6.6.2. Нейротрансмиттеры и нейромодуляторы. Нейротрансмиттеры
.6.6.2. Нейротрансмиттеры и нейромодуляторы. Нейротрансмиттеры
(нейромедиаторы) необходимы для передачи информации от нейрона к нейрону (или между нейронами и сенсорными клетками или клетками мышцы/железы). Интересно, что за перенос информации между двумя нейронами через разделяющих их синапс могут отвечать сразу несколько нейротрансмиттеров. В этом факте усматривают еще один пример параллельного действия модулей мозга – в данном случае нейротрансмиттерных систем. Говорят о своеобразной «мозговой демократии», позволяющей мозгу частично скомпенсировать дефицит одного нейротрансмиттера за счет использования другого (Харт, 1998).
Среди многих сотен обнаруженных нейротрансмиттеров, наиболее
важными представляются следующие группы: (1) аминокислоты: глутаминовая
кислота, аспрагиновая кислота глицин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК);
(2) моноаминовые нейротрансмиттеры: серотонин, ацетилхолин, катехоламины
(адреналин, норадреналин, дофамин); (3) летучие неорганические
нейротрансмиттеры исследуемые в последние годы, особенно окись азота (NO);
(4) пептиды (например, вещество Р); многие из пептидов, впрочем, чаще играют не
непосредственно нейротрансмиттерную, а нейромодуляторную роль — повышают или
понижают эффективность переноса информации через синапс, обслуживаемый другим
нейротрансмиттером. Нейромодуляторная роль характерна для эндорфинов и
энкефалинов.
Каждый из нейротрансмиттеров характерен для определенной группы нейронов (кластеров или цепочек). Дофамин, например, присущ группам нервных клеток в некоторых районах среднего мозга; норадреналин — небольшому кластеру в варолиевом мосту – синему пятну, участвующему в регуляции сна со сновидениями (см. 6.5.2), а также прилежащим к нему участкам среднего мозга. Cеротонин выделяется нейронами ядер шва в стволе мозга; аксоны (длинные отростки) этих нервных клеток находятся в различных зонах неокортекса и лимбической системы. Много серотонина содержится в эпифизе, или шишковидной железе (рудименте третьего глаза, функционирующего до сих пор у пресмыкающегося гаттерии). Здесь серотонин превращается в мелатонин. Мелатонин совместно с серотонином регулирует цикл сна и бодрстовования. В частности, мелатонин вырабатывается в темноте и способствует сонливости и засыпанию человека в темное время суток. Ацетилхолин транспортирует информацию не только от нейрона к нейрону, но и от нейрона к мышечной клетке (действие яда кураре основано на предотвращении переноса команды с нейрона на мускульную клетку при участии ацетилхолина).
Уровень нейротрансмиттеров в значительной мере определяет поведенческие возможности животного или человека, тонус, настроение и др. Ацетилхолин важен для первоначального запоминания новой информации и последующих процессов консолидации памяти (придания ей устойчивого долговременного характера). Нехватка дофамина в сответствующих участках мозга ведет к потере инициативы (к «сидению и мечтанию»), более серьезный дефицит — к полной невозможности совершить активное действие; дальнейшее развитие этого состояния может вести к синдрому Паркинсона. Избыток дофамина способствует поведению, связанному с «поиском наслаждений» (гедонистическое поведение) – от вкусной еды[74] до интересного видеофильма, но слишком существенный избыток этого нейротрансмиттеров рассматривается, по одной из гипотез, как причина шизофрении (Харт, 1998).
Особое биополитическое звучание имеют исследования эффектов серотонина, так как опыты М.Т. МакГвайера и других ученых показали его роль в определении социального статуса и упорядочении ранговой иерархии у столь различных существ как сверчки, омары и обезьяны. Установлено, что более высокие уровни серотонина соответствуют более высокому рангу в иерархии (McGuire, 1982; Masters, 1994; Raleigh, McGuire, 1994). Так, доминант в группе зеленых мартышек-верветок имеет больше серотонина в сыворотке крови и прдукта переработки серотонина 5-гидроксииндоуксусной кислоты в спинномозговой жидкости, нежели подчиненные особи.
