же примерно, как норадреналин или гистамин. Поэтому эффекты марихуаны и каннабиноидов во многом рекреационные — примерно то же, что я говорил о никотине. Идет усреднение состояния мозга, снятие стресса, порой небольшие положительные эмоции. В целом получается достаточно характерное действие, которое в реальном мозге реализует анандамид.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Анандамид — это очень необычный медиатор не только по своей химической структуре. Из-за того, что он возник из молекулы жирной кислоты, в принципе сам анандамид легко проходит через мембраны и является одним из редких примеров того, как сигнал передается не от аксона следующей клетке, а в противоположном направлении — от постсинаптической клетки на пресинаптическое окончание. С помощью анандамида постсинаптическая клетка может сообщить пресинапсу, откуда выделяется основной медиатор, о каких-то своих потребностях. Основные эффекты анандамида — тормозные. Он синтезируется в цитоплазме постсинаптической клетки, выходит в синаптическую щель, действует на пресиноптические рецепторы и в основном подтормаживает экзоцитоз медиатора. Самые разные медиаторы подвергаются действиям анандамида, каннабиоидные в том числе. Чаще всего попадаются статьи с анализом тормозящего действия анандамида на выделение ГАМК, глутамата, дофамина, норадреналина. Все происходит очень точечно и довольно индивидуально. Это вещество может снять и избыточное возбуждение вплоть до противосудорожного, антиэпилептического действия. Оно может снять избыточное торможение: для эффектов марихуаны характерно вербальное растормаживание, человек становится очень болтливым. А еще оно может снять тревожность и даже вызвать положительные эмоции. Довольно много настроечных эффектов, характерных как для анадамида, так и для его агонистов.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

В мозге очень много каннабиноидных рецепторов, СВ-рецепторов. Вы видите на томограмме показано, что они везде распространены. Их полным-полно в коре больших полушарий, в базальных ганглиях. Современная фармакология очень серьезно с анандамидом работает. На его основе можно создавать (и они создаются) синтетические его агонисты, которые отчасти напоминают алкалоиды, токсины марихуаны, но не являются ими. Это синтетические аналоги анандамида. Их можно использовать как анальгетики, они обладают мощным противорвотным действием, помогают людям, которые находятся под химиотерапией во время онкологии. Есть данные, их все больше и больше, что эти вещества эффективны при нейродегенерациях, способны не лечить, но хотя бы тормозить болезнь Альцгеймера и тормозить развитие болезни Паркинсона. Еще раз повторяю, речь идет именно об аналогах каннабиноидов и анандамида. Те лекарственные препараты, которые выпускаются в Канаде, Соединенных Штатах, являются такими веществами. Тем не менее существуют данные о том, что и само курение марихуаны может вызывать и некоторое обезболивание, и противорвотный эффект. Каждое государство само и недостаточно индивидуально решает вопрос об отношении к конопле и к марихуане. У нас в стране это однозначно наркотик со всеми вытекающими последствиями. В Соединенных Штатах довольно большой процент (треть Штатов) допускает использование марихуаны в медицинских целях: человеку, который находится под химиотерапией, доктор может выписать не просто агонисты анандамида, но и марихуану для курения. Каждая административная единица сама решает эту проблему. Примерно та же самая ситуация в Европе, очень все по-разному. Только вчера у нас был очный тур универсиады. Знаете про такое событие? Вы же тоже в нем участвуете? Одна из наших студенток как раз сделала доклад, посвященный синтетическим аналогом каннабиноидов. Маша Борисова очень хороший доклад сделала. Она работала на экспериментальных животных, на крысах, в сотрудничестве с голландскими коллегами. Они делают синтетические аналоги анандамида. Было показано их антиэпилептическое действие на лабораторных животных. Более того, повышается процент выживших нервных клеток. Помните, я рассказывал про эпилепсию? О том, что там при длительных и сильных припадках просто гибнут нервные клетки. Вот эти столбики показывают процент погибших нейронов в гиппокампе. Вот это — крысы без эпилепсии, это — крысы с эпилепсией, а это — крысы, когда им после припадка вводится Win 55,212-2 — синтетический аналог, который, возможно, станет в конце концов лекарственным препаратом. Маша сделала очень хороший, очень квалифицированный доклад.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Марихуана известна человечеству тысячи лет, в самых разных вариантах используется все растение: и соцветия, и семена, и пыльца. Особенно мощным действием и большой концентрацией каннабиноидов характеризуются смола и пыльца женских растений. Поэтому на картинках с марихуаной часто образ женщины представлен. Еще раз повторяю, что в разных странах отношение к курению марихуаны разное. В большинстве случаев это все-равно наркотик. В Соединенных Штатах, если вам доктор выписал марихуану, вы ее курите, то не забудьте рецепт с собой взять, а то в тюрьму попадете. Все равно это является уголовно наказуемым преступлением, не говоря уже о том, чтобы ее продавать и распространять.

