В общем, окситоцин делает нас добрее, щедрее, сострадательнее, доверчивее и любвеобильнее… к тем людям, которых мы называем «мы». Но что касается «их», то есть тех, кто говорит, ест, молится и любит не так, как мы, то погодите радоваться, все будет совсем иначе[49]. Поговорим об индивидуальных различиях в секреции окситоцина. Уровень гормона у разных людей может различаться в разы, как и количество окситоциновых рецепторов в мозге. Различия обусловлены влиянием самых разных факторов – начиная от генов и пренатальной среды и заканчивая сегодняшним утром, когда вы проснулись рядом с человеком, который дарит вам ощущение любви и защищенности. Более того, рецепторы окситоцина и рецепторы вазопрессина у разных людей представлены в разных вариантах. От того, какой был передан вам в момент зачатия, зависят ваш стиль воспитания детей, стабильность романтических отношений, агрессивность, чувствительность к угрозе и щедрость{59}.
Таким образом, решения, которые вы якобы свободно принимаете в моменты, когда проверяется ваш характер – великодушие, сострадание, честность, – зависят от уровня этих гормонов в крови, а также от количества и вариантов их рецепторов в вашем мозге. И последний класс гормонов. Когда организм, будь то млекопитающее, рыба, птица, рептилия или амфибия, испытывает стресс, он выделяет из надпочечников гормоны, называемые глюкокортикоидами, которые во всех этих случаях производят на организм один и тот же эффект[50]. Они извлекают энергию оттуда, где она в организме хранится, например из клеток печени или из жировых клеток, и питают ею работающие мышцы – это очень удобно, если причина стресса, скажем, лев, который пытается вас съесть, или если вы – лев, который будет голодать, если не будет хищником. Следуя той же логике, глюкокортикоиды повышают кровяное давление и частоту сердечных сокращений, в ускоренном темпе доставляя кислород и энергию к мышцам, спасающим вашу жизнь. Они подавляют репродуктивную физиологию – не стоит тратить силы, скажем, на овуляцию, если вы спасаетесь бегством{60}. Как и следовало ожидать, во время стресса глюкокортикоиды изменяют работу мозга. Нейроны миндалины возбуждаются сильнее, мощнее активируют базальные ядра и мешают работе лобной коры – все ради быстрых, стереотипных реакций с низкой точностью оценки происходящего. Одновременно, как мы увидим в следующей главе, возбудимость нейронов лобной коры понижается, что ограничивает их способность подталкивать миндалину к осмысленным действиям{61}. Учитывая такое специфическое воздействие на мозг, влияние глюкокортикоидов на поведение во время стресса вполне предсказуемо. Суждения становятся импульсивнее. Если вы агрессивны, вы становитесь еще агрессивнее, если тревожны – испытываете еще больше тревоги; то же самое, если вы в депрессии. Принимая решения морального характера, вы проявляете меньше эмпатии, зато больше эгоизма и себялюбия{62}. На работе каждого винтика этой эндокринной системы будет отражаться стресс, какой вы недавно испытали, будь то действия злобного начальника, выматывающая дорога до офиса или нападение врагов на вашу деревню. Унаследованные вами варианты генов будут влиять на выработку и разрушение глюкокортикоидов, а также на количество и работу глюкокортикоидных рецепторов в разных отделах мозга. А в процессе формирования этой системы, когда закладывались все ее особенности, на нее влияли такие факторы, как объем воспалений, которым вы подвергались в материнской утробе, социально-экономический статус родителей и стиль воспитания, которого придерживалась ваша мать[51]. Таким образом, три различных класса гормонов, выделяющихся на отрезке от нескольких минут до нескольких часов, влияют на принимаемые вами решения. И это мы лишь поскребли по поверхности: поищите в интернете «список человеческих гормонов» и обнаружите, что их больше 75, причем практически