Hippopocampus. Канал про мозг, поведение и нейронауки

Кстати, если вспомнить историю про эндоканнабиноиды и укачивание несколькими постами ранее, то, возможно, знаменитый невролог Шарко действительно не ошибался, когда подметил, что паркинсоническим пациентам, выходящим из карет после тряски по мостовым, двигаться легче, чем обычно. Когда это наблюдение не так давно достали из сундука, чтобы проверить действенность метода, особого значимого эффекта обнаружить так и не удалось (но небольшой, возможно, объясняется именно эндоканнабиноидами, а не плацебо)

** гиперкинетические расстройства - это когда человек, наоборот, не может остановить нежелательные движения. Вариант такого расстройства, хорошо известный из истории - пляска святого Вита, когда люди не могли остановиться, совершая хаотичные непроизвольные взмахи руками и ногами

на гравюре изображена пляска Святого Вита

Эта (упрощенная )схема поможет составить впечатление о сложности системы базальных ганглиев. Поломки в ней могут приводить к болезни Паркинсона и гиперкинетическим расстройствам** – ученые до сих пор исследуют, как именно это происходит

Это ровно то, чем я занимаюсь профессионально:) Я изо всех сил старалась объяснить все максимально доступно и без лишних нейробиологических подробностей (чем больше ты знаешь о каком-то предмете, тем сложнее говорить об этом просто). Надеюсь, получилось

Одна из проблем с движениями в том, что их слишком много, и все они задействуют ограниченный набор мышц: например, мы стоим, ходим, танцуем, подпрыгиваем, закидываем ногу на ногу, пользуясь одними и теми же мышцами ног. Чтобы сделать с ногами что-то осмысленное, а не просто судорожно дрыгать конечностями в разные стороны, необходимо тщательно координировать сокращение и расслабление всех нужных мышц – и по силе, и по таймингу. Мы особенно не задумываемся, когда и как сокращаются отдельные мышцы: мы просто решаем, что будем делать, а дальше происходит «магия»: скрытые от нашего внимания механизмы сами приводят в движение мускулатуру, регулируя силу, скорость, начало и конец сокращения и расслабления десятков больших и малых мышц.

Чтобы все прошло гладко и без сюрпризов, важно не просто запустить конкретную двигательную программу, но и остановить все конкурирующие: мы не можем одновременно тянуть руку и к столу, и к лицу, не можем одновременно махать ладонью, сжимать стакан и показывать кистью знаки разной степени приличия - приходится выбирать что-то одно. Вот примерно этим и занимаются базальные ганглии: незаметно для нас они пропускают на «исполнение» одну двигательную программу и блокируют все остальные, которые там хранятся и готовы к использованию, когда понадобится. Считается, что для этого внутри базальных ганглиев есть два параллельных «контура» (прямой и непрямой пути): один (прямой) помогает выбрать и запустить нужное движение, пока второй (непрямой) останавливает все остальные возможные действия. Пока все работает в балансе, мы этого даже не замечаем. Но бывает, когда баланс нарушается - и тогда возникают гипокинетические и гиперкинетические двигательные расстройства**.

Паркинсонизм – гипокинетическое расстройство. Другими словами, движения становится меньше, чем в норме: пациенты с паркинсонизмом не могут начать двигаться, когда хотят, а если невероятными усилиями сдвигают себя с места, то еле семенят, едва перебирая ногами, вместо того, чтобы быстро и свободно шагать. Так происходит потому, что в обоих контурах не хватает дофамина: он как бы делает «затворы» в нашей подкорковой системе не такими тугими, помогая запускать нужное действие и не слишком пережимать блокирующие механизмы. Если дофаминовые нейроны умирают и дофамина недостаточно, то затворы излишне «пережимают» все движения – даже те, которые человек хотел бы сделать прямо сейчас.

После этого длинного отступления можно вернуться обратно к эндоканнабиноидам. Рецепторы к ним есть и в базальных ганглиях, здесь они тоже помогают «ослабить» сигналы, передаваемые нейронами – в том числе и в непрямом пути, блокирующем движения. Таким образом эндоканнабиноиды могут помочь чуть разжать «хватку» непрямого пути и облегчить состояние пациента, пытающегося преодолеть сопротивление невидимого механизма и совершить необходимое действие.
Видимо, поэтому при болезни Паркинсона некоторым пациентам помогает употребление каннабиса или его производных (конечно,со своими специфическими – совсем непохожими на леводопу – побочками)

Каннабис и Паркинсон

Ну и последнее пока на тему эндоканнабиноидов: похоже, что они помогают поддерживать баланс возбуждения-торможения внутри базальных ганглиев – то есть ровно то, что ломается, например, при болезни Паркинсона.