Вот здесь перечислены те психические изменения, которые возникают с человеком при курении марихуаны. Они достаточно характерны, включают в себя расслабленность (идет торможение дофаминовой системы), активацию речевых центров: все люди, не слушая друг друга, говорят, смеются. Темы могут быть самые разные. Часто это темы, которые до этого не вызывали никакого интереса, но мозг как-то так заклинило, что начали обсуждать, какой майонез вкуснее. Повышается чувствительность к внешним стимулам, еда начинает казаться очень вкусной. Человек, который курит марихуану, съедает в два-три раза больше еды. Дальше начинаются уже проблемы с контролем веса. Изменяется восприятие времени, идет замедление времени, зависание человека. Дальше, как в анекдоте — шарик по небу, голос мамы из кухни: «Сынок, иди пообедать, третий день на балконе стоишь!». Примерно так. Характерна умеренная эйфория, смешливость. Все-таки эффект довольно индивидуален. Порой возникают и дисфория, и беспокойство, и тахикардия, и головная боль. Все это весьма индивидуально. Это условно позитивные эффекты. Вы видите на экране молодого Шварценеггера до того, как он был губернатором Калифорнии.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

При передозировке симптоматика, которую я назвал, становится слишком выраженной. Передозировать марихуану достаточно легко. В сравнении с другим общеупотребимым наркотиком, который называется алкоголь, доза марихуаны контролируется гораздо хуже. Несколько лишних затяжек, и серые пятна, которые вас в этот момент будут окружать, начнут себя вести как-то не очень адекватно, начнется бред, дезориентация, паника, галлюцинации или еще какие-то такие странные состояния. Именно для марихуаны характерно то, что в ее случае галлюцинации вообще никак не связаны с внешним миром. В случае психоделиков галлюцинации подсказываются внешним миром: вы лежите носом в ковер, и вам кажется, что вы ходите по райскому ботаническому саду. А в случае с гашишем и марихуаной галлюцинации просто сваливаются откуда-то из вероятностного мира, могут быть о чем угодно. Врачи скорой помощи знают этот эффект зависания — человек просто погружается в ступор на несколько часов, окружающие пугаются, вызывают скорую помощь.

Если человек регулярно употребляет марихуану, то это отдельная проблема. Список неприятностей начинается просто с негативного действия на легкие. Я об этом говорил, когда рассказал про никотин. Здесь ситуация такая же, даже хуже. Выжигаются легкие, повышается риск рака легких в разы — в 20 раз. Это, конечно, нехорошо. Оказывается негативное действие на половые функции, на развитие плода: беременным вообще нужно быть особенно аккуратными. Формируется зависимость. Если человек курит 4-5 раз в неделю, то без этой зависимости уже не обойтись. А если не получает человек вовремя дозу, то возникают абстинентные синдромы, который названы гашишным психозом. По большому счету происходит неостановимое сползание IQ вниз, мозги реально тупеют.

Кроме того, как при всяком употреблении наркотика, исчезает мотивация делать что-то в реальном мире. Зачем? Вот оно удовольствие, вот она эта сигарета. Зачем я буду строить бизнес-планы или продвигать какие-то научные проекты? Все это весьма неприятно. Еще раз повторяю, что каждая страна решает отношение к марихуане сама. В каких-то странах это вещество входит в список условных наркотиков. Где-нибудь в Испании вы можете выращивать на огороде для себя несколько растений, вас никто не тронет. А у нас это реальный наркотик, за которой вы попадете под уголовную ответственность. Все это регулируется очень четко законодательно. Вот здесь небольшая статистика. В Российской Федерации по оценкам международных органов, которые занимаются наркологией, где-то 3,5% населения употребляет марихуану. В Европе, в Соединенных Штатах процент заметно выше. Там к этому относятся попроще. Хотя тоже, конечно, немало людей борется за то, чтобы всерьез марихуану убрать, потому что негативные эффекты весьма очевидны. Одно дело — медицинское использование не марихуаны, а все-таки синтетических аналогов — каннабиноидов, и тогда все правильно и понятно; другое дело — само курение, тогда куча проблем возникает. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Вы видите плакат, выпущенный в Калифорнии. Потом сможете подробнее его рассмотреть. На нем рассказывается и о действии каннабиноидов на мозг, и о тех неприятностях, которые вас подстерегают: гормональных нарушениях, сползании IQ, потери мотивации и так далее. С другой стороны, существуют люди, которые выступают за легализацию марихуаны. Особенно это развито в Нидерландах. Есть исследования, которые спрашивают, чем марихуана хуже алкоголя. На самом деле и то, и другое — это плохо, вред мозгу наносится достаточно серьезный. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Существуют даже очень толерантные мероприятия — каннабис-парады, где основной объект — это огромные косяки, которые объединяют людей. Самый большой каннабис-парад проводится ежегодно в Берлине, в августе. Там собираются десятки тысяч участников в зеленых костюмчиках. Это не День Святого Патрика, а это каннабис-парад.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

В последнее время в этой сфере, в сфере синтетических аналогов каннабиноидов, вообще каннабиноидов, возникла одна очень неприятная штука. Дизайнеры наркотиков, умелые химики, прежде всего китайские, стали делать синтетические аналоги каннабиноидов. Видите, вот хвост жирной кислоты, а тут еще что-то подозрительно намекающее на амфетамины. Надеюсь, вы уже видите эти молекулы. Все это — спайсы. Они, к сожалению, являются сейчас очень серьезной проблемой. Сама по себе идея дизайна наркотиков связана с выходом из-под юридического пресса. В тот момент, когда вы изобрели некую молекулу, вы можете ее продавать, и никто не имеет права вас поймать, посадить в тюрьму. Потому что эта молекула не запрещена.

Пока юристы что-то сделают, пока осознается опасность, пока пройдут процедуры, будет принят закон, пройдет не меньше полугода. За это время вы изобретете новую молекулу и ее будете продавать. Драг-дизайн становится отдельной сферой жизни человечества. При этом мир един, самолеты летают. Спайсы позиционировались исходно, как травяные смеси для курения. Там действительно всякие травки типа чабреца или ромашки. Все очень природное. Только в это природное добавлены синтетические каннабиоиды — немножко, но достаточно, чтобы вызывать эффекты похожие на каннабис, и эффекты, про которые никто ничего не знает, потому что это же драг-дизайн: никто не проводит длительных клинических испытаний.