все влияют на поведение. Все они куролесят внутри, влияя на мозг без вашего ведома. Опровергают ли эти эндокринные эффекты длительностью от нескольких минут до нескольких часов свободу воли? Сами по себе, конечно, нет, потому что они, как правило, меняют вероятность определенного поведения, но не вызывают его. Переходим к нашей следующей черепахе{63}. ЗА НЕДЕЛИ И ГОДЫ ДО… Итак, гормоны изменяют мозг, действуя на него в промежутке от нескольких минут до нескольких часов. И когда я говорю «изменяют мозг» – это не какая-то абстракция. В результате действия гормонов нейроны могут выделять пакеты нейромедиаторов, тогда как в противном случае они бы этого не делали; могут открывать или закрывать какие-то ионные каналы; в каких-то отделах мозга может изменяться количество рецепторов к определенному химическому мессенджеру. Мозг структурно и функционально пластичен, и сейчас, когда вы рассматриваете те самые две кнопки, ваш мозг уже изменился под действием гормонов, выделившихся нынче утром. Суть этого раздела в следующем: подобная «нейропластичность» – это еще цветочки по сравнению с тем, как может меняться мозг в ответ на опыт, получаемый на протяжении длительных промежутков времени. Возбудимость синапсов может повыситься необратимо, что увеличивает вероятность передачи сигнала от нейрона к нейрону. Пары нейронов могут образовывать совершенно новые синапсы или отключать существующие. Ветвистость дендритов и аксонов может расти или понижаться. Одни нейроны могут умирать, а другие – рождаться[52]. Отделы мозга могут увеличиваться или атрофироваться так сильно, что изменения будут заметны даже на томограмме{64}. Некоторые стороны этой нейропластичности просто восхитительны, хотя и не имеют отношения к вопросу о свободе воли. Если ослепший учится читать по Брайлю, его мозг перестраивается – а конкретнее, в определенных отделах мозга изменяется распределение и возбудимость синапсов. Каков результат? Чтение шрифта Брайля кончиками пальцев – тактильный опыт – стимулирует нейроны зрительной коры, как если бы человек читал печатный текст. Заставьте добровольца неделю прожить с повязкой на глазах, и проекции нейронов слуховой коры начнут заселять дремлющую зрительную кору, совершенствуя слух. Научитесь играть на музыкальном инструменте, и слуховая кора перестроится, выделив больше места для обработки звучания инструмента. Убедите заинтересованных добровольцев в течение нескольких недель по два часа в день самозабвенно упражняться в игре на фортепиано пятью пальцами, и их моторная кора перестроится, выделив больше места для управления движениями пальцев этой руки; заметьте – то же самое произойдет, если доброволец потратит это же время, просто представляя выполнение этих упражнений{65}. Однако существует и нейропластичность, имеющая непосредственное отношение к свободе воли. Посттравматическое стрессовое расстройство преображает миндалину. Количество синапсов увеличивается, растет протяженность нервных сетей, посредством которых миндалина влияет на остальной мозг. Общий размер миндалины увеличивается, ее возбудимость растет, а порог срабатывания страха, тревоги и агрессии понижается{66}.
А еще есть гиппокамп – область мозга, играющая центральную роль в обучении и запоминании. Если в течение десятилетий страдать от глубокой депрессии, гиппокамп съеживается, что нарушает процесс обучения и запоминания. И наоборот, если в течение двух недель у вас повышен уровень эстрогена (то есть вы находитесь в фолликулярной стадии овуляторного цикла), гиппокамп увеличивается. То же самое происходит, если вы регулярно занимаетесь спортом или вас стимулирует богатая окружающая среда{67}. вернутьсяВспомните, как тестостерон может оказывать противоположное воздействие на нейроны в двух разных частях мозга. Так же и окситоцин оказывает противоположное влияние на поведение в разных социальных