Хотя наше понимание мозговых поломок у паркинсоников далеко от идеального, уже ясно, что все упирается в моторный контроль, который происходит бессознательно, и задействует подкорковые структуры головного мозга. Немного упрощая, можно сказать, что не только психологическая мотивация, но и мотивация к движению (то есть физическая способность шевелиться) завязана на дофамине и без него перестает работать, как надо.

статуэтка на фото отображает типичную позу при болезни Паркинсона

Бежать как белка в колесе
Еще немного любопытного про нашу «внутреннюю марихуану»: в движении она тоже замешана, причем на разных уровнях и с разными неожиданными следствиями. Эндоканнабиноидные рецепторы обнаруживаются во всех отделах нервной системы, связанных с движением: от позвоночника и до премоторной коры.

В спинном мозге эндоканнабиноиды, похоже, управляют локомоторным ритмом - проще говоря, помогают нам быстрее шевелить ногами. Сигналы этой системы помогают настраивать баланс возбуждения и торможения в интернейронах, которые задают темп ходьбы или бега. Благодаря этому мы не путаемся в ногах – мышцы сокращаются и расслабляются по очереди в четко заданном ритме, и сигналы координируются прямо в спинном мозге, с тем, чтобы грузить такой однообразной задачей голову.

Вполне возможно, что благодаря в том числе этому механизму некоторых людей так прёт от бега. Кроме шуток: эйфория бегунов (runner’s high) существует на самом деле. Правда, испытать его могут не все: в одном из исследований только два из трех опрошенных бегунов подтвердили, что чувствовали приливы радости после пробежки хотя бы раз в жизни (да, это явление изучают серьезные ученые). В некоторых исследованиях счастливые бегуны вдобавок меньше страдали не только от тревожности, но и от боли: болевой порог после пробежки становился заметно выше.

Изначально в эйфории бегунов подозревали эндорфины – это наш «внутренний опиум», еще одна сигнальная система, которая может дарить ощущение кайфа. Причем мы далеко не единственный вид, кайфующий от бега: хомяки и мыши, по-видимому, бегают в колесе примерно с той же целью. Однако если заблокировать работу эндорфиновой системы, они все равно кайфуют от бега, а вот если заблокировать эндоканнабиноидную, то волшебное чувство пропадает, а с ним и стремление продолжать бег по кругу.

Когда мы качаемся на качелях, едем на авто по серпантину или плывем на лодке/корабле, наш вестибулярный аппарат отслеживает все смещения головы, ускорение и торможение по всем трем осям в пространстве, чтобы поддерживать баланс и координацию. Судя по всему, вестибулярные ядра в стволе мозга довольно богаты эндоканнабиноидными рецепторами. Они защищают нервные клетки от перевозбуждения, когда поток сигналов извне оказывается довольно интенсивным. Общий эффект в таком случае оказывается успокаивающим (вероятно, он опосредуется через ретикулярную формацию - она проходит через весь ствол мозга и регулирует уровень возбуждения и стресса). Выделяющиеся эндоканнабиноиды, по-видимому, снижают активность внутри вестибулярных ядер и отделов по соседству. Этим эффектом пользуются, например, новоиспеченные родители: начать укачивать плачущего младенца - один из проверенных способов, чтобы его успокоить и усыпить. Дети и взрослые любят качаться на качелях - это тоже помогает развеяться – успокоиться, отвлечься от грустных мыслей и даже немного повеселеть.

Почему же для некоторых людей укачивание работает совсем иначе – заканчивается приступами тошноты вместо приступов оптимизма? По-видимому, у таких людей эндоканнабиноидная система «недорабатывает»: если добровольцев хорошенько укачать, то у тех, кто выходит позеленевшим, сдерживая рвотные позывы, заметно снижены уровни эндоканнабиноидов в крови по сравнению с исходными. У тех участников, кто от морской болезни не страдает, наоборот, после укачивания уровень эндоканнабиноидов возрастает, благодаря чему вывод из равновесия их скорее расслабляет.