Есть молекула, изобретатель сам ее попробовал — нормально, штырит. И дальше уже друзьям, а друзья друзьям, и понеслось. Если это еще поддерживается большими наркотическими деньгами, картелями, то все принимает очень серьезные формы. Спайсы и для нашей страны представляют серьезную проблему. Проблема в том, что компонент галлюцинаторный гораздо сильнее выражен. Порой эффекты ближе к эффектам ЛСД: уже нет эйфории, а есть тревожность, галлюцинации, паника. Порой крышу сносит серьезно, надолго, иногда и навсегда. Спайсы — это очень непростая штука.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Мне однажды года 2-3 назад пришлось участвовать в программе «Мозговой штурм». Есть ведущая Анна Урманцева, которая очень хорошие делает передачи. Я у нее раза три снимался. Эта передача как раз была посвящена спайсам. Нас было четверо гостей: я как физиолог, нарколог из клиники Маршака и два наркополицейских. Вы можете посмотреть в сети, там эта запись есть. Два мужика в мундирах, очень серьезных. Один — оперативник, который все это дело ловит, а второй — эксперт, который в химической лаборатории пытается поймать эту новую молекулу и как-то запустить процесс юридического запрета. И вот они говорили о том, насколько все это сложно сейчас. Помимо того, что полиция старается, любой здравомыслящий человек должен понимать, насколько велика опасность использования именно таких веществ, вообще непроверенных. За кокаином или никотином стоит столетняя история. А тут молекула, которую сделали 2 месяца назад. Что она сотворит с вашим мозгом?

Наверное, самый яркий пример эффекта, который дали дизайнерские наркотики, это вещество под названием МФТР — метил-фенил-тетрагидропиридин. Это была попытка создать что-то наподобие амфетамина или ЛСД. Студент Бари Кидстон в 1976 году сделал это вещество, сам принял, друзьям дал, друзья дали другим друзьям. Эффект вроде был эйфорический, даже где-то похожий на эффект от морфина. А потом после нескольких приемов оказалось, что это вещество является мощнейшим нейротоксином. Никто просто не ожидал этого. Оно убивает нейроны черной субстанции.

Это вещество влезает в обмен дофамина таким образом, что нейроны дофаминовые помирают, прежде всего черная субстанция и покрышка. Возникло примерно 400 человек, ставших паркинсониками, которых уже не вылечишь. Здесь вы видите целую семью паркинсоников. Сам Кидстон оказался серьезным наркоманом. В конце концов он умер от передозировки кокаина. Метил-фенил-тетрагидропиридин стал токсикологической моделью паркинсонизма. Сейчас это вещество используется для того, чтобы на крысах или обезьянах моделировать паркинсонизм, потому что реально очень похоже на клиническую картину паркинсонизма. Лучше бы, конечно, клинические модели каким-то другим путем изобретались, а не путем слепого тыка и драг-дизайна.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

Достаточно про анандамид и марихуану. Переходим к еще одной группе, самой серьезной группе, если мы говорим о наркотиках, и серьезнейшей группе лекарственных препаратов. Это опиоиды, опиоидные пептиды, эндорфины. Опиум известен человечеству тысячи лет. Что это такое? Это мак — Papaver somniferum, с белыми, лиловатыми цветками. На незрелой маковой головке делается разрез. Сок, который выступает и подсыхает, это и есть опиум. Опиум человечеству в Старом Свете известен испокон веков. Его настойки использовались как успокаивающий, обезболивающий и снотворный препарат, дающий умеренную эйфорию. Как только химия начала развиваться, уже в 1804 году (Пушкин еще был мальчиком) выделили из опиума его действующее начало.

Поскольку сам опиум был довольно заметным снотворным препаратом, то дали этому веществу название морфин, которое произошло от имени бога сладких сновидений — Морфея. Хотя потом оказалось, что обезболивающее и эйфорическое действие гораздо более ярко себя проявляет. Сильно попозже узнали, как выглядит эта молекула. Вот это молекула морфина. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4

