Воля и самоконтроль. Как гены и мозг мешают нам бороться с соблазнами

Как мы уже говорили, поиски приятного — один из двух главных типов мотивации, при помощи которых эволюция заставляет нас хоть что-то делать. Не будь этой мотивации, мы бы весь день лежали не двигаясь, чтобы не расходовать энергию. Съесть пончик, выпить пива, соблазнить жену друга, выкурить сигарету, дать в челюсть нахамившему продавцу — все эти желания есть не что иное, как попытки получить порцию приятного. Различия в нашей способности ощущать (в том числе неосознанно) приятное влияют на то, как и где мы это приятное ищем. И готовы ли отказаться от удовольствия прямо сейчас ради неких пусть важных, но отдаленных целей.

Не менее значима способность чувствовать неприятное: если человек равнодушен к таким сигналам, он раз за разом будет совершать что-нибудь вредное. И, похоже, острота гадких ощущений тоже во многом зависит от внутримозговой нейромедиаторной кухни. Люди, в мозгу которых по тем или иным причинам слишком много дофамина, менее чувствительны к обломам и вообще неприятностям. Даже столкнувшись с негативными последствиями своих действий, они через некоторое время вновь попытаются сделать то же самое. Вероятно, из-за избытка "гормона радости" их мозг не может в полной мере "прочувствовать" неприятные ощущения [{3} и ссылки внутри],{4}.

Руководствуясь этими соображениями, исследователи, которые изучают генетические предпосылки самоконтроля, в основном копают вокруг двух основных поставщиков приятного — дофамина и серотонина. И кое-что они откопали.

Безусловно, такая сложная поведенческая характеристика, как самоконтроль, не может зависеть всего лишь от двух молекул. На способность удерживаться от соблазнов, чтобы реализовывать глобальные жизненные планы, влияют и другие нейромедиаторы, но про них известно значительно меньше. Поэтому я начну историю о генетических предпосылках силы воли с дофамина и серотонина, а в конце главы расскажу, что ученым удалось найти про остальные вещества.

ДОФАМИН

Дофаминовые сигналы распространяются по мозгу с головокружительной скоростью

Помните эксперимент с крысами из предыдущей главы? Когда они бесконечно нажимали на рычаг и стимулировали центр удовольствия? Так вот, встроенные в крысиные головы электроды возбуждали нейроны, которые синтезируют и выделяют дофамин, — ученые называют их дофаминергическими. В жизни мы тоже постоянно теребим эти нейроны, только функцию разряда тока выполняют менее брутальные стимулы — скажем, фотография привлекательной коллеги в Facebook или выложенные на прилавке пирожные. Но что бы ни возбудило дофаминергические нервные клетки, после того, как это произошло, события развиваются одинаково.

Потревоженный нейрон — назовем его нейрон 1 — выделяет дофамин в узкую щель между собой и следующим нейроном (нейрон 2). Поверхность нейрона 2, которая обращена к этой щели, утыкана всевозможными выростами, похожими на деревья без листьев, — это рецепторы. Их работа — ловить и удерживать вещества, болтающиеся в щели между нейронами. Каждый рецептор может схватить лишь одно вещество: форма его "веток" подходит только для конкретного нейромедиатора, остальные не втиснутся между ними либо, наоборот, будут вываливаться[18].

Если внимательно изучить поверхность нервных клеток, находящихся недалеко от наших нейронов 1 и 2, окажется, что рецепторы к дофамину есть не на каждой. Из клеток, на которых дофаминовые рецепторы имеются, можно составить "дорожки", ведущие из одного отдела мозга в другой. Такие "дорожки" называют дофаминовыми путями, и именно по ним нейромедиатор путешествует внутри головы. Клеток, которые производят дофамин, в нашем мозгу относительно мало — чуть больше 600 тысяч{5}, но по дофаминовым "тропам" сигнал может добраться очень далеко. При этом большинство главных путей дофамина выходят из относительно небольшого участка мозга со сложным названием "вентральная область покрышки" — мы упоминали о нем в главе 3. Эта зона относится к системе поощрения, которая дарит нам приятные ощущения за те или иные действия, побуждая совершать их еще и еще. Дальше мы будем много говорить о ней.

Пути нейромедиатора внутри головы "протоптаны" на десятки сантиметров, хотя нередко состоят из одного нейрона. Мозг экономит на нейронах не из жадности. При передаче от клетки к клетке ценный дофаминовый груз может легко потеряться, кроме того, на перехват нейромедиатора рецепторами уходит время. Поэтому каждый нейрон выращивает себе длиннющий отросток под названием "аксон"[19]. На конце аксона есть небольшое утолщение, где клетка хранит запасы нейромедиаторов и других полезных веществ, которыми обменивается с соседями. Когда поступает сигнал "Добавить дофамину!", нейромедиатор, заботливо сложенный на аксонном складе, тут же выделяется в щель между нейронами. На это уходят тысячные доли секунды — при том, что склад может находиться совсем в другом отделе мозга. Сам приказ о том, что нужно срочно опустошить запасы нейромедиатора, достигает дофаминергических нейронов едва ли не быстрее: он распространяется по аксонам в форме электрических импульсов со скоростью до 120 м/с, т. е. 432 км/ч. Пассажирский поезд едет в шесть раз медленнее.

Дофамин не дает нам удовольствие, а лишь обещает его

В результате, когда вы проходите мимо кондитерской и чувствуете запах свежей выпечки или видите на окне магазина объявление "Скидки 70 % на всё", дофамин выбрасывается из нейронов быстрее, чем вы успеваете сказать "У меня нет денег, зато восемь лишних килограммов". И вот вы уже входите в двери, кляня себя за малодушие и точно зная, что сейчас совершите непоправимое. "Стоп, — возразит в этом месте внимательный читатель. — Но если дофамин сам по себе дает чувство удовольствия, зачем мне оставлять ползарплаты в магазине или съедать жирный эклер? Ведь нейромедиатор уже выбросился, когда я только увидел витрину?" Внимательный читатель абсолютно прав. Теория, что именно дофамин дарует нам ощущения неземного блаженства, которая после "крысиных" опытов Олдса и Мильнера десятилетия господствовала в нейробиологии, не может объяснить, почему мы так часто не в состоянии противостоять соблазнам. И в последние годы все больше исследователей считают, что дофамин — вовсе не "гормон удовольствия", а, скорее, "гормон предвкушения удовольствия".

Одно из первых доказательств, что ожидание удовольствия и его переживание — два независимых процесса, которые задействуют разные зоны мозга, было получено в 1989 году учеными из Мичиганского университета. В своих не слишком гуманных опытах — что поделать, иногда по-другому знания не добыть — исследователи при помощи токсина оксидофамина избирательно убивали у мышей все дофаминовые нейроны в нескольких отделах мозга, в том числе в прилежащем ядре, важнейшем регионе системы поощрения. Как вы помните из главы 3, система поощрения вознаграждает нас приятными ощущениями, если мы делаем что-то правильное с точки зрения эволюции (т. е. чаще всего в больших количествах это что-то вредно с точки зрения жизни в современном мире). После обработки токсином в зонах, которые, как полагали ученые, отвечают за удовольствие, циркулировало примерно 1 % от изначального количества нейромедиатора. И тем не менее мыши по-прежнему довольно "улыбались" и вытягивали язык, как будто облизываясь, когда экспериментаторы давали им соль. Предварительно животных долго кормили исключительно пресной едой, так что они должны были ужасно соскучиться по солененькому (кстати, люди неосознанно реагируют на что-нибудь вкусное точно так же){6}.

В другом эксперименте обезьян тренировали выполнять простое задание на компьютере: нажимать на кнопку, когда на экране загорался огонек. За каждый клик животные получали каплю сока — обезьяны и так любят его, но, чтобы дополнительно усилить желание, в день эксперимента им не давали пить. Пока подопытные развлекались с кнопкой, ученые следили за активностью их дофаминовых нейронов. В начале опыта, когда обезьяны получали сок, нейроны старались вовсю, и из них выбрасывалось много нейромедиатора. Но как только животные выучили, что сок перепадает им всегда, если они успевают вовремя нажать на кнопку, дофамин в момент глотка вырабатываться перестал — при том, что обезьяны по-прежнему очень хотели пить[20]. Зато дофаминергические нейроны оживлялись в момент, когда звери жали на кнопку. И если вдруг после клика сок не появлялся, они резко "тормозились" — т. е. активность в них падала ниже фонового уровня{7}.