Кто такие эндоканнабиноиды
Хотя психотропные эффекты конопли были известны с древнейших времен, ученые долго не могли понять, каким образом активные компоненты конопли воздействуют на нервную систему (а наркоманский флёр, окружавший каннабис, активным исследованиям особенно не способствовал). Сначала (в середине прошлого века) выделили компоненты, воспроизводящие психоактивные эффекты конопли, основной из них тетрагидроканнабинол (ТГК). Однако первый рецептор, связывавший ТГК в тканях мозга, описали только в 1990-х годах. Тогда же появился термин «эндоканнабиноидная система» (сокращенно ЭКС). Так назвали каннабиноидные рецепторы (сейчас описано 2 типа) со всем «приданым»: эндоканнабиноидами – аналогами ТГК «для внутреннего пользования», а также системой ферментов, которые эти эндоканнабиноиды производят и разрушают, чтобы обеспечить правильное время и место их действия.

Эндоканнабиноиды – необыкновенные нейромедиаторы, а по многим параметрам вообще исключительные. Это такие сигнальные молекулы «наизнанку», действующие не по правилам. В синапсе – контакте двух нервных клеток – направление передачи сигнала четко задано. В окончании нейрона, передающего сигнал (пресинаптическом), копятся пузырьки с активным веществом, и когда нервный импульс добегает до этого окончания, пузырьки высвобождаются и выбрасывают нейромедиатор в щель между нервными окончаниями. Там он связывается с рецепторами на кончике нейрона, воспринимающего сигнал (постсинаптическом). Тут как в филармонии, роли четко закреплены: музыканты (пресинаптическое окончание нейрона-передатчика) играют, слушатели (постсинаптическое окончание принимающего информацию нейрона) воспринимают, меняя свое состояние. По правилам, слушатели и музыканты на концерте местами не меняются: музыка льется со сцены (пресинапса) в зал (постсинапс), а музыка из зала (скажем, из смартфона) нарушает приличия и вызывает косые взгляды и гневное шиканье соседей. Рыбка хвостиком не плавает, и сигнал в окончании в обратную сторону не идет.

По крайней мере, так думали ученые ДО открытия эндоканнабиноидной системы. Однаком здесь сигнал, вопреки правилам, распространяется вспять: постсинаптическое окончание вырабатывает сигнальные молекулы (которые, опять же не по правилам, не упакованы в пузырьки, а выделяются прямо из мембраны нервного окончания). Рецепторы располагаются на пресинаптических окончаниях; активируясь, они запускают каскад реакций, чаще всего ослабляющих работу синапса. Под влиянием эндоканнабиноидов пресинаптическое окончание становится «ленивее» и выделяет пузырьки с нейромедиаторами не так бодро. Этот механизм позволяет как бы «пригасить звук» - т.е. снизить интенсивность сигнала, проходящего вдоль нервного контакта.

Таким образом эндоканнабиноиды помогают регулировать работу нервной системы. Рецепторы ЭКС рассеяны по всей нервной системе - в спинном мозге, мозжечке, коре и подкорке, отлаживая активность нервных контактов. Они регулируют болевое восприятие, кратковременную память и двигательный контроль, могут влиять на настроение, вызывая эйфорию и безмятежность. Или дисфорию и беспокойство: по крайней мере, у активных компонентов конопли эффекты имеют двоякий характер. Небольшие концентрации скорее успокаивают и приподнимают настроение, а с нарастанием дозы маятник качается в обратную сторону – появляется тревога, паранойя и даже галлюцинации.

Как работает укачивание

Мы редко задумываемся о нашем чувстве равновесия, а зря: в нем есть много любопытного. Скажем, почему кого-то укачивание успокаивает, а у кого-то, наоборот, вызывает ужасный дискомфорт и рвотные позывы? Хотя в этой истории еще довольно много слепых пятен, но «главного подозреваемого», похоже, удалось установить: это эндоканнабиноидная система.

Может ли наш организм начать вырабатывать больше дофамина под влиянием окружения, которое подстегивает нас двигаться вперед к успеху?
Социальное давление скорее привело к тому, что наши ожидания и наше представление
о норме очень сильно завышены. Как следствие, люди невротизированы и в большей степени несчастливы, потому что, чего бы они ни добились, это оказывается по меркам «успешного успеха» недостаточным. Я бы сказала, что социальное давление приводит к тому, что человеку сложнее переживать счастье. Условно говоря, купил себе «жигули», а настоящие успешные люди покупают себе «лексусы», и вот уже не получается с той же отдачей радоваться «жигулям», хоть раньше вообще не было машины. Когда мы оцениваем наши достижения, мы сопоставляем их не только с тем, что у нас было до этого, но и с тем, что кажется нам достижимым.