Изменение социальной ситуации меняет уровни серотонина (и других нейротрансмиттеров) у соответствующих индивидов. Отсаживание доминанта в отдельную клетку, так что он теряет контакт с подчиненными и не видит их сигналов повиновения, ведет к постепенному снижению серотонина до уровня, свойственного недоминирующим обезьянам (Raleigh, McGuire, 1994). Высокий уровень серотонина, характерный для доминанта, коррелирует с пониженной агрессивностью и более частыми актами неагонистического, лояльного поведения у доминанта по сравнению с недоминирующими особями. Например, доминант занят примирением конфликтующих особей. Иерархия доминирования у верветок в основном относится не к агонистическому, а к гедонистическому, основанному на повышенном интересе к доминанту, типе (см. 5.14.2 выше).
Данные Мадсена (Madsen, 1994; см. также Masters, 1994) о роли серотонина у Homo sapiens выявили более сложную картину: (1) у людей с «маккиавелиевским типом личности» (агрессивных, властолюбивых, целеустремленных, аморальных) социальный ранг нарастает по мере повышения уровня серотонина в крови; (2) у людей противоположного типа личности - «уступчивых моралистов» социальный ранг убывает по мере повышения уровня серотонина. Одно из возможных объяснений — серотонин (при его достаточном уровне) проявляет истинный тип личности человека, он становится «самим собой», как говорил тролль в «Пер Гюнте» Ибсена.
Если же имеется дефицит серотонина, то, независимо от типа личности, наступает депрессия и снижение контроля за импульсивным поведением. Дефицит серотонина стимулирует некоторые виды агрессии, в частности, агрессивность, вызванную страхом. У мартышек-верветок низкий уровень серотонина в сыворотке крови коррелирует с повышенной агрессивностью, подрывающей стабильность биосоциальной системы. Как и у человека, поведение приобретает импульсивный характер: мартышки забывают социальные нормы и атакуют особей высокого ранга (мартышки совершают аналоги противоправных действий в человеческом обществе, Raleigh, McGuire, 1994).
Однако хладнокровное, целенаправленное самоутверждающее (ассертативное) поведение, также часто вовлекающее элементы агрессии, наоборот, свойственно индивидам с высоким уровнем серотонина. Конечно, нельзя все сводить только к низким или высоким уровням серотонина. От типа личности (включая характерные для нее уровни других нейротрансмиттеров) зависит, каковы будут последствия, например, снижения активности серотониновой системы мозга: депрессия, самоубийство, убийство, поджог или отсутствие социально опасных результатов (Masters, 1994). Так, снижение уровня серотонина в мозгу вместе с повышением уровней катехоламинов (норадреналина, дофамина) – предпосылка повышенной социально опасной агрессивности (И.П. Ашмарин, устное сообщение).
Изучена роль серотониновой системы мозга в таких патологических состояниях, как сезонное функциональное расстройство (СФР) и предменструальный синдром (ПМС). В обоих случаях к симптомам болезни относятся депрессия, тревога, нередко та или иная степень ослабления контроля за импульсами. При СФР эти явления наступают в осенне-зимний период, сопровождаются удлинением сна и связаны с активацией синтеза мелатонина, который предположительно подавляет активность серотониновой системы. ПМС наступает в последние дни менструального цикла, причем смена гормонального фона в этот период также сказывается на уровне серотонина в мозгу (пример рассмотрен выше, 6.2.). Дефицит серотонина способствует алкоголизму (алкоголь временно повышает уровень серотонина, но в долговременной перспективе понижает его). Интересно, что у мартышек-верветок особи с низким уровнем серотонина также склонны к употреблению алкоголя (Raleigh, McGuire, 1994). Предполагается роль нарушений в серотониновой системе при шизофрении и болезни Альцгеймера. Эти недуги, впрочем, вовлекают и другие нейротрансмиттеры – при шизофрении характерен избыток дофамина, а при болезне Альцгеймера – дефицит ацетилхолина, отвечающего за процессы запоминания новой информации.