Эти и другие подобные опыты указывают, что дофамин сам по себе не дает приятных ощущений: он лишь сулит удовольствие. И "следит", чтобы реальность не расходилась со сложившейся у нас в голове картой мира, которая, в грубом приближении, составлена из точек, где нам может перепасть что-то приятное. В 2001 году нейробиолог из Стэнфордского универитета Брайан Кнутсон провел похожие эксперименты на людях, только вместо сока лежащим в томографе и жмущим на кнопку добровольцам давали деньги. И в точности как у обезьян, дофаминовые нейроны прилежащего ядра активировались не тогда, когда люди получали приз, а в момент, когда они давили на кнопку{8}.

Все время обещая приятное, дофамин эффективно заманивает нас в ловушку постоянного поиска удовольствия

Итак, дофамин сам по себе не дает блаженства — но именно он "подсаживает" нас на всякие вредности. Обещание, что сейчас будет хорошо, куда эффективнее мотивирует делать что-то, чем собственно приятные ощущения — дофаминовый "зуд" страшно беспокоит, человек хочет скорее избавиться от него и снять напряжение. Крысы с разрушенными дофаминовыми нейронами не стремились есть соль или сахар, хотя их вкус нравился им ничуть не меньше, чем нормальным животным{9}. Именно дофамин формирует в мозгу связь между "нравится" и "хочу", и если с этой сцепкой что-то не в порядке, у человека возникают навязчивые желания, скажем, съесть что-нибудь вредное в три часа ночи или непременно поставить на место упертого незнакомца, который не согласился с его мнением в интернете. Либо, наоборот, человек настолько ничего не хочет, что месяцами не выходит из дома. И в целом, если у мозга что-то не так с распределением или восприятием дофамина, его "хозяин" оказывается склонен ко всякого рода контрпродуктивному поведению вроде переедания или игровой зависимости.

Компьютерные игры так хорошо подсаживают людей благодаря дофаминовым приманкам

У обезьян, которые привыкали, что сок достается им всегда, переставал вырабатываться дофамин — нейромедиатор предвкушения удовольствия. Нет предвкушения — нет мотивации что-либо делать. Но если каким-то образом добиться, чтобы дофамин выделялся в больших количествах, то обезьяну или человека можно заставить делать самые глупые вещи, скажем, часами жать на кнопки, добывая очередные доспехи для персонажа в компьютерной игре. Мировой рынок игр в 2015 году оценивался в 82 миллиарда (!) долларов. По статистике, в России в игрушки рубятся 58 % граждан, и средний геймер делает это примерно 16 часов в неделю[21].

Проводить досуг (и рабочее время), выращивая виртуальную капусту или переводя героя с уровня на уровень, людей заставляют тонко продуманные трюки, которые поддерживают дофамин в мозгу на постоянно высоком уровне. Конечно, не все разработчики намеренно планируют игры так, чтобы по максимуму использовать особенности человеческой нейробиологии, — многие создают "цепляющие" приемы интуитивно, основываясь на статистике продаж и личном опыте геймерства. Но некоторые эксплуатируют свойства нашего мозга вполне сознательно — например, Джон Хопсон, получивший степень PhD (аналог российской степени кандидата наук) по поведенческим наукам и наукам о мозге в университете Дьюка. При помощи каких приемов разработчики подсаживают геймеров на крючок, Хопсон рассказал в статье Behavioral Game Design — "Разработка игр с учетом поведенческих особенностей"{10}.

Вот некоторые из этих приемов. Первый — игра дает множество мелких "кусочков" вознаграждения (и его ожидания — оно само по себе тоже приятно возбуждает), которого нам так не хватает в реальной жизни. Каждое конкретное препятствие, отделяющее игрока от удовольствия, маленькое и посильное, и, преодолевая их одно за другим, человек каждый раз испытывает удовольствие и не замечает, как проводит за компьютером несколько часов. Для усиления эффекта можно разбросать "кусочки" вознаграждения в разных местах — тогда игрок будет маниакально обыскивать всё, чтобы найти заветный предмет. Второй — вознаграждение выдается игроку через случайные неравномерные промежутки времени. Например, дополнительная сила оказывается не в каждом выпитом героем кувшине. Вспомните обезьян: если, нажимая на кнопку, они не всегда получали сок, их дофаминергические нейроны постоянно находились в возбуждении. Третий прием: чтобы добыть большое вознаграждение, игроку приходится тратить много усилий. Получив после долгих мучений заветный меч или новые скиллы, игрок будет дорожить ими и бояться потерять. Прием номер четыре: если геймер прерывает игру в середине борьбы за вознаграждение — он часто теряет всё. Здесь срабатывает так называемый страх потери, неотъемлемое свойство нашего мозга, который страшно не любит терять что-либо (мы подробно обсудим эту особенность в главе 5). Если не поливать капусту и морковь на виртуальной ферме, они засохнут, если не кормить тамагочи в четыре часа утра, он умрет от голода — и так далее.

Пятый трюк развивается спонтанно: когда люди делают то, что у них хорошо получается, они испытывают удовольствие. Научиться правильно воевать с орками или управлять цифровыми городами, конечно, не так уж легко, но все же куда проще, чем, скажем, освоить игру на гитаре или выучить испанский. Поэтому асов по World of Warcraft или мастеров "Цивилизации" довольно много, и все они упорно продолжают играть в игры. Потому что получить еще где-то такое же наслаждение от осознания того, насколько ты крутой специалист, крайне затруднительно.

Различные варианты генов дофаминовой системы по-разному влияют на работу мозга

Многие из поломок с распределением или восприятием дофамина заложены генетически: т. е. их причина — изменения в том или ином гене. "Неправильная" версия гена может вообще не работать — в этом случае белок с нее либо не синтезируется, либо синтезируется настолько "криво", что не может выполнять свои функции. Но с дофаминовыми генами такого почти никогда не случается: нейромедиаторы — крайне важные молекулы, и существо, у которого глобально нарушен их метаболизм, не способно выжить (хотя ученые регулярно выводят генетически модифицированных мышей, у которых не хватает какого-нибудь элемента нейромедиаторных систем). А вот частично нефункциональные компоненты системы обмена нейромедиаторов встречаются нередко. Исследователи накопили огромное количество данных, которые показывают, что "неправильные" варианты генов, вовлеченных в обмен дофамина, коррелируют с низким уровнем самоконтроля{11},{12},{13}.

Это неудивительно, ведь нейромедиаторы в буквальном смысле управляют работой "подведомственных" им отделов мозга. В ответ на разные стимулы, как внешние, так и внутренние, нейроны, отвечающие за производство нейромедиаторов, впрыскивают их в нужные зоны. Попав в место назначения, молекулы нейромедиаторов присоединяются к соответствующим рецепторам и активируют или, наоборот, тормозят клетки-мишени. Генетические изменения приводят к тому, что в какой-нибудь зоне мозга, а то и в нескольких, нейромедиатора оказывается очень мало. Или слишком много. Или не хватает рецепторов к нейромедиатору. А может, наоборот, наблюдается их перепроизводство. Если "неудачные" варианты генов кодируют ферменты, которые отвечают за утилизацию нейромедиаторов, то дофамин или другие вещества слишком быстро или чересчур медленно выводятся из игры. Все эти и многие другие нарушения проявляются в том, что мозг иначе реагирует на стимулы: например, чересчур возбуждается при взгляде на симпатичную девушку или никак не может сосредоточиться на подготовке к экзамену и вместо размышлений о дискриминантах и логарифмах все время отвлекается на "ВКонтакте".

Как мы видели в главе 3, сложности с силой воли могут быть результатом самых разных изменений в работе сразу нескольких отделов мозга. И в основе этих изменений могут лежать различные "неканонические" варианты множества генов. Окончательно во всем хитросплетении связей и влияний ученые разберутся еще не скоро — не факт, что это в принципе возможно. Но в некоторых случаях исследователи выяснили, как именно конкретные аллели заставляют нас вновь и вновь проявлять слабоволие. И ниже мы рассмотрим эти случаи.

Измененные белки могут "ломаться" множеством способов

Чаще всего измененные по сравнению с "классической" версией белки не радикально выходят из строя, а лишь работают немного иначе. Генных вариаций, кодирующих подобные модифицированные белки, в ДНК множество: если выбрать у вас десяток случайных генов и сравнить их с такими же генами десяти ваших знакомых, вполне вероятно, вы не найдете ни одного точного повтора. Разница будет небольшой — всего в несколько генетических "букв", так что структуры кодируемых белков все равно останутся очень похожими[22]. Если слегка модифицированный по сравнению с "базовым" вариантом белок окажется рецептором к нейромедиатору, то он, например, будет чуть хуже удерживать нужную молекулу. Иначе говоря, даже если дофамин или другое "целевое" вещество вырабатывается в нормальных количествах, из-за более низкого сродства рецептора (так называют его ослабленную хватку ученые) нейромедиатор будет слишком быстро отрываться и уплывать, не задерживаясь в "ловушке", и клетки не смогут поймать его. В итоге "обслуживаемые" такими рецепторами отделы мозга будут хронически недополучать дофаминовых сигналов, что выльется в различные отклонения в поведении.

