Помоги проекту - поделись книгой:
Собственно, как раз поэтому малыши такие неуклюжие. Когда годовалый ребенок пытается есть ложкой, то клетки его моторной коры отправляют импульсы во всех направлениях одновременно, так что неудивительно, что ложка постоянно выпадает из руки и валяется под столом, а каша оказывается на щеках, на подбородке, на люстре, но только не во рту. Но поскольку у ребенка есть намерение научиться пользоваться ложкой (конечно, если вы мудро проводите обучение в те моменты, когда он голодный, а каша вкусная), то он анализирует свой опыт и старается повторять именно те движения, которые, пусть и по чистой случайности, все‐таки позволили донести ложку до рта. Соответственно, электрические импульсы чаще проходят именно через те нейронные ансамбли, которые требуются для доставки каши в рот, чем через те, которые нужны для доставки каши в ухо. А мозг конструктивно предрасположен к тому, чтобы укреплять связи между теми нейронами, которые мы часто используем совместно. И ослаблять связи между теми нейронами, которые мы совместно не используем. До такой степени, что человек может научиться пользоваться ложкой (и делать еще много интересных вещей). А котенок может навсегда лишиться способности видеть горизонтальные линии, если в нежном возрасте, когда процесс реорганизации нейронных связей проходил особенно эффективно, зрительная кора не получала от сетчатки совсем никаких сигналов о том, что горизонтальные линии вообще‐то в мире существуют.
Я уже говорила об этом и еще много раз повторю:
Тут можно приводить огромное количество метафор. Например, общение между нейронами похоже на общение между людьми. Вот вы попали в новый университет и сначала просто смутно помните всех однокурсников и преподавателей в лицо. Потом с кем‐то из них вы начинаете общаться, становитесь друзьями, влюбляетесь. Вы можете перестать тусоваться вместе после окончания университета, но вы запомните их навсегда. Тех, с кем вы не общались, вы все равно будете помнить в лицо во время учебы и некоторое время после, но вот уже через пять лет после выпускного не узнаете их ни при встрече в транспорте, ни наткнувшись на них случайно в Фейсбуке. Впрочем, пока все живы, вы всегда можете познакомиться заново в рамках какого-нибудь рабочего проекта – как и нейроны, люди формируют прочные связи с теми, с кем они взаимодействуют.
Или, например, сравните мозг с полем, заросшим травой. Сначала по нему можно ходить в любом направлении, нет никакой разницы в эффективности движения, куда бы вы ни повернули. Но постепенно на тех направлениях, по которым вы чаще всего прогоняете нервные импульсы, появляются тропинки. Потом грунтовые дороги. Потом трехполосные шоссе с баннерами. Ходить по траве и протаптывать новые тропинки по‐прежнему возможно (хотя и трудно, потому что трава со временем превращается в одревесневшие колючки), но с гораздо большей вероятностью нервный импульс отправится по проторенной, расчищенной дороге.
Это тот кусок нейробиологии, который имеет огромное прикладное повседневное значение. В этом свете примерно все становится понятным. Большинству из нас не надо прилагать серьезные волевые усилия, чтобы почистить зубы, потому что мы делали это десятки тысяч раз в своей жизни. А вот если мы попытаемся добавить другое настолько же простое действие, например каждый день намазывать лицо кремом, то будем постоянно забивать и забывать, пока не приложим достаточно волевых усилий, чтобы проложить удобные нейронные дорожки и для этого тоже. Когда в нашей жизни происходит какая‐то резкая перемена, то нас еще долго, месяцы или даже годы, накрывают флешбэки из прошлой жизни. Вы бросили курить, и физиологическая зависимость прошла за три недели, но еще год вы не будете понимать, чем занять голову и сердце в тех ситуациях, в которых курение было особенно важным, потому что эти нейронные сети не успели перестроиться (так что большинство людей срывается обратно в физиологическую зависимость). Вы поссорились с другом, и, например, уверены в своей правоте, и не планируете извиняться, но все равно еще пару лет ловите себя на том, что ведете с ним мысленные диалоги и порываетесь кидать ему прикольные ссылки, – и огорчаетесь каждый раз, когда вспоминаете, что это больше не приветствуется. Но главное, конечно, вот эта история про новые нейронные связи страшно важна для любого целенаправленного обучения. Каждый раз, когда вы занимаетесь повторением, вы повышаете вероятность того, что новые нейронные связи сформируются. Когда вы учите любой материал маленькими кусочками в течение долгого времени, вы запоминаете намного больше, чем при попытке загрузить в голову все сразу за один день перед экзаменом[150], – скорость усвоения информации ограниченна именно потому, что для нее же надо вырастить новые нейронные связи и лучше делать это постепенно.