Препараты прозак (флуоксетин), золофт (сертралин) и паксил (пароксетин), повышают в организме содержание серотонина или стимулируют его активность, тем самым преодолевая депрессию и другие состояния, связанные с дефицитом серотонина в мозгу. По ощущениям принимавших прозак пациентов, депрессия отступает, появляются надежды и планы на будущее. Окружающая действительность обретает вкусы и запахи, «оттенки серого сменяются натуральной цветной гаммой» (Мир-Касимов, 1999). Интересно, что прозак, наиболее широко известный за рубежом препарат (в США вышла книга «Prozac Nation»), в то же время несколько стандартизует человеческую личность (все становятся улыбчивыми, работоспособными и т.д.), вызывая тревогу по поводу возможного варианта реализации орвэлловских утопий. Повышение уровня серотонина естественным путем дает диета, богатая триптофаном и бедная белками и «пустыми» углеводами (см. 6.7.).
Весьма существенное влияние на уровни серотонина и дугих нейромедиаторов оказывает социальная среда и связанные с ней переживания. Потеря близкого человека ведет к снижению уровней серотонина и норадреналина, в мозгу человека. Изменения уровней нейротрансмиттеров наблюдаются вследствие не только реальных, но и воображаемых (или ожидаемых) социальных событий – это так называемая интериоризованная социальная среда. Ожидание важной победы или сексуальная фантазия вызывают повышение уровня серотонина; уровни норадреналина и дофамина при этом могут снижаться (McGuire et al., 1998).
Окись азота привлекает интерес биосоциологов, поскольку именно это вещество вырабатывается кожей при взаимных ласках (груминге) у животных и человека. Как летучее низкомолекулярное вещество, NO легко проникает в мозг, где и вызывает эффект, улучшая настроение. Мыши с нефункционирующей NO-синтазой характеризуются повышенной агрессивностью по отношению к чужакам и друг к другу, а также частыми попытками копулировать с сексуально неактивными самками (что мыши с нормальным генотипом предпринимают намного реже). Те же отклонения в социальном и сексуальном поведении (наряду с некоторыми другими поведенческими аномалиями) присущи и группе мышей с дефектным геном, отвечающим за синтез фермента моноаминооксидазы А, вовлеченного в расщепление молекул нейромедиаторов серотонина и дофамина[75]. Тот факт, что у людей мутация по гену моноаминооксидазы А также ведет к повышенной импульсивной агрессивности, в том числе в сексуальных ситуациях, демонстрирует приложимость «мышиной» модели к изучению некоторых аспектов человеческого социального поведения. В человеческом обществе сексуальные маньяки и серийные убийцы могут иметь дефект по NO-синтазе. У мышей мутанты с отсутствием одного из типов рецепторов к серотонину (типа 5-HT1B) также отличаются резко повышенной агрессивностью.
Пептидные нейромодуляторы (эндорфины, энкефалины), являясь болеутоляющими веществами и «веществами удовольствия» (они вызвают эйфорию — ощущение счастья), представляют собой внутреннюю «награду» индивиду за то или иное поведение. Именно химическое сходство эндорфинов, вырабатываемых самим мозгом, с морфином, обусловливает возможность пристрастия людей к морфию, опиуму и аналогичным препаратам.
Религия дает человеку комплекс положительных эмоций, связанных с усиленной выработкой эндорфинов и других «веществ удовольствия». С чисто нейрофизиологической точки зрения знаменитые слова К. Маркса о религии как «опиуме для народа» можно понимать более буквально, чем полагал сам Маркс[76] (см. однако существенное замечание в конце этого подраздела). «Вера как успокоение человека, источник понимания им своей жизни, и вера как источник фанатизма, биохимически тождественны мягкой эндогенной наркомании» (Хазен, 1998, С.73). Эндорфины, энкефалины и другие вещества сходного действия подкрепляют собой альтруистические акты и — что важно для стыка биологии и юриспруденции — вырабатываются у законопослушных людей, вознаграждая их за соблюдение законов, даже если оно чревато отрицательными последствиями с эгоистической точки зрения (Gruter, 1991). Подобные факты представляют своеобразный нейрофизиологический базис для направлений биополитики, связанных с био-юриспруденцией (био-законодательством в классификации А. Влавианос-Арванитис) – приведением юридических норм и законов в соответствие с биологически-детерминированными сторонами природы человека (см. 7.4 ниже). Интересно, что некоторые из «веществ удовольствия» являются весьма эволюционно-консервативными. Например, один из эндорфинов (-эндорфин) содержится у одноклеточных существ, таких как инфузория Tetrahymena pyriformis и амеба Amoeba proteus.