Иногда изменения не влияют на структуру белка, зато проявляются уровнем ниже. Белки не синтезируются напрямую с последовательности ДНК: сначала с гена снимается РНК-копия, и уже на ее основе строится белок. И у носителей некоторых генных вариантов эта молекула-посредник оказывается нестабильной. В результате целевого белка — скажем, рецептора дофамина — образуется меньше, чем нужно{14}. Кроме того, часто в мозгу людей с "неклассическими" версиями генов дофаминовой системы, особенно если они несут их на обеих хромосомах, плотность рецепторов к этому нейромедиатору заметно меньше, чем у носителей "базовых" вариантов[23]. Все эти нарушения приводят к одинаковому итогу: различные зоны мозга оказываются на бездофаминовой диете.

Недостача нейромедиатора имеет долговременные последствия: постепенно обделенные им участки мозга "усыхают", а дофаминовые пути, которые в норме должны пролегать по этим отделам, исчезают. Например, у обладателей аллеля DRD2/ANKK1 A1 — наверное, самого изученного "неклассического" варианта генов дофаминовой системы — размер некоторых областей, задействованных в системе поощрения, заметно меньше, чем у носителей обычной версии{15}. Мозг с измененной структурой иначе реагирует на все стимулы, что приводит к радикальным отличиям в поведении. Пока ученые не знают всех механизмов, при помощи которых дофамин влияет на наши решения, и зачастую не могут проследить, какие именно реакции идут не так и где это происходит. И тем не менее неполадки в дофаминовой системе — верный диагностический признак того, что у человека будут проблемы с самоконтролем.

"Прыгающие" изменения

DRD2/ANKK1 A1 известен не только огромным количеством посвященных ему научных работ, авторы которых связали эту генетическую особенность, кажется, со всеми существующими расстройствами силы воли — от алкоголизма до склонности к нервному перееданию. У этого однонуклеотидного полиморфизма (так ученые называют отличия в последовательности ДНК размером в одну генетическую "букву") весьма поучительная история исследования. Когда ученые только обнаружили новый аллель, они были уверены, что он относится к гену дофаминового рецептора DRD2 — хотя однобуквенная замена и находилась на расстоянии 10 тысяч нуклеотидов от конца гена (это далеко). Специалисты полагали, что вариант A1 сидит в какой-то особой регуляторной области, которая влияет на работу гена DRD2 "дистанционно". Но более точное картирование, проведенное в 2004 году, показало, что "гуляющая" генетическая буква находится вовсе не в DRD2, а в соседнем гене ANKK1 {16}. Этот ген кодирует фермент под названием "анкирин-киназа-1" (полное название — "Домен, включающий анкирин-киназу и анкириновые повторы"). Ферменты семейства киназ активируют другие белки, навешивая на них особые химические метки.

Выходит, все ученые, которые очень убедительно описывали в статьях, как вариант A1 влияет на дофаминовую систему и через нее на силу воли, просто подгоняли результаты под красивую гипотезу? На счастье ученых (и заодно автора этой книги), похоже, все не так плохо. Метаанализы, т. е. глобальные статистические изыскания, в которых проверяется достоверность большого количества исследований по той или иной теме, показывают, что вариант A1 действительно связан с различными нарушениями самоконтроля{17}. Но как именно киназа ANKK1 вклинивается в работу дофаминовой системы, пока неизвестно.

Эта история замечательно иллюстрирует, что наука — не собрание незыблемых постулатов и непререкаемых догм. Не статичная неповоротливая сущность, а динамичный и непрерывно меняющийся процесс. Кроме того, "переезд" варианта A1 из одного гена в другой показывает, что ученые — как и все остальные люди — тоже подвержены влиянию стереотипов и любят искать под фонарем. Давно известно, что расстройства самоконтроля связаны с нарушениями в работе дофаминовой системы, поэтому, когда исследователи обнаружили неизвестный полиморфизм в окрестностях (пусть и весьма отдаленных) гена дофаминового рецептора, они, разумеется, отнесли новый вариант именно к гену DRD2. Наконец, третий вывод из этого научного детектива: не стоит слепо доверять выводам, сделанным на основе генетического тестирования. Всегда нужно иметь в виду, что новые работы могут если и не полностью перевернуть устоявшиеся представления (все же откровенная чушь не попадает в генетическое "меню", которое предлагают уважаемые компании), то по крайней мере здорово изменить их.

Если вовремя не разрушать дофамин, мозг приобретает гибкость, возможно, излишнюю

Несдержанность при столкновении с соблазнами и неумение контролировать свои порывы в течение длительного времени определяются не только тем, как синтезируется дофамин, но и тем, как он разрушается. Главный ответственный за уничтожение нейромедиатора в нашем мозгу — фермент под названием катехол-О-метилтрансфераза или сокращенно COMT. Он разрушает дофамин и различные его производные вроде адреналина и норадреналина (в организме оба эти вещества синтезируются из дофамина). COMT работает по всему мозгу, но особенно он важен в префронтальной коре. В этом регионе нет фермента DAT — транспортера, который убирает дофамин из щели между нейронами и возвращает обратно в клетки, которые выделили нейромедиатор. В итоге в ПФК COMT становится главным ответственным за своевременное очищение межнейронного пространства от "отработавшего" дофамина[24]. Если вовремя не убирать нейромедиатор, тонко настроенная система, которая регулирует его выброс, портится.

У людей встречаются два варианта фермента COMT: у одного на 158-м месте стоит аминокислота валин, а у другого — метионин. В гене, кодирующем COMT, у валинового варианта (он более древний) стоит гуанин, а у возникшего позже метионинового — аденин. Разница в одну аминокислоту сказывается на работе фермента драматически: метиониновая версия гораздо менее стабильна, она быстро выходит из строя, так что итоговая активность оказывается в два-три раза ниже, чем у валинового варианта[25]. Иными словами, у носителей этой версии гена COMT, особенно если она на обеих хромосомах, в префронтальной коре между нейронами всегда больше дофамина, чем у обладателей генов валиновой разновидности. Носители метионинового варианта легче переключаются с одной задачи на другую, но им сложнее сдерживать свои порывы, чем обладателям более активной валиновой версии. Зато мозг последних лучше подавляет побочные желания и способен дольше фиксироваться на одной задаче. Соответственно, люди с одной или двумя метиониновыми версиями более импульсивны, чем обладатели валиновой разновидности COMT. При этом есть данные, что в целом уровень исполнительных функций мозга у людей с постоянно высоким уровнем дофамина в межнейронном пространстве выше{19}.

Эффект дофаминового выброса зависит от постоянного фона нейромедиатора

Говоря о снабжении мозга дофамином, специалисты выделяют тоническую и фазовую компоненты. Тонический уровень — сколько дофамина присутствует в щели между нейронами в течение долгого времени, этакий постоянный дофаминовый фон. Под фазовой составляющей подразумевают количество нейромедиатора, которое выбрасывается из дофаминергических нейронов за один раз при их активации. Чем выше ценность какого-нибудь действия, тем больше дофамина будет выброшено в фазовом режиме. Но оказалось, что интенсивность этого выброса зависит не только от привлекательности стимула, но и от количества тонического дофамина{20}.

Постоянно "затекающие" в щель между нейронами молекулы дофамина пробираются из нее во внесинаптическое пространство — т. е. подходят к нейронам как бы сбоку. Там они связываются с рецепторами типа D2 и D3 на поверхности самих дофаминергических клеток (т. е. тех, которые выделяют дофамин) и снижают их активность. Такие рецепторы называют ауторецепторами, а сам механизм регуляции — отрицательной обратной связью. Отрицательная обратная связь используется в организме повсюду и работает просто и эффективно: когда чего-то становится настолько много, что появляются излишки, они связываются с источником этого чего-то и тормозят синтез. Эта корректировка позволяет избежать бесконечного раскручивания реакций. В результате у обладателей низкоактивной версии COMT дофаминовый ответ даже на значимые стимулы вроде защиты диссертации или хотя бы минус пяти килограммов на весах оказывается не слишком сильным — сравнимым, например, с ответом на лайк в соцсетях или с реакцией на вкусную булочку. А как говорилось в одной старой рекламе: если нет разницы, зачем платить больше?