Прекрасная аплизия
Ну ладно, честно говоря, никто не проверял, как именно у меня в голове работает и медленно перестраивается нейронная сеть, посвященная моему утраченному другу. Мое хобби – экстраполяция. То есть да, исследователи полагают, что укрепление связей между нейронами лежит в основе любого обучения, и у них немало оснований для такой точки зрения, но ключевые прямые эксперименты с непосредственным наблюдением за молекулами и синапсами, конечно, проводят на клеточных культурах и на животных. Причем львиная доля информации была получена благодаря моллюскам, а уже потом многое из того, что верно для них, оказалось правдой и для нас.
Если вдруг вы еще не читали научно-популярную книгу Эрика Канделя “В поисках памяти”, то лучше вообще не читайте меня, а читайте ее. Если уже читали, то тем более не понимаю, что вы тут делаете. На самом деле эта глава нужна только третьей категории читателей – тем, кто Канделя еще не осилил, потому что это кирпич на 736 страниц, и предпочитает сначала получить бойкое и веселое краткое изложение от меня.
Канделю дали Нобелевку за редукционистский подход. За то, что он отвернулся – временно – от млекопитающих с их мелкими и многочисленными нейронами, среди которых толком не найти нужные, особенно когда непонятно, что именно вообще предстоит искать. Он вместо этого сосредоточился на работе с аплизией, или морским зайцем, – большущим, с человеческую ладонь, брюхоногим моллюском, у которого примерно 20 тысяч нейронов, и многие из них такие крупные, что видны невооруженным взглядом, они находятся в одном и том же месте у всех подопытных животных и выполняют одну и ту же функцию.
“Пожалуй, главная мудрость, которую дает Слизень, – пишет про аплизию нейробиолог Коля Кукушкин, – это относительность жизни, смерти, восприятия, памяти, поведения и вообще почти любого биологического процесса. Когда ты можешь разобрать животное на молекулы и, в общем, свести всю его жизнь к биохимическим каскадам, становится понятно, что ты как гигантское позвоночное очень ограничен своей обезьяньей концептуализацией живого организма в принципе. Когда ты усыпил улитку – она еще живая? А когда вытащил из нее мозг? Мозг не знает, что его вытащили. Он так может работать еще несколько дней. А если взять и вытащить из него нейроны? Они могут расти в чашке неделями и не знать, что что‐то изменилось. А если расклонировать гены, выделить РНК, разделить белки и заморозить? Молекулам все равно. Где заканчивается жизнь и наступает смерть? Что умерло, а что выжило? На каком уровне искать субъект?”
То есть у вас есть целое животное, и у него есть поведение. Например, когда вы задеваете сифон (трубку, которая соединяет мантийную полость с внешней средой и служит, например, для выведения отходов жизнедеятельности), аплизия немедленно втягивает внутрь и сам сифон, и жабры – они тонкие и их важно беречь от внешних угроз. Это врожденный рефлекс, но вы можете модифицировать его с помощью обучения: приучить аплизию не обращать внимания на слабые прикосновения к сифону или, наоборот, напугать ее, ударив током (причем неважно, в какую часть тела), чтобы она снова втягивала жабры в ответ на самое незначительное воздействие.
Вы можете разобрать аплизию, чтобы посмотреть, где у нее что находится. Вы видите, что чувствительный нерв от сифона заходит в абдоминальный ганглий (брюшной нервный узел). Вы видите, что из этого же ганглия выходит нерв, ведущий к жабрам и заставляющий их втягиваться. Вы начинаете разбирать абдоминальный ганглий поклеточно и находите там сенсорный нейрон. Если вы вставите в него записывающий электрод, то увидите, что этот нейрон активируется от прикосновения к сифону животного. А еще вы найдете рядышком моторный нейрон. Если простимулировать его с помощью электрода, то ваша аплизия втянет жабры.