Вовлечение в социальные сети часто приводит к постоянной тревоге. И связана она зачастую с тем, что люди, активно демонстрируя свои достижения в соцсетях, создают у нас немного искаженную картину реальности. Мы начинаем беспокоиться из-за того, что упускаем многие возможности, то есть проявляется пресловутый FOMO (Fear of Missing Out) – страх упущенных возможностей / боязнь пропустить интересное.

Когда я вижу три реальные опции, мне гораздо легче радоваться тому, что я выбрал. А вот если их сто, то неопределенность возрастает – как понять, какой выбор наилучший?

Но это только часть проблемы. Наши потребности во многом связаны с достижением высокого статуса или со стремлением быть привлекательным. Но стремясь их удовлетворить, мы втягиваемся в игры с нулевой суммой. Условно говоря, мой статус в группе зависит
от статуса остальных членов. Первым в ней может быть только один, как только второй занимает это место, ты сразу опускаешься вниз. Социальные игры такого рода очень многое у нас отнимают и обычно не делают нас счастливыми.

Все люди хотят быть счастливыми, однако даже ученые и философы не могут договориться о том, что такое счастье, можно ли быть постоянно счастливым и как вообще счастье устроено - в том числе, какие нейробиологические механизмы помогают нам чувствовать себя хорошо. Еще зимой вышел номер корпоративного журнала сбера о счастье, где я постаралась ответить на вопросы редакторов, так или иначе затрагивающие нейробиологию. Ниже кусочек этого интервью и файл, где можно почитать статью целиком (искала веб-версию выпуска, но смогла найти только ссылку на пдф).

🚀 @SBERLOGABIO webinar on bionformatics and biology:
👨‍🔬 Баль Наталья, к.б.н., "Изменение экспрессии генов в гиппокампе после обучения у грызунов"
⌚️ Четверг,12 Сентября 18.00 по Москве

Add to Google Calendar

Обучение - это сложный биологический процесс, одним из компонентов которого является изменение экспрессии генов в некоторых областях мозга. Гиппокамп представляет собой участок мозга, в котором происходят активные изменения в нейронах во время формирования некоторых видов памяти, включая память на события в определённой обстановке. В докладе я расскажу о литературных данных, в которых исследованы изменения экспрессии генов в гиппокампе после обучения животных в модели обстановочного условно-рефлекторного замирания, а также о собственных исследованиях в этой области, в которых мы анализировали дифференциальную экспрессию генов в отдельных зонах гиппокампа после обучения.

О докладчике: Баль Наталья, к.б.н., н.с. Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академии наук
Также автор замечательного канала по нейробиологии: https://t.me/neuronsandsynapses - подписывайтесь !

Zoom link will be in @sberlogabig just before start. Video records: https://www.youtube.com/c/SciBerloga - subscribe !

А еще дружественный канал попросил разместить информацию о завтрашней онлайн-лекции. Речь пойдет о том, как обучение меняет экспрессию генов в гиппокампе (без этой структуры у нас не было бы воспоминаний). Скорее всего, совсем без подготовки и базовых знаний слушать рассказ будет сложновато, но тем, кто этой темой интересуется, может быть любопытно.

Однако есть и менее очевидный фактор, влияющий на то, как люди ведут себя в спорах и конфликтах. Стивен Пинкер называет его морализаторским разрывом – специфическим искажением нашего восприятия обстоятельств в зависимости от того, с какой из сторон конфликта мы себя соотносим.

Как это выглядит в простом конфликте, когда один человек наносит ущерб другому – скажем, не отдает долг или срывает своими действиями планы второй стороны? Чаще всего тот, кого виноватят, будет сильно занижать ущерб и представлять ситуацию так, словно от него почти ничего не зависело: он сам стал жертвой обстоятельств и у него были веские причины, чтобы так поступить, сами его действия были скорее безобидными, ущерб небольшим, а вторая сторона пытается раздуть из мухи слона и представить пустяк как катастрофу.

Тот, кто пострадал, будет чувствовать себя невинной жертвой и представлять конфликт совершенно иначе: в действиях обидчика почти наверняка был злой умысел, или по крайней мере обидчик не предпринял ничего, чтобы предотвратить ущерб, потому что ему приятны (или безразличны) страдания второй стороны, и вообще обидчик – человек крайне сомнительных личностных качеств, ненадежный, недостойный и бесчувственный; ущерб для жертвы был очень значителен, и исправить ситуацию невозможно, доверять второму никак нельзя и вся ситуация не должна быть забыта,по крайней мере пока пострадавший не получит достаточную для него компенсацию.