Регуляция при помощи ауторецепторов работает в обе стороны

Непрерывная юстировка дофаминовой системы (как и любых других систем в организме) по методу отрицательной обратной связи критически важна для поддержания баланса нейромедиатора. И любое нарушение в работе этого внутреннего аудитора чревато серьезными последствиями. Причем нередко "разнонаправленные" нарушения вызывают сходный эффект. Выше мы выяснили, что постоянно высокий уровень тонического дофамина стимулирует ауторецепторы на поверхности дофаминергических нейронов, и такое "самовозбуждение" снижает интенсивность фазовой компоненты. Но в 2010 году в журнале Science вышла статья, результаты которой, на первый взгляд, противоречат этой теории.

Исследователи из американского Университета Вандербильта кормили здоровых добровольцев амфетаминами и при помощи позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) смотрели, как реагируют на наркотик нейроны дофаминовой системы. Предварительно ученые прогнали испытуемых через опросник Баррата, о котором мы говорили в прошлой главе, чтобы определить степень импульсивности. Оказалось, что у несдержанных и порывистых людей в некоторых зонах мозга, в том числе в вентральной области покрышки, на дофаминергических нейронах существенно меньше ауторецепторов, чем у тех, кто не склонен к необдуманным действиям (либо рецепторы импульсивных граждан хуже ловят дофамин — методами, которые использовались в работе, невозможно выявить разницу между этими двумя вариантами). И именно таким людям больше всего понравился опыт: они заявили, что были бы не прочь повторить эксперимент и прямо сейчас принять еще амфетамина — исключительно во благо науки, разумеется. Менее импульсивные добровольцы остались равнодушны к наркотику{21}.

Выходит, и слишком сильная, и недостаточная стимуляция ауторецепторов приводит к одинаковым последствиям — повышенной импульсивности и желанию все время доставлять себе удовольствие? На самом деле противоречия здесь нет: хотя результат одинаков, причины, побуждающие стремиться к удовольствиям, принципиально различны. Людям с постоянно высоким тоническим дофамином остро не хватает удовольствия, потому что даже традиционно приятные вещи дают им его совсем чуть-чуть. У обладателей халтурящих ауторецепторов все наоборот. Ученые предполагают, что ленивые рецепторы на поверхности дофаминергических нейронов не успевают вовремя притушить дофаминовый всплеск (и все последующие реакции, которые в итоге делают нам хорошо) по методу отрицательной обратной связи, поэтому один и тот же стимул дает обладателям таких рецепторов куда более сильное блаженство, чем носителям их стандартной версии. Звучит здорово, но на деле таким людям приходится постоянно бороться с соблазном употребить что-нибудь этакое. Они знают, что получат ни с чем не сравнимые ощущения, и зачастую даже перспектива быстрой и неприятной смерти, например от передозировки, их не останавливает.

"Неканонические" варианты генов могут влиять как на конкретные расстройства самоконтроля, так и на силу воли в целом

Проблемы с теми или иными генами, контролирующими синтез и усвоение дофамина и других нейромедиаторов, сказываются на поведении в целом, но исследовать поведение в целом затруднительно. Лабораторные тесты, которые определяют степень самоконтроля или импульсивности, не всегда можно напрямую переносить на решения человека в реальной жизни. Поэтому часто исследователи занимаются конкретным проявлением безволия и неспособности противиться сиюминутным желаниям — перееданием, наркоманией, алкоголизмом — и смотрят, какие аллели с ним связаны. Некоторые варианты оказываются специфическими — скажем, они есть у большого процента алкоголиков, но их нет у тех, кто страдает от игровой зависимости. Часто такие узкоспециальные генетические изменения затрагивают "целевые" физиологические особенности — например, влияют на то, как организм усваивает спирт или никотин. Другие версии генов проявляются у людей с самыми разными нарушениями самоконтроля. Они создают подходящую почву для всех проявлений безволия, а вот в какое из них свалится конкретный человек, зависит от множества сопутствующих факторов — от генетики до образа жизни. Определенные особенности поведения или физиологии, которые сами по себе не являются патологией, но указывают на повышенный риск ее развития, принято называть эндофенотипом. Такие черты часто наблюдаются как у самого человека, страдающего от какой-либо проблемы (например, у алкоголика), так и у его родственников. Анализируя ДНК людей с определенными эндофенотипами, ученые могут отыскать гены, которые способствуют их развитию и повышают риск связанной с конкретным эндофенотипом проблемы.

Ниже я разберу самые изученные аллели, которые заметно повышают вероятность всевозможных проблем с самоконтролем: как общих, так и конкретных — т. е. именно эти варианты определяют рисковые эндофенотипы. В случае конкретных расстройств я буду чаще говорить об изменениях в генах дофаминовой системы — просто потому, что данных по этому нейромедиатору собрано больше всего. Но важно понимать, что любые проявления безволия определяются не только дофамином. Во второй половине главы я отдельно коснусь еще нескольких веществ, которые виноваты в том, что мы так часто выбираем сиюминутные удовольствия, даже если они грозят разрушить наши долгосрочные планы. А сейчас поговорим, как именно нарушения в метаболизме дофамина приводят к самым типичным расстройствам силы воли.

НАРКОМАНИЯ

Гены влияют на риск стать наркоманом

Несмотря на то что правительства почти всех стран усиленно борются с наркоторговцами, в реальности, приложив совсем немного усилий, испытать, что такое запрещенные вещества, может почти каждый. Например, в городах России, по неофициальным данным, почти 95 % молодых людей и девушек хотя бы раз пробовали наркотики{22}. В конце 1990-х в Москве 25 % школьников эпизодически или регулярно употребляли соединения из списка ФСКН. Среди подростков в целом по России цифры еще выше: в 1992 году 57 % из них позволяли себе что-нибудь запрещенное время от времени, а 38,4 % — постоянно{23}.

В мире в общем ситуация чуть лучше, но итоговая картина такая же: большой процент молодых людей довольно рано пробует те или иные наркотики. Однако зависимость развивается далеко не у всех. В 2015 году директор Федеральной службы по контролю за оборотом наркотиков Виктор Иванов заявил, что в России 7,3 миллиона наркоманов — т. е. примерно 6 % всех граждан старше 14 лет (хотя не до конца понятно, кого и по каким критериям чиновник причислил к наркоманам). Это колоссально много, но все же заметно меньше, чем если бы зависимость развивалась у каждого, кто хоть раз попробовал тот или иной препарат. Моментальное формирование зависимости типично для тяжелых наркотиков, но редко кто начинает знакомство с миром "веществ" с героина или морфина — по статистике, первым запрещенным препаратом чаще всего становится марихуана. И большинство, выкурив косячок раз-другой, бросают это дело как не слишком интересное или балуются травкой при случае в компании. Другие же, начав, остановиться уже не могут и нередко переходят с каннабиноидов на более серьезные варианты. То есть риск стать наркоманом зависит не только от среды, но, очень во многом, от внутренних особенностей, которые заложены в ДНК. По оценкам ученых, гены на 40–60 % определяют, насколько беззащитным окажется человек перед наркотиками.

В 2008 году исследователи из Пекинского университета собрали все известные на тот момент данные о вариантах генов, которые чаще встречаются у людей, склонных к наркотической зависимости, в том числе и от никотина (если вдруг вы не знали — это тоже наркотик). В общей сложности авторы рассмотрели больше 1500 различных генов, которые контролируют работу всевозможных биохимических путей, задействованных при употреблении наркотиков{24}. Исследователи обнаружили много интересного — например, их данные косвенно указывают, что у тех, кому легко начать принимать "вещества" и сложно бросить, чересчур хорошо закрепляются воспоминания о приятном опыте — настолько, что им ужасно хочется повторить. Кроме того, похоже, что люди, которые в стрессовых ситуациях беспрерывно курят (или употребляют что-нибудь покруче сигарет), делают это неспроста: у них немного иначе проложены биохимические пути, контролирующие ответ организма на стресс.

Дофаминовый зуд заставляет носителей "неправильных" версий некоторых генов постоянно искать удовольствия

И конечно, развитие наркотической зависимости не обошлось без дофамина. У людей, злоупотребляющих субстанциями вроде кокаина, опиатов или никотина, чаще, чем в среднем, встречаются "плохие" варианты генов DRD4 и DRD2, кодирующие дофаминовые рецепторы D4 и D2 и тот самый вариант DRD2/ANKK1 A1. Считается, что эти аллели не только увеличивают риск человека стать наркоманом, но предопределяют большую тяжесть заболевания и ухудшают прогнозы на выздоровление. Начинать лечение носителей "плохих" вариантов генов нужно раньше, оно должно быть более интенсивным, а необходимые дозы препаратов, например, при заместительной метадоновой терапии, — выше{25}.