Наряду с эндорфинами и сходными с ними соединениями, имеются и пептидные факторы, оказывающие противоположное действие на мозг, что также представляет биополитический интерес. Так, пептид холецистокинин вызывает у людей состояние паники. Подобные пептиды, вероятно, вовлечены в поведение мечущихся в испуге толп людей; в то же время, холецистокинин и его более стабильные аналоги могут быть использованы для преднамеренной модификации поведения людей в тех или иных целях.
Био-юриспруденция и, в частности, вопрос о роли нейротрансмиттеров и других сигнальных веществ в криминальном поведении находится в центре внимания Р. Мастерса, М. Грутер, М.Т. МакГвайра и других представителей международного Грутеровского института права и поведенческих исследований. В настоящее время наши знания о нейрохимии продвинулись в такой мере, что становится реальностью целенаправленная модификация человеческого поведения, а также состояния здоровья. Такая модификация поведения, если она предпринята со злым умыслом, вполне может быть рассмотрено как новый вид преступлений, в том числе и совершаемых с политическими (и даже военными) целями. Одной из задач международного биополитического сообщества и должна быть борьба с посягательством на право каждого индивида самому распоряжаться своим поведением (если оно не является противоправным).
Если же противоправные действия налицо, то задачей биополитики может быть длительная коррекция поведения на основе знаний о нейрофизиологии и нейрохимии. В последние годы весьма актуальной стала дилемма – «Наказывать или лечить?» Как вести себя по отношению к преступникам, имеющим явные нейрохимические отклонения? (пример был приведен выше, 6.2). Эти вопросы были в повестке дня многочисленных панамериканских и международных конференций Грутеровского института. Участники этих конференций – биополитики, профессиональные юристы и биологи -- подвергли серьезному сомнению традиционный взгляд на человека как на сугубо разумное существо, имеющее полную свободу воли и соответственно, полностью отвечающее за все свои поступки. Подчеркивается (при всем разбросе индивидуальных позиций участников конференций), что в наши дни имеется много возможностей для сознательного или неосознанного манипулирования человеческим поведением. Юриспруденция и этика не требует, чтобы мы преодолевали рак или заболевания сердца усилием воли, но предполагается, что мы во всех случаях способны – и должны -- преодолеть поведенческие расстройства именно таким образом.
Биополитики в тандеме с реабилитологами (психологами, психиатрами, врачами разичного профиля) могли бы вносить свой вклад в разработку методик, снижающих риск повторных преступлений у лиц с той или иной соматической патологией. Так, группа финских ученых показала, что лица с низким содержанием 5-гидроксииндолилуксусной кислоты (продукта метаболизма серотонина) и гомованилиновой кислоты (продукта деградации дофамина) в спиннномозговой жидкости относятся к повышенной группе риска в плане совершения поджогов или убийств, особенно если у них аномально быстро снижается уровень глюкозы в крови после ее введения в организм. Если у бывшего преступника удается повысить уровень серотонина (скажем, лекарственным или диетическим путем), то это практически устраняет риск рецидива преступления[77].
Помимо частных разработок, общетеоретической задачей биополитики можно считать вклад в создание общей модернизированной концепции преступного поведения. С нейрофизиологической точки зрения, преступление можно рассматривать как путь, ведущий к получению внутреннего нейрохимического вознаграждения (например, дополнительное выделение в мозгу серотонина, эндорфинов и др. в ответ на успешное ограбление). Такая концепция, конечно, однобока. Она «в чистом виде» была бы даже опасной, поскольку игнорировала бы другие грани многоуровневого человека, который сохраняет свои различные уровни, когда идет на преступление. Однако при всех многочисленных социальных, культурных, духовных и др. факторах преступности невозможно ныне игнорировать и ее нейрохимические факторы.