Теперь вы можете ставить эксперименты по обучению полуразобранной аплизии – чем, собственно, и занялись Кандель и его коллеги. В одном из первых своих ключевых экспериментов[151], в 1970 году, они оставили от аплизии кусочек кожи с сифона, чувствительный нерв, ведущий от него к абдоминальному ганглию, и собственно абдоминальный ганглий. Убедились, что действительно, когда в такой конструкции вы прикасаетесь к коже, моторный нейрон активируется – как если бы аплизия втягивала жабры. Но если вы прикоснетесь к коже много раз, то моторный нейрон перестает активироваться – как если бы аплизия привыкла и перестала обращать внимание. А если вы оставите препарат в покое на двадцать минут и потом снова прикоснетесь к коже, то моторный нейрон снова активируется – как если бы аплизия отдохнула. А еще вы можете воздействовать электрическим током на остатки любого другого чувствительного нерва из тех, что раньше заходили в абдоминальный ганглий из разных концов тела. И в этой ситуации моторный нейрон снова начнет активироваться, хотя аплизия еще не отдохнула. Это потому, что вы ее напугали. Ну, точнее, напугали то, что от нее осталось.
Уже на этом раннем этапе работы можно вставлять много электродов в разные нейроны аплизии – чтобы регистрировать собственную активность клеток и чтобы подавать на них импульсы. Можно изменять состав солевого раствора, в котором все это происходит, чтобы усиливать или ослаблять передачу сигналов. И можно прицельно изучать один-единственный синапс – контакт между сенсорным нейроном и моторным нейроном. То, что на уровне целой аплизии выглядит как привыкание к прикосновениям, на уровне этого единственного синапса выглядит как кратковременное снижение его способности передавать сигналы. Если вы снова напугаете аплизию, то уже будут задействованы какие‐то другие нейроны – в 1970 году пока не было понятно, какие конкретно, и сколько, и как именно они подсоединены, – но они влияют на тот самый контакт между сенсорным и моторным нейроном и снова увеличивают эффективность проведения импульсов. Но тоже ненадолго.
Привет. Это кратковременная память. Целая аплизия ненадолго запоминает, что она привыкла к стимуляции. Или ненадолго запоминает, что она испугана. Для этого она соответственно снижает или повышает проводимость этого своего ключевого синапса между сенсорным и моторным нейроном. Полуразобранная аплизия делает то же самое, и это поддается непосредственному измерению.
В 1970 году было еще неизвестно, как именно аплизия это делает, какие конкретно молекулы отвечают за то, что проводимость синапса временно увеличивается, а главное – имеет ли этот феномен какое‐то отношение к настоящему обучению, долгосрочным и устойчивым изменениям в поведении животного, или они происходят как‐то совсем иначе. Данные накапливались постепенно, кирпичик за кирпичиком, в десятках последующих работ, – но неуклонно. Кандель и его коллеги научились выращивать аплизий в лаборатории, а не ловить на побережье. Это само по себе было нетривиальной задачей, потому что понадобилось выследить, какой конкретно вид водорослей обязательно должен присутствовать в рационе детенышей. Наличие юных аплизий позволило извлекать из них нейроны и культивировать их в чашке Петри (нейроны взрослых хуже переносят такое обращение). В таких условиях более удобно делать с нейронами что захотите, например поливать их растворами разных веществ и смотреть, что получится. А получалось многое.
Во-первых, для того чтобы усилить проводимость синапса, необязательно механически воздействовать на кожу или стимулировать нейроны с помощью электродов. Можно просто полить синапс серотонином, эффект будет аналогичным.
Во-вторых, воздействие на синапс приводит к увеличению в сенсорном нейроне концентрации цАМФ, циклического аденозинмонофосфата. Это такая молекула-посредник, ее основная биологическая роль заключается в том, чтобы сообщать внутриклеточным белкам, что на мембране происходит что‐то интересное. Более того, если на 15 минут залить синапс раствором цАМФ (точнее, раствором его синтетического аналога, способного проникать сквозь клеточную мембрану), то это тоже усилит проведение сигнала.
В-третьих, когда мы говорим о прямых направленных воздействиях на синапс, будь то механическая стимуляция, электрическая или с помощью серотонина, то одноразовое действие приводит к изменению проводимости синапса на несколько минут. Но вот если повторить такое воздействие пять раз подряд, то эффект окажется устойчивым, будет сохраняться даже через сутки.
В 1988 году, располагая этими данными, Кандель и его коллеги перекинули мостик от кратковременной к долговременной памяти[152]. Они проверили сразу две гипотезы, в поддержку которых говорили косвенные данные, но ощущалась нехватка прямых экспериментальных доказательств.