Как мы уже говорили, механизм "работы" DRD2/ANKK1 A1 неизвестен, а вот с DRD4[26] некоторая ясность есть. Дофаминовых рецепторов типа D4 очень много на клетках префронтальной коры (ПФК), миндалины, гипоталамуса, гиппокампа, гипофиза и базальных ганглиев — областей, по которым проходит кортикомезолимбический дофаминовый тракт. Все эти регионы — особенно ПФК и миндалина — так или иначе задействованы в процессах, связанных с самоконтролем. Как вы помните из главы 3, при недостаточной бдительности префронтальной коры миндалина — центр эмоциональных реакций — берет верх, и мы поддаемся сиюминутным приятным решениям, хотя точно знаем, что в будущем эта слабость нам непременно аукнется. Для того чтобы ограждать нас от соблазнов, ответственные за силу воли зоны мозга должны адекватно реагировать на вбросы дофамина, но из-за вызванных "неудачными" генами поломок в рецепторах этого не происходит.

Самые распространенные изменения DRD4 затрагивают относительно небольшой участок в середине гена, который состоит из повторяющихся фрагментов ДНК. Длина каждого повтора — 48 нуклеотидов, и у разных людей количество таких повторов варьируется от 2 до 11. Чаще всего встречаются аллели с двумя, четырьмя или семью повторами. Мозг людей, в чьих генах оказались одна или две версии DRD4 с семью повторами (ученые обозначают этот вариант как DRD4–7R), хуже "отрабатывает" дофаминовый сигнал, чем мозг носителей других вариантов. "Правильные" версии дофаминовых рецепторов D4 не дают нейронам накапливать цАМФ (циклический аденозинмонофосфат) — вещество, которое передает соседним клеткам сигнал от многих гормонов, в первую очередь от адреналина. Бодрящий эффект кофеина связан как раз с тем, что он мешает клеткам разрушать цАМФ, продлевая сверх положенного адреналиновый эффект. Исследования показывают, что чем больше цАМФ в нейронах системы поощрения и особенно в прилежащем ядре, тем сильнее мозг жаждет дофаминовой подпитки. Подсаженные на наркотики крысы, которым искусственно блокировали запускаемый цАМФ сигнальный путь в прилежащем ядре, употребляли более скромные дозы, чем их товарищи-наркоманы, и в целом меньше интересовались веществами. И наоборот, активация этого пути заставляла крыс отчаянно искать кокаин или амфетамины и потреблять их в огромных количествах [{26} и ссылки внутри].

Почему с кофе так вкусно покурить сигаретку

Курящие люди знают, что особенно хорошо сигарета идет после чашечки кофе или вместе с ней. Некурящие могут получить исчерпывающее представление об этой излюбленной привычке курильщиков из фильма Джима Джармуша "Кофе и сигареты". Природа странной гармонии веками оставалась тайной, но последние работы нейрофизиологов, кажется, могут объяснить ее. Ученые из США и Испании выяснили, что кофеин увеличивает доступность дофаминовых рецепторов D2 и D3 в вентральном стриатуме — важном элементе системы поощрения{27}. "Доступность" означает, что с рецепторами может связаться больше дофамина, чем в обычном состоянии, — как полагают ученые, за счет того, что рецепторы лучше выхватывают нейромедиатор из среды. Повышенная боевая готовность рецепторов гарантирует, что вдруг появившаяся порция нейромедиатора даст максимальный эффект. Желание раздобыть где-нибудь дофамина дополнительно усиливается за счет того, что в нейронах скапливается цАМФ. Сигарета и так обеспечивает курильщику впрыск нейромедиатора, а благодаря доступности рецепторов результат оказывается особенно приятным.

"Кривые" варианты рецептора D4 работают плохо, и в обслуживаемых ими нейронах постоянно скапливаются избытки цАМФ. Стремясь утихомирить спровоцированный этой молекулой дофаминовый зуд, носители DRD4–7R пытаются всеми возможными способами получить дозу нейромедиатора. Именно поэтому обладатели неудачных версий рецептора больше других людей склонны искать новых впечатлений. Путешествия, необычная еда, разные половые партнеры дают желанный дофаминовый впрыск{28}, который тоже порождает "неправильный" ответ из-за скопления цАМФ, бесконечно продлевая порочный круг.

Сам факт, что нечто новое нравится нам именно потому, что активирует дофаминовую систему, исследователи подтвердили давным-давно. Генетически модифицированные мыши, у которых были "выключены" обе копии рецептора D4, совершенно не желали изучать бумажные стаканчики, которые ученые приклеивали к днищу клетки{29}. Большинство людей тоже вряд ли заинтересовались бы ими, но с точки зрения мышей стаканчики — жутко привлекательная вещь, ведь в них можно спрятаться или прогрызть дыру! И скучающие в тесных лабораторных вольерах грызуны с нормально работающими рецепторами D4 этой возможностью непременно пользуются. Мыши, лишенные способности нормально воспринимать вызванный новым объектом дофаминовый сигнал, не видели никакого смысла исследовать что-то неизвестное, потому что в основе любопытства лежит все тот же извечный стимул — поиски удовольствия. Кстати, по некоторым данным, полностью неработающий вариант гена DRD4 встречается и у людей, но крайне редко{30}. Специальных исследований не проводилось, но можно предположить, что такие люди страшно нелюбопытны и с трудом соглашаются менять что-то в своей жизни. Винить или укорять их нет смысла: любые доводы о том, как классно будет съездить в новый город и съесть на обед что-то, отличное от котлеты с макаронами и компотом, таких людей не убеждают. Смена обстановки не принесет им приятных ощущений, и разделить ваш восторг от Эйфелевой башни или фуа-гра они не смогут.

Хотя для разных наркотиков связь с различными вариантами DRD4 и DRD2 выражена в разной степени, само по себе наличие таких аллелей повышает риск подсесть на какое-нибудь из веществ, а то и сразу на несколько. Возможно, именно по этой причине большинство наркоманов злоупотребляют еще и алкоголем: среди тех, кто сидит на опиатах, таких 74 %, среди кокаинистов — 89 %. Половина наркоманов, употребляющих кокаин внутривенно, не брезгуют и героином, а 92 % тех, кто сидит на героине, при случае нюхают кокаин{31}. Из-за неправильной работы дофаминовой системы такие люди усиленно ищут, где бы добыть то внутреннее ощущение приятности, которое обещает дофамин, и им принципиален результат, а не средство.

АЛКОГОЛИЗМ

Страсть к спиртному передается по наследству

Грустное наблюдение, что склонность к выпивке передается из поколения в поколение, не оспаривают даже те, кто в принципе не верит в генетику. Более того, алкоголизм идеально соответствует критериям, по которым обычно проверяют, является ли та или иная болезнь наследственной. Родственники алкоголиков становятся алкоголиками в четыре раза чаще, чем те, у кого в семье этой привычки не водилось. У однояйцевых близнецов алкоголика шансов спиться больше, чем у разнояйцевых или сводных братьев и сестер. Усыновленные трезвенниками дети алкоголиков рискуют пристраститься к выпивке в те же четыре раза чаще, чем средний человек. Взятые вместе, все эти данные указывают, что роль генов в развитии алкоголизма составляет от 40 до 60 % [{32} и ссылки внутри].

Алкоголизм нередко встречается у творчески одаренных людей

Стивен Кинг, Эдгар Алан По, Михаил Шолохов, Эрнест Хемингуэй, Эрих Мария Ремарк, Модест Мусоргский, Эдит Пиаф, Алексей Саврасов, Эми Уайнхаус, Серж Генсбур, Виктор Ерофеев. Всех этих людей объединяет не только талант, но еще и пагубная страсть к спиртному. В 1987 году профессор Университета Айовы Нэнси Андреасен подсчитала, что среди известных писателей доля алкоголиков достигает 30 % — по сравнению с 7 % в популяции в среднем{33}. По художникам и артистам такой статистики нет, но можно предположить, что они не сильно отстают от писателей. Повышенный процент алкоголиков (и наркоманов) среди творческих людей, по-видимому, является следствием их таланта. Та же Андреасен выяснила, что в этой группе гораздо больше, чем в среднем, распространены всевозможные расстройства личности, в первую очередь биполярное расстройство (которое больше известно как маниакально-депрессивный психоз). Сбои в системах серотонина, дофамина и других нейромедиаторов — непременный атрибут всех этих болезней.

Только часть генов, связанных с алкоголизмом, контролируют метаболизм спирта

Некоторые из таких "алкогольных" генов влияют на то, как организм расщепляет алкоголь. Например, гены ADH и ALDH кодируют ферменты семейства алкоголь- и альдегиддегидрогеназ. Алкогольдегидрогеназы (АДГ) окисляют спирт до ацетальдегида, а альдегиддегидрогеназы (АльДГ) превращают ацетальдегид в ацетат, т. е. ион уксусной кислоты. Ацетат расщепляется до воды и углекислого газа, которые легко выводятся из организма. В человеческом геноме есть как минимум 19 генов разных альдегиддегидрогеназ и 7 генов алкогольдегидрогеназ. И у каждого из них есть различные варианты, которые работают с большей или меньшей интенсивностью. Разница между ними может быть очень значительной: например, эффективность работы "крайних" вариантов АльДГ отличается в 800 раз!