В этом плане показательны кратко упомянутые в первом разделе
книги (1.4.4.) исследования Р. Мастерса, показавшего тройственную корреляцию между 1) загрязнением окружающей среды тяжелыми металлами (Pb, Mn, Cd), 2)
снижением активности серотониновой системы мозга и 3) количеством импульсивных
преступлений (акты насилия над личностью, поджоги, убийства под влиянием
неконтролируемого приступа агрессивного поведения в разных штатах США: Masters,
1996 и другие работы). Эта связь явно пробивает себе дорогу при учете всех
других многочисленных влияющих на преступность факторов. Работы Мастерса можно
считать антирасистскими по своим результатам. Фактически наблюдаемую в ряде
мест США повышенную агрессивность и преступность у чернокожего населения (по
сравнению с белыми) Мастерс объясняет не «спецификой» африканской расы, а
большей локальной концентрацией свинца и других металлов в жилищах негров
(свинцовые белила и трубы и др.). Дополнительными факторами, усиливающими
эффекты тяжелых металлов на мозг, Мастерс на основании своих данных считает 1)
алкоголь и
2) соединения фтора (например, фторид кремния), применяемые в США для
обеззараживания питьевой воды.
Исследования нейротоксикологических эффектов тяжелых металлов, имеющие потенциальное биополитическое значение, проведены в последние годы и в других лабораториях мира. Так, на Биологическом факультете МГУ[78] продемонстрировано подавление нормальной поведенческой реакции – оборонительного рефлекса у крыс – под влиянием соединений кадмия, кобальта и cвинца (в комбинации с пирацетамом или гидазепамом). Помимо соединений металлов, нейрофизиологические расстройства (нейропатии) вызывают и широко применяемые в наши дни растворители, такие как углеводороды состава С6Нn или сероуглерод. Сероуглерод подавляет активность фермента, необходимого для расщепления дофамина, что нарушает равновесие (гомеостаз) между его синтезом и расщеплением в мозгу и влечет за собой психические расстройства. В подобных ситуациях имеет место как бы пересечение двух направлений биополитики – влияния соматических факторов на политическое поведение и направления под названием «biopolicy» (тема раздела 7 книги), в компетенцию которого входят и вопросы охраны окружающей среды.
Попытки совершить преступления ради внутренней нейрохимической «награды» (cм. предшествующую страницу) -- частный случай более общего явления, которое можно обозначить как стремление к достижению нейрофизиологического гомеостаза (McGuire et al., 1998), понимаемого как состояние равновесия между различными, часто противоположно направленными, соматическими факторами. В частности, гомеостаз (или отрегулированное состояние организма) предполагает оптимальные, взаимно сбалансированные концентрации различных нейротрансмиттеров, приспособленные к социальным условиям. Нейрофизиологический гомеостаз соответствует чувствам комфорта, контроля над собой, вовлеченности в социальную жизнь. Многие поступки людей, даже если они не приносят им ощутимой пользы, подкрепляются достижением приятного состояния нейрофизиологического гомостаза. Этому способствует, например, высокий социальный статус, при которым, как мы видели выше, у обезьян и многих людей (маккиавеллевский тип) возрастает уровень серотонина. Идеологии различного толка оказываются эффективными – находят много сторонников – если они способствуют достижению внутреннего гомеостаза, т.е. создавают у человека чувство уверенности в себе, осмысленности его жизни, участия в важном для общества деле и др. (см. об идеологии 5.16.3). В особенности социально изолированные индивиды стремятся к идеологическим установкам как источникам смысла жизни и генераторам оптимальных уровней нейротрансмиттеров. Однако, если индивид принимает социально непопулярную идеологию, как например коммунизм во многих частях cовременных США, то негативные реакции других людей окажут на него эффект, уводящий этого человека далеко от состояния гомеостаза.
Подчернем, что мы не собираемся сводить все богатство содержания любой идеологии и вообще системы взглядов только к ее нейрофизиологическому влиянию. Это влияние имеет место, но такое объяснение эффективности идеологии, несомненно, однобоко и дает ограниченные результаты, что особенно ощутимо при попытке дать чисто нейрохимическое объяснение религиозного поведения людей. Известно, что, скажем, христианин лишь в некоторые мгновения испытывает комфорт, защищенность, радость из-за своей религиозной детельности (как это бывает на празднике Пасхи). Верно, что в эти минуты у него не может не наблюдаться и нейрофизиологический гомеостаз, внутренняя гармония. Но ведь истинный христианин часто готов и поскупиться своим внутренним состоянием ради веры – например, когда он соблюдает пост или недосыпает, чтобы помолиться в церкви. Биополитика показывает нам как возможности «животных», соматических интерпретаций человеческого социального поведения, так и неизбежные границы, за которыми имеется уже уникально человеческая духовность.[79].