Короче, мы от природы ужасные эгоисты: двойные стандарты буквально прошиты в наших головах, и чтобы встать на сторону противника и посмотреть на ситуацию его глазами, нужны недюжинные умственные усилия. Всегда, когда мы причиняем ущерб, мы находим для себя оправдания, представляя себя заложником обстоятельств, а свои поступки - неизбежными и, в сущности, безобидными действиями, в которых вообще-то нет ничего особенно страшного. Но если причиняют ущерб нам, мы склонны видеть в этом исключительно злой умысел и произвол обидчика. Все устроено очень просто: мы всегда хорошие, а те, кто против нас – всегда плохие, до тех пор, пока мы не предпринимаем специальных усилий, чтобы побороть собственную предвзятость и попытаться посмотреть на ситуацию объективно.

Почему люди кажутся себе лучше, чем есть на самом деле? По всей вероятности, это адаптация к социальности: нам важно выстраивать отношения в группе, к которой мы себя относим. Мы хотим получать пользу и блага от других и в то же время защищать себя от ущерба со стороны окружающих. Когда внутри группы возникает конфликт, каждой из сторон важно заручиться поддержкой группы, выставить себя в максимально выгодном свете - естественно, за счет другой стороны конфликта, которая также борется за влияние и сочувствие не вовлеченных в конфликт людей.

Чтобы быть по-настоящему убедительным в ненадежном поле дипломатии, необходимо самому искренне верить в то, в чем пытаешься убедить других - иначе другие могут уличить тебя в обмане. Наше потрясающее умение самообманываться - адаптация к жизни в группе, где выгодно обманывать других в своих интересах, но одновременно разоблачать попытки обмана себя. Склоняя других на свою сторону, мы искажаем реальность так, чтобы максимально подчеркнуть выгодные для себя обстоятельства и скрыть или нивелировать то, что говорит не в нашу пользу.

Почти каждое большое событие, привлекающее внимание людей, становится поводом для жарких дискуссий. Причем чем событие крупнее и чем сильнее влияет на нашу жизнь, тем споры будут ожесточеннее и, – почти наверняка, – бесплоднее.

Для этого явления есть даже специальный термин – холивар – обозначающий бесконечный спор между людьми, занимающими диаметрально противоположные позиции (за каждой из которых обычно есть своя система убеждений и доказательная база). Каждый из спорящих уверен, что он-то точно знает, как обстоят дела, и руководствуется единственным желанием – показать слабость или лживость аргументов оппонента, найти изъян в обосновании чужой позиции и таким образом вывести противника на чистую воду и, в конечном счете, заставить признать свою неправоту.

Большинство из нас прекрасно понимают, что такие споры ни к чему не приводят - точнее, приводят к тому, что каждый из спорящих, потратив прорву времени, остается при своем мнении. Почему так происходит?

Ответ, лежащий на поверхности, заключается в том, что наша позиция в споре – лишь верхушка айсберга, которая торчит над поверхностью воды. Под ней прячется огромная глыба нашей идентичности, включающая наши ценности и идеалы, взгляд на мир, наши представления о том, как он устроен и работает, наши убеждения.

Отказываясь от собственной позиции, человек должен одновременно поменять какие-то из своих представлений о себе и мире – а это, вообще говоря, очень сложно (и временами довольно болезненно). Если я был не прав в этом вопросе - что же получается, может, я вообще плохо разбираюсь в том, как что устроено? Может, и все остальные мои представления – ложные? Даже от тени таких сомнений большинству из нас становится немного не по себе, а принять такое положение дел по-настоящему и всерьез способны только единицы. Ввязываясь в спор, люди чаще всего уверены, что достаточно компетентны, чтобы его вести, что они знают истинное положение дел и обладают блестящим набором аргументов, которые вот-вот вынудят оппонента признать свою неправоту и поменять мнение (часто недооценивая то, насколько это мнение сформировано всем мировоззрением и системой ценностей человека).

А вот и еще одна публикация #из_архива, рассказывающая о том, насколько все в психике взаимосвязано и насколько люди невосприимчивы к аргументам, идущим вразврез с тем, во что они сами верят. Обычно мы можем признать свою неправоту по вопросу, который не имеет для нас особого значения, но более сущностные вещи люди отстаивают до изнеможения и хрипоты, нередко переходя на оскорбления и ругань.