Оптимальным в смысле снижения риска алкоголизма считается сочетание высокоактивной алкогольдегидрогеназы и неактивной альдегиддегидрогеназы. Печень носителя такой комбинации (АДГ и АльДГ сидят именно там) очень быстро расщепляет весь поступивший спирт до ацетальдегида, лишая хозяина приятного опьянения. Зато второй фермент работать не торопится, поэтому токсичный ацетальдегид гуляет по телу, отравляя человека и повреждая его клетки: похмелье[27] у обладателей активной АДГ и неактивной АльДГ часто наступает уже в начале вечеринки. Пару раз насладившись волшебными ощущениями, человек вряд ли пристрастится к спиртному. Эта комбинация ферментов — надежная защита от алкоголизма. Но если человек презреет трудности и все-таки начнет регулярно употреблять, он подвергнет себя куда большей опасности, чем выпивоха с другим сочетанием типов АДГ и АльДГ. Ацетальдегид — яд и канцероген, и чем дольше он присутствует в организме, тем серьезнее последствия. Так что в данном случае банальный совет прислушиваться к сигналам тела актуален как никогда.

Гомозиготы по неактивному генетическому варианту АльДГ ALDH2*2 (т. е. люди, у которых он присутствует и на материнской, и на отцовской хромосомах) практически никогда не становятся алкоголиками — в первую очередь потому, что полностью или почти полностью воздерживаются от спиртного. Сложностей с тем, чтобы не пить на корпоративах и дружеских посиделках, у них не возникает: носителям такой комбинации генов очень плохо даже от минимального количества спирта, и никакое обещание веселья и приподнятого настроения не может перевесить этот дискомфорт. Тем более что особого веселья у обладателей двух версий ALDH2*2 не бывает: только они почувствуют расслабляющее действие этанола, как им уже становится плохо.

Нерасторопность или, наоборот, излишняя прыть определенных вариантов АДГ и АльДГ во многом объясняют, почему отдельные нации менее подвержены алкоголизму. В некоторых районах Восточной Азии ALDH2*2 есть у 50 % жителей, а у людей европейского и африканского происхождения этот вариант почти не встречается{34},{35},{36}. В Китае, Японии и Корее часто встречается шустрая версия алкогольдегидрогеназы ADH1B*2 (она же ADH2*2), которая очень быстро превращает весь спирт в ацетальдегид и обеспечивает своему носителю жестокую головную боль и прочие неприятные ощущения. У европейцев и африканцев этот защитный вариант редкость{37}. Зато от 15 до 25 % людей африканского происхождения несут аллель алкогольдегидрогеназы ADH1B*3{38}, который тоже кодирует высокоактивный фермент. У белых эта удачная в смысле защиты от алкоголизма версия не встречается. Всего исследователи нашли десяток охранительных и рисковых версий АДГ и АльДГ, самые изученные из них собраны в таблице ниже (из{39} с изменениями) (см. таблицу ниже,{40},{41}).

Впрочем, даже защитные аллели не спасают, если человек очень сильно старается. В Японии с 1979 по 1992 год среди людей с диагнозом "алкоголизм" количество носителей одной копии спасительной версии гена ацетальдегиддегидрогеназы ALDH2*2 выросло с 2,5 до 13 %{42}. А живущие в США индейцы умирают от алкоголизма чаще, чем представители прочих этнических групп, хотя исследователи не обнаружили каких-то радикальных отличий в том, как их организм расправляется со спиртом{43}. Из этих результатов следуют два важных вывода. Первый: риск конкретного человека получить алкогольную зависимость во многом определяется социальными факторами и условиями среды — например, когда в стране растет уровень безработицы, увеличивается и количество сильно пьющих{44}. И второй: предрасположенность к алкоголизму определяется не только генами, которые отвечают за переработку спирта.

Повышенная тяга к спиртному зависит от генов, вовлеченных в регуляцию самоконтроля

Как и в случае наркомании, предрасположенность к алкоголизму выше у людей с определенными эндофенотипами. Некоторые из них связаны с ответом организма на алкоголь и определяются вариациями в генах АДГ и АльДГ. Другие опасные эндофенотипы характеризуются конкретными личностными особенностями. Черты личности, которые повышают риск, что человек может начать выпивать сверх меры, включают импульсивность, постоянную жажду новых ощущений, неспособность сдерживать эмоциональные реакции. Как мы обсуждали выше, эти качества во многом вызваны расстройствами в системах нейромедиаторов, в первую очередь дофамина и серотонина. Именно по этой причине среди людей, которые страдают от шизофрении или биполярного расстройства, алкоголизм распространен больше, чем в среднем в популяции. Эти заболевания связаны, в том числе, с изменениями в обмене нейромедиаторов, и склонность к выпивке (а заодно и ко всем прочим "веществам") проявляется как сопутствующее расстройство{45},{46}.

Если речь заходит об изменениях в дофаминовой системе, то первым делом все вспоминают про главный (а точнее, самый изученный) вариант DRD2/ANKK1 A1, который сопутствует едва ли не всем нарушениям самоконтроля. И действительно, исследования больших групп людей показывают, что носители одного или двух "нехороших" аллелей рискуют спиться больше, чем остальные{47}. Однако тяжесть и выраженность симптомов даже внутри этой группы значительно варьируют. Кроме того, у представителей некоторых этносов связи между этим полиморфизмом и алкогольной зависимостью нет вовсе. Это означает, что помимо DRD2/ANKK1 A1 на развитие алкоголизма влияют и другие факторы. Еще один "подозреваемый" обнаружился довольно быстро: ученые плотно занялись геном DRD3, кодирующим дофаминовые рецепторы типа D3. В отличие от рецепторов других типов, D3 синтезируются в отдельных зонах лимбической системы вроде прилежащего ядра — именно там, где наблюдается усиленный выброс дофамина после рюмочки чего-нибудь горячительного. Кроме того, рецепторы D3 работают как ауторецепторы: т. е. они торчат на поверхности самих дофаминергических клеток и тормозят выброс нейромедиатора, если его становится слишком много{48}. Когда подсаженным на спиртное крысам вводили антагонисты к этим рецепторам, они переставали искать алкоголь{49}. Кстати, тот же эффект наблюдался и с мышами-наркоманами, так что дофаминовые рецепторы D3 причастны к обеим этим зависимостям{50}.

И опять DRD2/ANKK1 A1

Пресловутый аллель DRD2/ANKK1 A1 отличился и в исследованиях генетики алкоголизма. Первая публикация, в которой было показано, что он встречается у 69 % алкоголиков и только у 20 % людей без зависимости, вышла в 1990 году в престижном Journal of the American Medical Association {51}. С тех пор другие исследователи в своих статьях процитировали работу более 1100 раз (это много), а ее ведущий автор, американский нейрогенетик Кеннет Блум, прочно "сел" на тему DRD2/ANKK1 A1 и влияния этого аллеля на разнообразные зависимости. В 1996 году Блум придумал термин "синдром недостатка удовольствия" (reward deficiency syndrome), которым обозначил унылое существование людей, несущих в генах вариант DRD1/ANKK1 A1. Гипотеза Блума проста и элегантна: у носителей этого варианта в системе поощрения меньше дофаминовых рецепторов D2, а значит, по сравнению с обладателями нормальных версий рецептора, они получают меньше удовольствия от одинаковых по силе стимулов. Стремясь восполнить дефицит приятных ощущений, такие люди пускаются во все тяжкие, в частности, начинают пить (Блум специализируется на исследованиях алкоголизма). Но дефицит приятных ощущений, по Блуму, определяет поведение обладателей и других аддикций: наркоманов, людей с игровой зависимостью, женщин (в основном это касается их), страдающих от нервного переедания, и т. д.

Гипотеза о хронической нехватке радости всем страшно понравилась[28]. Еще бы, ведь с ее помощью можно очень логично и красиво объяснить природу любых зависимостей. Сам Блум разрабатывал эту тему с упорством, которое быстро переросло в, скажем так, не слишком научную деятельность. Сначала он запатентовал метод выявления предрасположенности к компульсивным расстройствам (то есть разного рода навязчивому поведению) и синдрому недостатка удовольствия, основанный на выявлении аллеля DRD2/ANKK1 A1. Потом начал выпускать биологически активные добавки (БАДы), которые якобы должны помогать людям справиться со всеми видами зависимостей, вызванных недостатком дофаминовых рецепторов. В составе выпускаемых Блумом БАДов ничего криминального нет: утверждается, что это агонисты дофамина (т. е. вещества, которые активируют те же рецепторы, что этот нейромедиатор), эффект которых подтвержден многочисленными исследованиями. Проблема в том, что львиная доля этих исследований выполнена в лаборатории самого Блума или при его активном участии. Налицо классический конфликт интересов.