контекстах. вернутьсяK. Parker et al., "Preliminary Evidence That Plasma Oxytocin Levels Are Elevated in Major Depression," Psychiatry Research 178 (2010): 359; S. Freeman et al., "Effect of Age and Autism Spectrum Disorder on Oxytocin Receptor Density in the Human Basal Forebrain and Midbrain," Translational Psychiatry 8 (2018): 257. вернутьсяНезначительная деталь: глюкокортикоиды, вырабатываемые надпочечниками во время стресса, отличаются от адреналина, также вырабатываемого надпочечниками во время стресса. Разные классы гормонов, но в целом схожие эффекты. Главный глюкокортикоид у человека и других приматов – кортизол, он же гидрокортизон. вернутьсяR. Sapolsky, "Stress and the Brain: Individual Variability and the Inverted-U," Nature Neuroscience 25 (2015): 1344. вернутьсяВлияние стресса и гормонов стресса на миндалину: J. Rosenkranz, E. Venheim & M. Padival, "Chronic Stress Causes Amygdala Hyperexcitability in Rodents," Biological Psychiatry 67 (2010): 1128; S. Duvarci & D. Pare, "Glucocorticoids Enhance the Excitability of Principal Basolateral Amygdala Neurons," Journal of Neuroscience 27 (2007) 4482; A. Kavushansky & G. Richter-Levin, "Effects of Stress and Corticosterone on Activity and Plasticity in the Amygdala," Journal of Neuroscience Research 84 (2006): 1580; P. Rodriguez Manzanares et al., "Previous Stress Facilitates Fear Memory, Attenuates GABAergic Inhibition, and Increases Synaptic Plasticity in the Rat Basolateral Amygdala," Journal of Neuroscience 25 (2005): 8725. Влияние стресса и гормонов стресса на взаимодействие между миндалиной и гиппокампом: A. Kavushansky et al., "Activity and Plasticity in the CA1, the Dentate Gyrus, and the Amygdala Following Controllable Versus Uncontrollable Water Stress," Hippocampus 16 (2006): 35; H. Lakshminarasimhan & S. Chattarji, "Stress Leads to Contrasting Effects on the Levels of Brain Derived Neurotrophic Factor in the Hippocampus and Amygdala," Public Library of Science One 7 (2012): e30481; S. Ghosh, T. Laxmi & S. Chattarji, "Functional Connectivity from the Amygdala to the Hippocampus Grows Stronger after Stress," Journal of Neuroscience 33 (2013): 7234. вернутьсяВлияние стресса и гормонов стресса на поведение: S. Preston et al., "Effects of Anticipatory Stress on Decision-Making in a Gambling Task," Behavioral Neuroscience 121 (2007): 257; P. Putman et al., "Exogenous Cortisol Acutely Influences Motivated Decision Making in Healthy Young Men," Psychopharmacology 208 (2010): 257; P. Putman, E. Hermans & J. van Honk, "Cortisol Administration Acutely Reduces Threat-Selective Spatial Attention in Healthy Young Men," Physiology and Behavior 99 (2010): 294; K. Starcke et al., "Anticipatory Stress Influences Decision Making under Explicit Risk Conditions," Behavioral Neuroscience 122 (2008): 1352. Половые различия и эффекты стресса/гормонов стресса: R. van den Bos, M. Harteveld & H. Stoop, "Stress and Decision-Making in Humans: Performance Is Related to Cortisol Reactivity, Albeit Differently in Men and Women," Psychoneuroendocrinology 34 (2009): 1449; N. Lighthall, M. Mather & M. Gorlick, "Acute Stress Increases Sex Differences in Risk Seeking in the Balloon Analogue Risk Task," Public Library of Science One 4 (2009): e6002; N. Lighthall et al., "Gender Differences in Reward-Related Decision Processing under Stress," Social Cognitive and Affective Neuroscience 7 (2012): 476. Влияние стресса и гормонов стресса на агрессию: D. Hayden-Hixson & C. Ferris, "Steroid-Specific Regulation of Agonistic Responding in the Anterior Hypothalamus of Male Hamsters," Physiology and Behavior 50 (1991): 793; A. Poole & P. Brain, "Effects of Adrenalectomy and Treatments with ACTH and Glucocorticoids on Isolation-Induced Aggressive Behavior in Male Albino Mice," Progress in Brain Research 41 (1974): 465; E. Mikics, B. Barsy & J. Haller, "The Effect of Glucocorticoids on Aggressiveness in Established Colonies of Rats," Psychoneuroendocrinology 32 (2007): 160; R. Böhnke et al., "Exogenous Cortisol Enhances Aggressive Behavior in Females, but Not in Males," Psychoneuroendocrinology 35 (2010): 1034; K. Bertsch et al., "Exogenous Cortisol Facilitates Responses to Social Threat under High Provocation," Hormones and Behavior 59 (2011): 428. Влияние стресса и гормонов стресса на принятие решений морального характера: K. Starcke, C. Polzer & O. Wolf, "Does Everyday Stress Alter Moral Decision-Making?," Psychoneuroendocrinology 36 (2011): 210; F. Youssef, K. Dookeeram & V. Basdeo, "Stress Alters Personal Moral Decision Making," Psychoneuroendocrinology 37 (2012): 491. вернутьсяЧтобы проиллюстрировать, насколько узким может быть фокус науки, скажу, что я провел более трех десятилетий своей жизни, будучи одержим вопросами, которые обсуждаются в последних четырех абзацах. вернутьсяБольше по этой теме в книге Р. Сапольски «Биология добра и зла», в главе 4. вернутьсяЗдесь мы ступаем на минное поле. С тех пор как люди научились добывать огонь, на вводных курсах по нейробиологии учили, что во взрослом мозге новые нейроны не образуются. Затем, начиная с 1960-х гг., смелые первооткрыватели стали находить признаки того, что «нейрогенез у взрослых» все-таки существует. Их игнорировали десятилетиями, пока доказательства не стали неопровержимыми, и нейрогенез у взрослых превратился в самую модную и революционную тему в нейронауке. Были получены многочисленные данные о том, как/когда/почему он происходит у животных, какие факторы способствуют его развитию (например, занятия спортом, эстроген, богатая окружающая среда) и что его тормозит (например, стресс, воспаление). Чем полезны новые нейроны? Различные исследования на грызунах показывают, что они повышают устойчивость к стрессу, подстегивают предвкушение вознаграждения и так называемое разделение паттернов (когда вы в общих чертах познакомились с каким-нибудь явлением, новые нейроны помогают понять, чем различаются его разные образцы). Например, когда вы научились узнавать мюзикл Next to Normal, разделение паттернов в гиппокампе поможет вам отличить бродвейскую постановку от школьной самодеятельности (если последней занимался превосходный режиссер, разница может быть минимальной). По мере того как складывался корпус литературы по нейрогенезу, появлялись доказательства, что мозг взрослого человека тоже может производить новые нейроны. Затем в чрезвычайно обстоятельной статье 2018 г. в журнале Nature на основе анализа максимального на сегодняшний день числа примеров человеческого мозга было высказано предположение, что нейрогенез в мозге взрослого человека, может быть, вообще не происходит (притом что у других видов он встречается часто). Вспыхнули споры, которые бушуют до сих пор. Я считаю это исследование убедительным (но, честно говоря, я не совсем объективен, поскольку ведущий автор статьи, Шон Сорреллс, ныне сотрудник Питтсбургского университета, был одним из моих лучших аспирантов). вернутьсяК сноске: Большая история (повторного) открытия нейрогенеза у взрослых, см.: M. Specter, "How the Songs of Canaries Upset a Fundamental Principle of Science," New Yorker, July 23, 2001. Поведенческие следствия нейрогенеза у взрослых: G. Kempermann, "What Is Adult Hippocampal Neurogenesis Good For?," Frontiers of Neuroscience 16 (2022), doi.org/10.3389/fnins.2022.852680; Y. Li, Y. Luo & Z. Chen, "Hypothalamic Modulation of Adult Hippocampal Neurogenesis in Mice Confers Activity-Dependent Regulation of Memory and Anxiety-Like Behavior," Nature Neuroscience 25 (2022): 630; D. Seib et al., "Hippocampal Neurogenesis Promotes Preference for Future Rewards," Molecular Psychiatry 26 (2021): 6317; C. Anacker et al., "Hippocampal Neurogenesis Confers