У нас сегодня уже седьмая лекция, мы переходим на вторую половину нашего курса. Следующие три лекции будут плотно посвящены тем психотропным препаратам, которые всерьез меняют состояние мозга и особенно мощно воздействуют на психоэмоциональную сферу. Это такие вещества, как дофамин, серотонин, опиоиды — вещества, которые, с одной стороны, являются предтечами лекарственных препаратов, а с другой стороны, на их базе созданы обширные группы наркотических веществ. Обо всем этом я буду рассказывать. Сегодня мы начинаем с дофамина. Сейчас попробую запустить процесс. Пошло. Вспомним, что мы уже прошли. Мы говорили пока что о четырех медиаторах: ацетилхолине, норадреналине, глутаминовой кислоте, ГАМК. При этом это очень разные вещества с разными функциями. Это разнообразие и в дальнейшем сохранится. У каждого медиатора свое лицо и своя индивидуальная связь с различными задачами, которые решает нервная система. Следующие две лекции будут посвящены дофамину и серотонину — ключевым медиаторам, обуславливающим нашу психоэмоциональную сферу, мотивационную, потребностную. Когда я осенью читал курс «Мозг и потребности», там дофамин и серотонин очень часто появлялись, практически в каждой лекции. Кроме дофамина и серотонина мы будем говорить еще довольно об обширном списке медиаторов. Можно сказать, что все только начинается. Предполагается, что к этому моменту вы уже понимаете общие принципы работы синапсов, мозга и готовы уже более глубоко воспринимать материал, касающийся психофармакологии во всех ее разнообразных аспектах.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Давайте осознаем небольшой список медиаторов: норадреналин, дофамин, серотонин, гистамин. О гистамине и серотонине еще будет разговор. Все эти вещества — химические родственники: даже не двоюродные, а троюродные братья и сестры, но все-таки. Они относятся к группе веществ, которые называют моноаминами. Получаются эти вещества в общем стандартным путем. Берется незаменимая пищевая аминокислота, которая пришла с едой: мы только с едой ее получаем. Дальше некий фермент отщепляет от нее углекислый газ. Кислоты не остается, C-ОH-группа уходит, остается только аминогруппа. То, что выходит, называется моноаминами. Это важнейшая категория и медиаторов, и гормонов. Дофамин относится к этой команде. У всех моноаминов есть общие точки соприкосновения, например, способ инактивации. Давайте вспомним, как возникает дофамин. Эта схема была в лекции, посвященной норадреналину. Берется пищевая аминокислота тирозин и в два хода превращается в дофамин. Сначала тирозингидроксилаза из дофамина делает L-дофу. Сегодня L-дофа нам понадобится: это важный лекарственный препарат. Потом происходит декарбоксилирование, отщепляется CО-группа, углекислый газ, и получается дофамин. Если дальше разрушать молекулу, то будет норадреналин, адреналин. Мы сегодня туда не пойдем. Остановимся на дофамине. Надо сказать, что дофамин — это медиатор центральной нервной системы, на периферии его немного — исчезающе мало. А вот в мозге мы его обнаруживаем в трех основных зонах: двух областях среднего мозга и гипоталамусе. В среднем мозге дофаминовые нейроны образуют два скопления — черную субстанцию и вентральную покрышку среднего мозга. Мишени у этих двух скоплений существенно разные. В черной субстанции аксоны в основном идут в двигательную часть базальных ганглиев, о которых я сегодня подробнее расскажу. В покрышке аксоны идут большей частью в кору, хотя некоторая доля попадает и в базальные ганглии, но не в двигательные центры, а в центры, связанные с потребностями и мотивациями. В третьей гипоталамической зоне у нервных клеток короткие аксоны, не выходящие за пределы гипоталамуса, связанные с функциями самого гипоталамуса. Все это мы сегодня так или иначе должны обсудить.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Вот появился дофаминовый синапс — художник в объеме его попытался нарисовать: сверху пресинаптическое окончание, потом синаптическая щель, а вот постсинаптические рецепторы. Дофамин вполне стандартно живет в этом синапсе. Он возникает из тирозина, загружается в везикулы, дальше происходит выделение (экзоцитоз) медиатора в синаптическую щель. Эти зеленые шарики, нарисованные на картинке, плывут, во-первых, к постсинаптическим рецепторам. Они все метаботропные. Во-вторых, они инактивируются. Инактивация идет путем обратного захвата. Дофамин, который вернулся в пресинаптическое окончание, может повторно загружаться в везикулы, а его избыток разрушается с помощью фермента моноаминоксидазы (МАО). Это очень важный фермент. Он работает со всеми моноаминами. Сегодня мы до него почти не доберемся, а в следующий раз, когда главным героем будет серотонин, там я собираюсь про МАО подробнее рассказать, поскольку данное вещество является основой действия многих антидепрессантов. Итак, обратно захватили дофамин, загрузили в везикулы, можно опять выбросить, или разрушили часть с помощью МАО. Еще одна деталь системы — это знакомые уже вам пресинаптические рецепторы, которые ограничивают выброс дофамина, чтобы слишком много его не выбрасывалось, чтобы не истощился запас. Вполне стандартная система, похожая на тот же самый норадреналин.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Рецепторы к дофамину по мере их открытия просто нумеровали и называли D1, D2, D3, D4, D5. Сейчас известно и изучено 5 типов рецепторов к дофамину в мозге млекопитающих. Понятно, что у насекомых — свое что-нибудь, у моллюсков — свое. У млекопитающих пять типов рецепторов. Когда посерьезнее разобрались, поглубже, то оказалось, что основной тип, самый распространенный — это дофаминовые рецепторы второго типа — D2. Они главные. D2 рецепторы — это рецепторы, которые тормозят аденилатциклазу — фермент, который делает вторичные посредники. Большинство их эффектов — тормозные. D2 рецепторы есть как на пресинаптической мембрана, так и на постсинаптической. На постсинаптической мембране идет основной информационный поток, а на пресинаптической — торможение экзоцитоза, чтобы не истощился запас дофамина. Альфа2- адренорецепторы подобным же образом функционируют.

Второй по встречаемости тип — D1. Этих рецепторов заметно меньше, чем D2, но все-равно их довольно много. D1 рецепторы активируют аденилатциклазу. Они являются конкурентами D2 рецепторов. Порой в соседних синапсах есть D1, D2. Как пойдет действие дофамина, далеко не всегда однозначно ясно. В основном сейчас все-таки исследуются и являются мишенью фармакологии D2 рецепторы. D3, D4, D5 рецепторов вообще в мозге мало. Они пока где-то на периферии внимания науки и фармакологии.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Начнем с гипоталамуса. Посмотрим, что делает дофамин в гипоталамусе. Напоминаю, что гипоталамус — это нижняя часть промежуточного мозга. Вот весь головной мозг изображен, вот это — стволовые структуры, вот эта зона — это гипоталамус. Вот он в увеличенном виде. Эти зеленые воздушные шарики — это различные ядра гипоталамуса, отвечающие за разные функции. По осени, когда я рассказывал о потребностях, я очень много говорил о гипоталамусе, потому что это ключевой центр нашего бессознательного. Неосознаваемые процессы, мотивационные, потребностные, идущие в мозге, во многом опираются на активность гипоталамуса. Гипоталамус является у нас главным эндокринным центром. Он регулирует практически всю гормональную сферу. Он очень важен для вегетативной регуляции, он для симпатики и парасимпатики, о которых я много уже рассказывал, является верховным начальником. В ситуации стресса или, когда нужно температуру тела регулировать, гипоталамус — главный. Кроме того, он является важнейшим центром биологических потребностей. Голод, жажда, половое поведение, родительское поведение, страх, агрессия — все это тоже гнездится в гипоталамусе. Там же находятся нейроны, генерирующие положительные и отрицательные эмоции. На все это способен влиять дофамин, который вырабатывается нейронами гипоталамуса.