Более того, проведенный в 2007 году метаанализ показал, что, хотя связь алкоголизма и DRD2/ANKK1 A1 есть, она далеко не такая сильная и судьбоносная, как утверждалось в ранних публикациях{52}. Авторы метаанализа специально оговорили, что затеяли его именно для того, чтобы проверить, не начали ли ученые видеть ложные связи там, где их нет. Это довольно часто случается, когда исследователям очень хочется подтвердить какую-нибудь перспективную гипотезу. По-английски стремление выдавать желаемое за действительное называется удобным словом bias, по-русски говорят — "Притянуть результаты за уши". Но со временем накапливается массив данных, которые не подтверждают или лишь частично подтверждают изначальное предположение. Так произошло и со связкой DRD2/ANKK1 A1 — алкоголизм. Явное ослабление декларируемого эффекта не означает, что этот вариант никак не влияет на склонность людей к зависимостям: данных, которые эту связь подтверждают, довольно много, причем среди них немало свежих. Однако очевидно, что сам по себе этот вариант не является определяющим: он лишь увеличивает склонность к импульсивному поведению. Гипотеза о том, что людям, которые склонны поддаваться порывам, хронически не хватает радости, все еще актуальна: по крайней мере, данных, которые бы прямо опровергали ее, получено не было.

У людей все оказалось не так однозначно. Авторы одной из работ обнаружили, что в определенных частях мозга ген DRD3 по-разному работает у алкоголиков и людей без зависимости. Правда, к удивлению исследователей, отличия обнаружились не в системе поощрения, а в гипоталамусе{53}. Основная гипотеза, которая объясняет, почему именно здесь дофаминовые рецепторы интенсивнее работают у тех, кто не может прожить без алкоголя, такова. Когда в гипоталамусе растет количество дофамина, в прилежащем ядре — сердце системы поощрения — увеличивается уровень бета-эндорфина. Как и все эндорфины, это вещество связывается с опиоидными рецепторами, уменьшает боль и поднимает настроение. Ради приятных ощущений, которые дают эндорфины, люди снова и снова употребляют алкоголь. Когда человек потягивает коктейль, лежа в ПЭТ-сканере, прибор показывает, что в вентральном стриатуме (часть системы поощрения) выбрасывается много бета-эндорфина{54}. Вероятно, команду на впрыск дают как раз рецепторы D3, и у склонных к алкоголизму людей из-за "не таких" рецепторов эта команда "громче", чем у тех, кто свободен от этой зависимости. Кстати, генетически определяемые неполадки в системе бета-эндорфина тоже могут увеличивать риск чрезмерно полюбить спиртное. У людей, которым особенно нравится выпивать, часто наблюдают два отклонения: либо у них понижен базовый уровень бета-эндорфина, либо, наоборот, в "обслуживаемых" этим веществом зонах мозга слишком много рецепторов к нему, особенно рецепторов типа мю{55} и ссылки внутри].

Дофаминовые рецепторы D4, которых много в лимбической системе, видимо, тоже вносят свой вклад в предрасположенность человека к алкоголизму. Как вы помните, в середине гена DRD4, который кодирует эти рецепторы, есть участок, состоящий из нескольких повторяющихся фрагментов ДНК — их может быть от 2 до 11. Как мы обсуждали в части про наркоманию, рецепторы носителей гена с семью повторами менее чувствительны к дофамину: они хуже активируются молекулами нейромедиатора. В норме активация D4-рецепторов дофамином мешает клеткам "запасать" цАМФ, но в клетках, покрытых "бракованными" рецепторами его скапливается много. Это вещество, особенно если его излишки скапливаются в прилежащем ядре, заставляет мозг активно требовать дофаминовой добавки.

Люди, несущие хотя бы одну копию гена DRD4 с семью повторами, чаще курят, их лимбическая система сильнее возбуждается от запаха и вкуса спиртного, они склонны играть в азартные игры и часто менять половых партнеров. Но, пожалуй, самые интересные данные о влиянии полиморфизмов гена DRD4 на отношения с алкоголем были получены исследователями, проверявшими, как носители разных вариантов рецепторов выпивают в компании. Ученые разбивали незнакомых друг с другом добровольцев на группы, наливали по стаканчику водки с клюквенным соком (1 к 3,5; смешать, но не взбалтывать) и оставляли. Для контроля часть испытуемых пила клюквенный сок со швепсом, а чтобы участники ничего не заподозрили, стакан сбрызгивали водкой. Через полчаса добровольцам предлагали оценить, насколько им понравились их товарищи и времяпрепровождение в целом. Обладатели DRD4 с семью повторами, которые пили настоящий алкогольный коктейль, были довольны больше остальных. Иными словами, для носителей этого аллеля дофаминового рецептора D4 особую приятность приобретает именно выпивка в компании{56}.

Помимо дофамина, на развитие алкоголизма влияют и другие нейромедиаторы

Второе после дофамина важнейшее вещество, которое определяет самые разные черты личности, в том числе способность контролировать сиюминутные порывы, — серотонин. Ниже мы подробно обсудим, как именно этот нейромедиатор влияет на силу воли, а здесь ограничимся лишь констатацией факта: "плохие" варианты генов, которые определяют метаболизм серотонина, повышают шансы человека пристраститься к выпивке. Измененные серотониновые гены контролируют вовсе не механизмы, при помощи которых организм перерабатывает этанол. Как и в случае с дофамином, они формируют подходящий эндофенотип, обладатели которого легко впадают в различные зависимости. Самая известная серотониновая вариация находится в гене, кодирующем транспортер серотонина, а именно в участке под названием 5-HTTLPR. Люди, несущие на обеих хромосомах "нехороший" вариант этого гена, начинают пить раньше сверстников, делают это чаще и выпивают больше. Нередко они пьют именно чтобы напиться, а не слегка поднять настроение. В целом шансы пристраститься к алкоголю всерьез для носителей этого аллеля выше [{57} и ссылки внутри]. Впрочем, есть работы, в которых связи между неудачными вариантами 5-HTTLPR и различными проявлениями алкоголизма найдено не было. Такое расхождение результатов означает, что 5-HTTLPR — не единственный аллель, который влияет на развитие алкогольной зависимости. Так, исследования показывают, что риск человека спиться зависит, например, еще и от того, как хорошо у него работают гены, контролирующие работу главного "тормоза" нервной системы — гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и главного активатора мозга — глутамата. Более того, для них корреляция между "плохими" вариантами и риском алкоголизма куда более выраженная. Действие этих и других генов и факторов среды может нивелировать негативные эффекты изменений в гене серотонинового транспортера.

Как минимум часть эффектов этанола определяется прицельным действием на белки-рецепторы, а не общим повреждением нейронов

Долгое время считалось, что типичные эффекты спиртного — эйфория и расслабленность после приема небольших доз, нарушение речи и движений при высоких концентрациях — объясняются неспецифическим воздействием алкоголя на нейроны. Мол, спирт растворяет липидную мембрану нервных клеток, из-за чего они начинают сбоить. Но за годы исследований ученые накопили множество данных, которые подтверждают, что этанол прицельно связывается с различными белками на поверхности нейронов и изменяет их работу. Большинство таких белков — это рецепторы, в том числе рецепторы нейромедиаторов. Специфически активируя или, наоборот, выводя из строя, этанол влияет на важнейшие процессы в мозгу. В зависимости от конфигурации рецепторов этанол может больше или меньше мешать их нормальной работе. А конфигурация, в свою очередь, определяется тем, какие варианты генов человек несет в ДНК. Например, в нескольких работах было показано, что этанол специфично активирует только один из вариантов рецептора к ГАМК — т. е. рецепторы людей с иными версиями этого гена молекулы спирта "не заметят"{58}. Однако этот результат требует дополнительной проверки, так как авторы других исследований не смогли воспроизвести эффект{59}.