Stress Resilience by Inhibiting the Ventral Dentate Gyrus," Nature 559 (2018): 98. Кроме всего прочего, опыт влияет еще и на рождение тех самых, менее бросающихся в глаза, глиальных клеток в мозге взрослых людей: A. Delgado et al., "Release of Stem Cells from Quiescence Reveals Gliogenic Domains in the Adult Mouse Brain," Science 372 (2021): 1205. Дискуссия о том, в какой степени происходит нейрогенез у взрослых людей: S. Sorrells et al., "Human Hippocampal Neurogenesis Drops Sharply in Children to Undetectable Levels in Adults," Nature 555 (2018): 377. Противоположное мнение: M. Baldrini et al., "Human Hippocampal Neurogenesis Persists throughout Aging," Cell Stem Cell 22 (2018): 589. Статья с аналогичной точкой зрения: G. Kempermann, F. Gage & L. Aigner, "Human Neurogenesis: Evidence and Remaining Questions," Cell Stem Cell 23 (2018): 25. Голос в пользу революционеров: S. Ranade, "Single-Nucleus Sequencing Finds No Adult Hippocampal Neurogenesis in Humans," Nature Neuroscience 25 (2022): 2. вернутьсяR. Hamilton et al., "Alexia for Braille Following Filateral Occipital Stroke in an Early Blind Woman," Neuroreport 11 (2000): 237; E. Striem-Amit et al., "Reading with Sounds: Sensory Substitution Selectively Activates the Visual Word Form Area in the Blind," Neuron 76 (2012): 640; A. Pascual-Leone, "Reorganization of Cortical Motor Outputs in the Acquisition of New Motor Skills," in Recent Advances in Clinical Neurophysiology, ed. J. Kinura & H. Shibasaki (Elsevier Science, 1996), pp. 304–8. вернутьсяS. Rodrigues, J. LeDoux & R. Sapolsky, "The Influence of Stress Hormones on Fear Circuitry," Annual Review of Neuroscience 32 (2009): 289. вернутьсяОбщий обзор см.: B. Leuner and E. Gould, "Structural Plasticity and Hippocampal Function," Annual Review of Psychology 61 (2010): 111. Влияние стресса на структуру гиппокампа: A. Magarinos & B. McEwen, "Stress-Induced Atrophy of Apical Dendrites of Hippocampal CA3c Neurons: Involvement of Glucocorticoid Secretion and Excitatory Amino Acid Receptors," Neuroscience 69 (1995): 89; A. Magarinos et al., "Chronic Psychosocial Stress Causes Apical Dendritic Atrophy of Hippocampal CA3 Pyramidal Neurons in Subordinate Tree Shrews," Journal of Neuroscience 16 (1996): 3534; B. Eadie, V. Redila & B. Christie, "Voluntary Exercise Alters the Cytoarchitecture of the Adult Dentate Gyrus by Increasing Cellular Proliferation, Dendritic Complexity, and Spine Density," Journal of Comparative Neurology 486 (2005): 39; A. Vyas et al., "Chronic Stress Induces Contrasting Patterns of Dendritic Remodeling in Hippocampal and Amygdaloid Neurons," Journal of Neuroscience 22 (2002): 6810. Нейропластичность, имеющая отношение к депрессии: P. Videbach & B. Revnkilde, "Hippocampal Volume and Depression: A Meta-analysis of MRI Studies," American Journal of Psychiatry 161 (2004): 1957; L. Gerritsen et al., "Childhood Maltreatment Modifies the Relationship of Depression with Hippocampal Volume," Psychological Medicine 45 (2015): 3517. Влияние физической активности и сенсорной стимуляции на нейропластичность: J. Firth et al., "Effect of Aerobic Exercise on Hippocampal Volume in Humans: A Systematic Review and Meta-analysis," Neuroimage 166 (2018): 230; G. Clemenson, W. Deng & F. Gage, "Environmental Enrichment and Neurogenesis: From Mice to Humans," Current Opinion in Behavioral Sciences 4 (2015): 56. Эстроген и нейропластичность: B. McEwen, "Estrogen Actions throughout the Brain," Recent Progress in Hormone Research 57 (2002): 357; N. Lisofsky et al., "Hippocampal Volume and Functional Connectivity Changes during the Female Menstrual Cycle," Neuroimage 118 (2015): 154; K. Albert et al., "Estrogen Enhances Hippocampal Gray-Matter Volume in Young and Older Postmenopausal Women: A Prospective Dose-Response Study," Neurobiology of Aging 56 (2017): 1. |