Начнем с эндокринной сферы. Самое известное эндокринное действие дофамина — торможение выделения пролактина. Пролактин — это ключевой гормон, который, во-первых, регулирует лактацию — выделение грудного молока; во-вторых, он регулирует уровень родительской мотивации и родительской потребности. Дофамин в гипоталамусе сдерживает избыточные порывы, подтормаживает пролактин. Известна рефлекторная нейроэндокринная дуга. Когда ребенок, сосущий материнскую грудь, механически стимулирует сосок, сигнал передается в гипоталамус и тормозит выделение дофамина. Дофамина становится меньше, пролактина от этого — больше, молока — больше. Мозг матери радуется, потому что реализуется важнейшая программа, важнейшая потребность удовлетворяется. Вот такая завязка. Есть, конечно, и практический аспект. Если нужно срочно остановить лактацию, а такое бывает, если идет воспаление молочной железы, то используются D2 агонисты — вещества, активирующие дофаминовые рецепторы, которые гасят родительскую мотивацию и гасят выделение молока. Вот такая достаточно интересная функция.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Я о ней подробнее говорил осенью в лекции номер пять, она называлась «Мозг: дети и родители». Там обсуждались различные аспекты материнско-детского взаимодействия. Кому интересно, посмотрите видеозапись.

Вегетативные эффекты дофамина. Он вмешивается и в регуляцию гипоталамусом нашей вегетативной сферы, деятельности внутренних органов. Наиболее явные эффекты похожи на симпатические эффекты. Недаром дофамин похож на норадреналин, все это как-то перекликается. Выделение дофамина в гипоталамусе сдвигает работу наших органов в симпатическую сторону: сердце бьется чаще, повышается кровяное давление. Это довольно характерное явление, характерный эффект. Если дофамин просто вводить в организм, подкожно или внутривенно, он тоже вызывает симпатические эффекты. Правда, здесь гипоталамус не при чем. Дело в том, что дофамин практически не проходит гематоэнцефалический барьер. Его молекула не может из крови проникнуть в мозг. Но, плавая в крови, дофамин способен превратиться сначала в норадреналин, а потом в адреналин, оказать кардиостимулирующее действие. Поэтому этот препарат используется именно как кардиостимулятор. Вы видите клинический вариант дофамина, ампульный, приеняемый именно в скоропомощном деле. Если нужно активировать работу сердца в экстренном порядке, то введение дофамина — это то, что надо. Если совсем все плохо, уже адреналин, конечно, вводят, уже надо грудную клетку вскрывать. Если есть в запасе пара часов, то дофамин как раз лучше подходит, чем норадреналин и адреналин, потому что адреналин даст слишком резкий эффект, а дофамин будет постепенно превращаться в норадреналин и оказывать более мягкое действие.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Что касается центров различных потребностей, здесь с дофамином тоже все непросто. Из того списка потребностей, которым ведает гипоталамус, дофамин одни потребности активирует, а другие тормозит. Как раз D1, D2 рецепторы довольно тонко играют. Такие блоки, как голод, страх, тревожность, родительская мотивация, дофамин подтормаживает. Родительскую мотивацию он подтормажиает и на гормональном уровне, и на нейронном уровне. А половое поведение и агрессию дофамин активирует. Все не просто. Если вводятся в качестве лекарственных препаратов агонисты либо антагонисты дофамина, если наркоман использует агонисты дофамина, а это очень активно используемая группа, то получается куча побочных эффектов, прежде всего именно гипоталамических: страдает и эндокринная сфера, и вегетативная сфера. В частности, у передозировки наркотических препаратов агонистов дофамина (амфетамин или кокаин) очень характерные эффекты — тахикардия, скачок давления, можно инсульт получить, агрессивные проявления. Про это я еще тоже сегодня скажу.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Теперь двинемся в сторону нейронных эффектов, которые от среднего мозга идут. Давайте посмотрим в очередной раз на головной мозг. Вот средний мозг. Еще нам сейчас понадобятся структуры, которые называются базальные ганглии. Выделяют шесть основных отделов головного мозга: промежуточный мозг, мозжечок, продолговатый мозг и мост, средний, большие полушария. Внутри больших полушарий есть мощное скопление серого вещества, которые называется базальные ганглии. Когда говорят о больших полушариях, в основном имею в виду кору — поверхностные слои нейронов. Вот они тут изображены. Если посмотреть в глубину больших полушарий, тут тоже еще довольно много нейронов. Они формируют базальные ганглии. Курсором я здесь провожу по базальным ганглиям, вот это тоже базальные ганглии. А тут они изображены в фиолетовом и розовом варианте. А вот это — таламус, это уже промежуточный мозг. Эффекты тех дофаминовых нейронов, которые находятся в среднем мозге (черная субстанция и покрышка среднего мозга) в значительной мере распространяются на базальные ганглии и на кору больших полушарий. Аксоны идут именно в большие полушария. Этим дофамин отличается от норадреналина. Если помните, там голубое пятно, аксоны расходятся по всей ЦНС. А здесь довольно обширные, но локальные зоны подвергаются влиянию дофамина. Черную субстанцию я на схеме обозначил красным цветом, а вентральную покрышку среднего мозга я обозначил синим цветом. Куда идут аксоны черной субстанции? Они идут в эту часть базальных ганглиев, которая сейчас закрылась красным кружочком. Это та зона базальных ганглиев, которая связана с двигательной сферы — управление движениями. Что касается покрышки, здесь все сложнее. Большая часть ее аксонов (80%) идет в кору больших полушарий. Вот появились синие кружочки, которые показывают, куда именно в кору. Особенно лобные доли, связанные с принятием решения, подвержены влиянию дофамина. Часть аксонов покрышки идет опять-таки в базальные ганглии, но не в те зоны, которые связаны с движением, а в те зоны, которые регулируют потребности, мотивации и эмоции. Вот две эти основные зоны, сейчас появились темно-синие кружки на них. Остальная часть базальных ганглиев — это движение. Эта зона вместе с мозжечком работает. А вот это — потребностно-мотивационная сфера. Вот этот кружочек закрывает структуру, которая называется миндалина. А вот этот — структуру, которая называется прилежащее ядро прозрачной перегородки или nucleus accumbens. Даже не знаю, что сложнее запомнить. Accumbens выговаривать проще. Сейчас мы знаем, что это ключевой центр, регулирующий потребностую сферу, поэтому любой, кто интересуется мозгом, конечно, про accumbens должен знать, представлять, где он находится и какие-то основные принципы работы. Дальше я об этом собираюсь рассказать.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Тот путь, который идет из черной субстанции, называется нигростриатным. Нигра — это черная субстанция, стриатум — это как раз вот эта зона базальных ганглиев. Путь, который идет в кору, называется мезокортикальным. В миндалину и nucleus accumbens идет мезолимбический путь. В итоге получается, что структуры в среднем мозге две, а путей для передачи дофамина целых три: две части базальных ганглиев и кора больших полушарий.