Тот факт, что исследования по поиску "причастных" к алкоголизму генов нередко дают противоречивые результаты, имеет еще одно объяснение. Развитие алкогольной зависимости — не мгновенный процесс. Наркоманом можно стать с одной попытки — если начать сразу с тяжелых наркотиков, но для того, чтобы по-настоящему спиться, нужны годы. На разных стадиях отношений со спиртным ключевую роль играют разные гены и создаваемые ими эндофенотипы. Одни увеличивают риск начать употреблять горячительное — скажем, гены, отвечающие за реакцию организма на стресс, или гены, которые влияют на склонность искать новые ощущения. Другие повышают шансы человека полюбить спиртное, если уж он начал иногда выпивать. Сюда, например, относятся гены, контролирующие выброс эндорфинов и других эндогенных опиоидов и рецепторы к ним. И так далее. Для того чтобы отловить все эти гены и исследовать, как разные их варианты повышают или снижают шансы, что на том или ином этапе процесса появится зависимость, нужны исследования с гигантскими выборками. Алкоголизм изучается довольно активно — хотя и не так активно, как, например, рак — так что еще какие-то из причастных к этой беде генов ученые рано или поздно найдут. Многие из них отвечают не конкретно за алкоголизм, — они лишь создают эндофенотипы, уязвимые к спиртному. Модулируя работу этих генов, теоретически, можно будет не только вылечиться от зависимости или снизить риски, что она возникнет, но еще и "подправить" характер в целом. И хотя такие модификации — дело далекого будущего, знать, что в вашей ДНК записана предрасположенность к спиртному, будет нелишне уже сегодня. Хотя бы для того, чтобы избегать опасного соблазна.

СКЛОННОСТЬ К РИСКУ

Поучительная, но очень характерная история про любителей риска

2014 год. Туманный майский день в Швейцарских Альпах. Неуютные голые скалы кое-где скрыты облаками. Далеко внизу видна зеленая равнина, но тут, на высоте, все уныло-серое. Высокий худой человек с крупным носом в странном объемном костюме, больше напоминающем зеленое стеганое одеяло, сажает в здоровенный черный рюкзак маленькую собачку и надевает ей на глаза авиаторские очки. С трудом натянув рюкзак на плечи, человек в одеяле подходит к краю уступа, сгибаясь под тяжестью груза. Выпрямившись, несколько секунд смотрит вниз, напряженным голосом считает: "Раз. Два. Три" — и прыгает со скалы. Необычный костюм (он называется вингсьют) расправляется, и падающий человек становится похож на белку-летягу. Сидящий в рюкзаке пес пытается вертеть головой, но у него ничего не получается — клапан плотно застегнут, и собака почти не может шевелиться. От вершины скалы до зеленой равнины 3970 метров. Пару десятков секунд, которые кажутся почти вечностью, человек и пес несутся вниз — костюм не сильно замедляет падение; затем из рюкзака вырывается маленький купол на стропах, и еще через секунду раскрывается белый парашют-крыло. Приземлившись, человек первым делом вынимает из рюкзака собаку, и та, слегка пошатываясь, бежит к хозяйке, которая наблюдала полет снизу. Пес подпрыгивает на коротких лапках и облизывает ей лицо. Человек в зеленом костюме смеется. Его звали Дин Поттер, и он считался суперэкстремалом даже среди корифеев самого опасного в мире (по статистике смертности) спорта — бейсджампинга, т. е. прыжков со всевозможных высоких объектов.

Американец Поттер оприходовал, кажется, все скалы в Йосемитском национальном парке и установил несколько рекордов по времени свободного падения — прыгая, он старался как можно дольше не раскрывать парашют. Помимо этого Поттер в одиночку и чаще всего без страховки поднимался по самым сложным альпинистским маршрутам: он практиковал один из опаснейших видов подъема — трещинное скалолазание. Бонусом Поттер ходил по канату на высоте нескольких километров — тоже без страховки. Он разбился 16 мая 2015 года вместе со своим другом: порыв ветра снес спортсменов на скалы, парашют раскрыть они не успели. Пса Виспера в тот день Поттер с собой не взял.

Любители экстрима все время ищут острых ощущений из-за физиологических особенностей мозга

Все известные экстремалы, отвечая на вопрос, зачем они это делают, говорят примерно одно и то же: "Не могу жить без риска", "Ничего не в силах поделать с собой, все время тянет в горы / прыгнуть откуда-то / преодолеть на рафте пороги еще и на этой реке", "По сравнению с этими ощущениями обычная жизнь кажется пресной". Будто что-то внутри этих людей не дает им получать удовольствие от менее опасных вещей: вернувшись после очередного приключения, очень скоро они начинают скучать и тосковать по острым ощущениям. И, кажется, наука разобралась, что именно заставляет любителей экстрима снова и снова рисковать жизнью. Во-первых, их прилежащее ядро устроено иначе, чем у осторожных или даже смелых людей: в нем ниже плотность дофаминовых рецепторов. Экстремалам недостаточно стимулов, которые они получают в повседневной жизни: для того чтобы "запустить" систему поощрения, людям с низкой плотностью рецепторов нужна более серьезная встряска. И именно поэтому они регулярно решаются на многообещающие в плане ощущений, но очевидно опасные мероприятия.

Вторая возможная причина тяги к экстремальным видам спорта, а заодно и азартным играм — недостаточная возбудимость рецепторов. В 2016 году ученые из Стэнфорда продемонстрировали, что, искусственно взбадривая вялые дофаминовые рецепторы склонных к рискованным поступкам крыс (да-да, это не только человеческая черта), можно "убедить" их вести себя более разумно. Животных сажали в клетку с двумя рычагами: нажимая их, грызуны получали сладкую воду. По "заказу" с первого рычага зверям всегда выдавали среднюю порцию. Когда они давили на рычаг номер два, порция была заметно меньше, но иногда крысам доставалась прямо-таки гигантская доза разбавленного сиропа. Как и ожидалось, большинство зверей предпочитали не рисковать и выбирали не слишком большой, зато гарантированный профит — и за мгновение до того, как они нажимали на рычаг, в их прилежащем ядре активировались дофаминовые нейроны. Но некоторые животные упорно давили на второй рычаг, который почти всегда приносил жалкие капли сиропа, но изредка одаривал королевской порцией — при этом нейроны в их прилежащем ядре "молчали". Используя тонкое оптоволокно и слабый ток, исследователи стимулировали неактивные нейроны рисковых крыс как раз тогда, когда они выбирали, на какой рычаг надавить, — и, о чудо, животные перестали обращать внимание на педаль номер два и спокойно довольствовались средней порцией крысиного "Ситро"{60}.

Мозг подростков — как и мозг экстремалов — устроен иначе, чем мозг не склонных к риску взрослых

Очень может быть, что в голове двух любителей бейсджампинга, которые стоят на краю трамплина, установленного на Останкинской башне, и собираются сигануть оттуда с парашютом (это единственный высокий объект в развитых странах, с которого можно прыгать легально), работают различные механизмы, но итог один. Их стремление совершить смертельно опасный прыжок сильнее голоса разума, который небезосновательно предупреждает, что последствия могут быть не очень. Точно так же действуют подростки, которые находят, как сломать себе шею, даже по дороге за хлебом. И если у взрослых экстремалов пренебрежение инстинктом самосохранения часто связано с генетическими особенностями, похоже, что безрассудное поведение Homo sapiens от 12 до 18 лет объясняется тем, что их мозг претерпевает плановые возрастные изменения.

Исследования на крысах показали, что в период полового созревания в стриатуме (часть системы поощрения, где проходит много дофаминовых "дорожек") и прилежащем ядре производится огромное количество дофаминовых рецепторов: их на 30–45 % больше, чем в мозгу взрослых{61}. Позже лишние рецепторы уничтожаются — этот процесс называется прунингом, и по такой схеме созревают очень многие отделы мозга. У людей, по очевидным причинам, сложнее сравнивать число рецепторов в мозгу в разном возрасте, но исследования на погибших подтверждают, что, например, у детей и подростков их намного больше, чем у взрослых{62}.

Повышенная плотность дофаминовых рецепторов в системе поощрения вкупе с недозрелой префронтальной корой (как вы помните, она заканчивает развиваться примерно к 20 годам) заставляют подростков принимать неадекватные решения. Что именно работает не так, до конца неясно. По одной из теорий, мозг юных созданий гиперчувствителен к дофаминовым сигналам и излишне бурно реагирует на любое раздражение. По другой теории, все ровно наоборот, и система поощрения молодых людей недостаточно чувствительна к дофамину, поэтому подросткам нужны более серьезные стимулы, чем людям постарше{63}. Но какая бы из версий ни оказалась в итоге верной, очевидно, что по внутреннему содержанию головы подростки отличаются от взрослых едва ли не больше, чем снаружи. А так как система поощрения участвует в оценке вообще всех действий, не стоит удивляться, что молодые люди так ловко превращают любую безобидную ситуацию в потенциально опасную. Более того, из-за другого строения мозга подростки легче "подсаживаются" на все что угодно — от сигарет и спиртного до компьютерных игр.