Давайте сначала посмотрим на черную субстанцию. Она называется черной субстанцией. Вот эта зона. Это уже на поперечном срезе среднего мозга она показана. Здесь действительно находятся темно окрашенные нейроны. Как всегда, в мозге все не очень просто. Дофамин выделяют только те нейроны, которые находятся ближе к середине — в медиальной части. Там, где черные кружочки изображены, находятся нейроны, выделяющие дофамин. Именно их аксоны идут из черной субстанции вперед и приходят в эту двигательную часть базальных ганглиев. Здесь вы видите четыре последовательных среза мозга. Голубым обозначена вторая часть черной субстанции. Здесь вообще ГАМК-нейроны, которые контролируют движения глаз. Мы сегодня с ними разбираться не будем. Для нас важны дофаминовые нейроны. Они поднимаются вверх, в ту часть базальных ганглиев, которая управляет движениями. Эта часть базальных ганглиев называется полосатое тело или стриатум, поэтому ниграстриатные пути. От полосатого тела зависит общий уровень нашей двигательной активности и те положительные эмоции, которые мы испытываем, когда двигаемся. Если у вас активна черная субстанция и много дофамина, вы в принципе по жизни двигательно-активный человек. Если вам предложить погулять или в волейбол поиграть, или потанцевать, то вы согласитесь. Если у вас черная субстанция не очень активная, то вы более вялый человек, цепляетесь за диван. У людей с активной черной субстанцией высокий уровень двигательной активности и положительные эмоции: им нравится двигаться. Это то, что уже называется вашей индивидуальной структурой личности, темпераментом. Такие люди любят заниматься спортом, танцевать, физические усилия предпринимать. Радость движений — это отдельный компонент нашей функциональной жизни. Больше, конечно, дети любят двигаться, для них еще компонент новизны очень высок: сколько новых движений еще нужно освоить. И взрослые некоторые тоже любят и бегать, и прыгать, и танцевать или хотя бы медленно заниматься ушу, медитировать под спокойную музыку.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

К сожалению, черная субстанция — одна из самых нежных зон нашего мозга, довольно легко дегенерирует. Если это случается, то возникает заболевание, которое называется паркинсонизм, болезнь Паркинсона. По статистике после 60 лет заболевает им каждый двухсотый человек. Если мы возьмем совсем пожилых людей, после 85 лет, то болеет уже каждый тридцатый. Паркинсонизм — одна из основных нейродегенераций — заболеваний, связанных с тем, что нейроны мозга просто по возрастным причинам отмирают. Это вторая по встречаемости нейродегенерация. Первое место занимает болезнь Альцгеймера, при которой повреждаются нейроны больших полушарий. При паркинсонизме повреждаются нейроны черной субстанции, дофаминергической части черной субстанции. Дофамина в полосатом теле становится мало. Начинаются проблемы с движениями. Обычно паркинсонизм стартует как тремор — дрожание пальцев. В свое время Паркинсон назвал это синдромом «скатывания пилюль». Это было начало XIX века, фабрики тогда еще не делали таблетки. Доктора сами катали пилюли. Такое же движение пальцев у паркинсоника. Часто к этому присоединяется дрожание головы. Это первые звоночки. Таких людей вы вполне можете встретить на улице, в транспорте. Пожилые люди, у которых трясутся руки и голова, вполне еще способны перемещаться в пространстве, ничего серьезного еще не случилось. Но, к сожалению, как любая нейродегенерация, паркинсонизм прогрессирует. По мере все большей гибели нейронов черной субстанции симптоматика усиливается, дрожание становится все сильнее. К дрожанию присоединяется ригидность, напряжение мышц и акинезия. Кинетика — движение. Появляются трудности в запуске движения. Паркинсонику трудно стартовать. Для него проблема встать со стула. Люди с паркинсонизмом описывают это ощущение так, как-будто на вас надет тяжелый рюкзак. Представьте, что на вас надето 20-30 кг веса, и вам надо встать со стула. Вы, конечно, встанете, но нужно сосредоточиться. Паркинсоник все время живет в таком режиме. Ему для запуска движений нужна сознательная подпитка, так же, как и для остановки движения. Вы видите разные картинки. Это действительно распространенное заболевание. Реально на препаратах мозга видно, как исчезают нейроны черной субстанции. Вот нейроны в здоровом мозге, темно окрашенные. У паркинсоника их почти нет. Чем меньше их останется, тем тяжелее заболевание. Когда люди еще ходят по улице с трясущимися руками или головами — это первая стадия паркинсонизма. На второй стадии человеку уже трудно из дома выходить. На третьей стадии он превращается в лежачего больного. На четвертой — уже даже говорить сам и есть не может. Этот прогресс идет 10-15-20 лет — становится все хуже, хуже и хуже.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

От чего берется паркинсонизм? Откуда он берется? Как при большинстве подобных заболеваний здесь вклад вносят и генетические факторы, и средовые факторы: гены плюс то, что случается с нами походу жизни. Примерно то же самое можно сказать и про болезнь Альцгеймера. Общая логика нейродегенераций одинакова. Мы видим, что нервная клетка начинает забиваться дефектными белками: какие-то белки синтезируются как-то не так и просто начинают копиться в цитоплазме, как мусор. Иногда они копятся еще и в межклеточной среде, как при болезни Альцгеймера. Когда их накапливается много, нейроны начинают страдать и потом погибать. Получается аналогия с мусорным контейнером: нейрон используется как мусорный контейнер для дефектных белков. Пока он на 80% не заполнился, вообще никаких симптомов не будет. А потом уже начинаются двигательные нарушения или проблемы с памятью, как при болезни Альцгеймера. С одной стороны, чтобы дефектные белки возникали, нужна генетическая предрасположенность. С другой стороны, условия среды должны быть в чем-то плохими, чтобы система выгребания мусора из нейронов работала плохо. Два эти фактора сходятся. Далеко не все еще понятно. Самое главное, непонятно, что с этим делать. Мы не очень хорошо пока понимаем генез этих заболеваний и совсем не понимаем, как можно убрать этот мусор из нейронов. Поэтому нейродегенерации — это те заболевания, которыми наука должна заниматься в XXI веке очень интенсивно, если человечество действительно хочет доживать устойчиво до 100 лет и при этом сохранять мозги в трезвом уме и здравой памяти. Если к 90 годам каждый десятый — паркинсоник, а каждый второй — с болезнью Альцгеймера, то это все не очень оптимистично выглядит. Здесь показано набивание цитоплазмы клеток черной субстанции патологическими белками. Это тельца Леви. Известны два белка, которые за это отвечают. Эти белки способны накапливаться, если идет какой-то неправильный синтез, и неправильно этот белок сворачивается. Вообще неправильно свернуть белок еще надо суметь. У нас внутри клеток существуют специальные системы, которые все время контролируют свертывание белков, поправляют их. Они называются шапероны. Если что-то плохо, то есть такие ферментные комплексы — протеасомы, которые расщепляют дефектные белки. Чтобы пошло накопление дефектных белков, надо чтобы и шапероны, и протеасомы плохо справлялись со своей работой, и чтобы этих дефектных белков было много. Должна быть некая генетическая предрасположенность к синтезу этих дефектных белков. Оказалось, что два таких белка существуют в нейронах черной субстанции. Это альфа-синуклеин и паркин. Они накапливаются и портят жизнь нейрону. Тельца Леви образуют альфа-синуклеин. Он образует вот такие комплексы, которые даже под микроскопом видны, которые в конце концов приводят к гибели нервной клетки.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Есть разные мутации, ведущие к появлению дефектных форм синуклеина и паркина. Какие-то из них не очень злобные, создают предрасположенность к паркинсонизму: вы с какой-то вероятностью (20-30-50%) к 80 годам заболеете паркинсонизмом. Есть очень злые мутации, которые порой уже к 30 годам приводят к появлению первых симптомов. Потому что мутации тоже бывают разные. То же самое к болезни Альцгеймера относится: есть такие тяжелые варианты генетического Альцгеймера, что уже к 40 годам симптоматика проявляется. Хотя обычно, конечно, все не так.

Что делать? К сожалению, никак эти дефектные белки мы из нервных клеток выгрести не можем. Ничего такого пока не придумано. Все идет за мембраной. Крайне сложно до этих механизмов дотянуться. Поэтому реально пока что удается просто ослаблять симптоматику. Получается, что нейроны черной субстанции начинают плохо работать, все меньше дофамина в стриатуме, значит, можно попытаться заменить этот дофамин какими-то другими веществами, лекарственными веществами. Самым подходящим веществом оказалась L-дофа. Та самая молекула-предшественник. Она как раз нормально проходит гематоэнцефалический барьер. L-дофа или левадопа — это основной препарат, который не лечит паркинсонизм, но позволяет замедлить патологию, замедлить нарастание симптоматики. Поскольку паркинсонизм — медленное заболевание, 10-15-20 лет (это не Альцгеймер, который за 3-5 лет убивает человека), если вы 80-летнему старику даете L-дофу, вы позволяете ему нормально существовать. Продолжительность его жизни, скорее всего, будет ограничена не паркинсонизмом, а сердечно-сосудистой патологией или чем-то таким.

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Конечно, есть и серьезная проблема с L-дофой. Черная субстанция все время дегенерирует, все сильнее и сильнее. Поэтому приходится повышать дозу L-дофы. Есть привыкание, есть зависимость. Еще приходится наращивать дозу из-за того, что дефицит естественного дофамина в мозге становится все более ощутимым. В какой-то момент доза L-дофы уже такая большая, что начинаются мощные побочные эффекты: эндокринные, вегетативные, психотические нарушения. Тут уже дальше повышать дозу невозможно. В этот момент заболевание все-таки берет свое. Если L-дофу не использовать, симптоматика в течение 15 лет постепенно нарастает. А если вы используете L-дофу, то она медленнее гораздо нарастает. Когда вы перестали повышать дозу, она резко пойдет вверх. К сожалению, ситуация сейчас именно такая. Ничего более серьезного пока не придумано, хотя, конечно, люди работают. Большое количество людей известных болели паркинсонизмом, болеют паркинсонизмом.

Иоанн Павел II является ярким примером. Он показывает, что человек даже при тяжелых двигательных нарушениях зачастую сохраняет ясность ума, способен управлять католической церковью в течение десятилетий, будучи тяжелым паркинсоником. Вы видите здесь еще небезынтересный список: диктатор Франко, Мао Дзэдун, Сальвадор Дали. Представляете, в 81 год ему поставили диагноз. С этого момента он уже не мог толком рисовать. Если бы не паркинсонизм, он бы еще 9 лет рисовал. Представляете, что бы было? Мохаммед Али — известнейший боксер. Для боксеров и для футболистов паркинсонизм — это профессиональный риск. Все-таки голова наша не для того, чтобы ее бить. У боксеров повторные травмы повышают риск паркинсонизма. Оказывается, что у футболистов — тоже. Хотя футбольный мяч вроде не такой твердый, как кулак соперника, но тем не менее. Представьте сколько раз футболист за свою карьеру ударит головой по мячу. И вот, пожалуйста, паркинсонизм. Яркий пример — киноактер Майкл Джей Фокс. Это известный актер, который в свое время стал знаменитым после фильма «Назад в будущее». У него генетический вариант паркинсонизма: в 30 лет пошла симптоматика. Дальше он живет с этой симптоматикой. Ему сделали таламотомию. Это делается только при очень тяжелом паркинсонизме, когда уже никакая L-дофа не берет. Тогда удаляется часть стриатума: выбивается тот очаг, где сильнее всего дрожание, где ригидность. Майкл Джей Фокс стал основателем фонда по изучению паркинсонизма. Он очень успешно собирает средства на то, чтобы это заболевание дальше следовали, искали препараты, исследовали различные перспективы, которые нам светят. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ

Кроме лекарств пробуются технологии, связанные с подсадкой стволовых клеток, или стимуляция мозга через вживленные электроды, или транскраниальная электромагнитная стимуляция: восьмеркой расположенная индукционная катушка создает сильнейшие поля, которые перегружают нервные клетки. Правда, все это очень избирательно действует. Со стволовыми клетками вообще все сложно. А стимуляция через вживленные электроды — это в общем путь. При тяжелой эпилепсии он сейчас все чаще используется. Человеку предлагается пожизненно ходить с электродами в голове. Эти электроды соединены с процессором, который, считывая электрическую активность мозга, давит паркинсоническую ригидность или давит эпилептический припадок. Это, конечно, путь. В XXI веке это все будет развиваться, поскольку уже технологическая база до этого доросла.

Теперь обратимся к вентральной покрышке или ventral tegmental area, VTA. Эта аббревиатура очень распространена. Именно VTA вплотную связана и с нашей корой, и с nucleus accumbens — прилежащим ядром прозрачной перегородки. Синим показано влияние этой зоны. Не очень пока удачная картинка. Часть влияния идет в кору, а часть — в переднюю область базальных ганглиев, и влияет на потребностно-мотивационную сферу. А вот в самом среднем мозге, где находится центральная тегментальная область — еще более внутрь от черной субстанции. Если говорить о влияниях покрышки на кору больших полушарий, то можно сказать, что дофамин в нашей коре больших полушарий ускоряет процесс обработки информации. Мозг работает быстрее: быстрее считает, быстрее принимает решение, быстрее мыслит, находит какие-то ассоциации. Скорость мышления связана с дофамином. Плюс опять же эмоциональный компонент, а именно с дофамином в коре больших полушарий связано удовольствие от новизны, от узнавания нового, от удивления, от творчества, от юмора в конце концов. Все эти аспекты, когда мы что-то новое узнаем, связаны с выделением дофамина. По осени была лекция «Мозг и новизна» — там я об этом подробнее говорил. Это мезокортикальная система — из среднего мозга в кору. Эти картинки изображают удивление младенца, счастье ученого: когда вам удалось что-то открыть, это, конечно, дофамин. Когда Архимед бежал голый по улице и орал «Эврика!», у него в мозгах просто бурлил дофамин, потому что это очень круто. Любое удивление — это дофамин. Вы просто срифмуете удачно два слово — уже дофамин.

Мезолимбическая система — то, что идет из VTA в nucleus accumbens. Это работа с положительным подкреплением. Это ключевая система для генерации положительных эмоций, и не только эмоций, связанных с движениями и с новизной, специфично управляемых дофамином, но и все другие сигналы об успешной деятельности собираются в nucleus accumbens. Дальше возникает положительное эмоциональное состояние, которое является очень важным аспектом работы нашего мозга, потому что позволяет мозгу запоминать удачные программы. Смысл положительных эмоций в том, чтобы нейронные сети в коре больших полушарий запоминали как они двигались, на какие сигналы обращали внимание, когда им удалось «поесть» или уйти от опасности, или размножиться. Им нужно запомнить эту программу.

С разными центрами биологических потребностей связаны разные медиаторы достаточно специфично. Мы с вами обсуждали норадреналин. Он создает положительный эмоциональный фон, когда мы с честью выходим из потенциально опасной ситуации, побеждаем, преодолеваем. Дофамин — новизна, творчество, движение. Половое, родительское, пищевое поведение во многом связано с опиоидами, c эндорфинами. Об этом мы тоже еще будем говорить. Эти химические сигналы создают на субъективном уровне положительные эмоции, а поднимаясь в кору больших полушарий, позволяют нейросетям запоминать удачные программы. Каждый из этих центров имеет выходы на кору больших полушарий. Кроме этого, еще есть глобальный коллектор всех этих влияний — параллельный путь. 

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=QnBfGbbVrLQ