Во-первых, Кандель и его коллеги показали, что если долго, около двух часов, поддерживать повышенную концентрацию цАМФ в нейронах, то и изменение проводимости синапсов окажется долгосрочным. А если использовать всякие другие молекулы-посредники, то ничего не произойдет. Это очень важно, потому что это означает, что различие между кратковременной и долговременной памятью скорее количественное, чем качественное, – в том смысле, что одни и те же молекулы, в зависимости от продолжительности воздействия, вызывают либо краткосрочные, либо долгосрочные изменения.
Во-вторых, и это еще важнее, долгосрочные эффекты пропадают, если одновременно добавить в питательную среду анизомицин. Это вещество, которое подавляет в эукариотических[153] клетках синтез белка. Оно никак не влияет на краткосрочные изменения проводимости синапса. А вот если мы хотим, чтобы синапс изменился надолго, то без производства новых белков это невозможно.
Одновременно с этим Крейг Бейли и его коллега Мэри Чень выяснили с помощью аплизий еще одну важную вещь насчет долговременной памяти[154]. Они работали с целыми, а не разобранными животными и обучали их либо вообще не реагировать на прикосновение к сифону, либо, наоборот, очень серьезно его бояться. А уже потом, после вручения аплизиям красных дипломов в награду за успешное обучение, накачивали их сенсорные нейроны пероксидазой хрена, заливали эпоксидкой, резали на слои и подсчитывали количество пресинаптических выростов – участков нейрона, содержащих пузырьки с нейромедиаторами и готовых эти нейромедиаторы куда-нибудь выделить.
(“При чем тут хрен?” – спросите вы, если вам не доводилось раньше интересоваться молекулярной биологией. Сам хрен действительно ни при чем, а вот выделенный из него фермент по имени пероксидаза – важный инструмент для биологических исследований. Если просто ввести пероксидазу хрена в нейроны, их становится намного удобнее рассматривать под микроскопом. В современных лабораториях широко применяют молекулярные комплексы из пероксидазы и антител к конкретным белкам, позволяющие их выявлять и подсчитывать.)
Так вот, если вашу аплизию вы вообще ничему не обучали, то в среднем у нее в каждом сенсорном нейроне 1300 пресинаптических выростов. Если она у вас достигла просветления, перестала беспокоиться и втягивать жабры (потому что вы дотрагивались-дотрагивались до ее сифона, и ничего страшного не происходило, и ей надоело тревожиться), то пресинаптических выростов на нейроне будет около 900. Если же, наоборот, вы несколько дней били ее током и внушили ей, что жизнь опасна и тяжела, так что втягивать жабры надо при каждом шорохе, то вы насчитаете у такой аплизии в среднем 2700 пресинаптических выростов на один сенсорный нейрон.
Привет. Это долговременная память. Каждое использование синапса (в том числе и поступление на него дополнительной информации о том, что тут опасно и в другие места тела бьют током) повышает количество сигнальной молекулы цАМФ в сенсорных нейронах. Рано или поздно количество переходит в качество, запускаются молекулярные каскады, клетка инициирует процессы считывания генов, синтеза новых белков и начинает выращивать себе новые пресинаптические окончания, с тем чтобы дальше аплизия могла понадежнее связать сенсорные нейроны с моторными, то есть на много недель запомнить, что надо старательно втягивать жабры в ответ на любое прикосновение.
Все это время я старательно фокусировалась на одном-единственном синапсе, контакте между сенсорным и моторным нейроном, чтобы не пугать вас раньше времени. Но на самом деле, когда мы говорим про аплизию и про те механизмы ее обучения, которые исследовал Кандель, там обычно задействованы не два нейрона, а три.
Сенсорный нейрон воспринимает сигналы от внешнего мира. Моторный нейрон передает их мышце. Третья категория – интернейроны, которые делают все остальное. В случае с рефлексом втягивания жабр у аплизии интернейроны серьезно влияют на то, в какой степени система вообще будет изменяться под влиянием пережитого опыта. Именно интернейроны выделяют серотонин – тот, который в лаборатории просто капают из пипетки. Он служит сигналом о том, что случилось что‐то важное.
На молекулярном уровне происходит вот что[155],[156]: серотонин воспринимается предназначенными для него рецепторами в сенсорном нейроне, и это запускает производство сигнальной молекулы цАМФ; та, в свою очередь, действует на следующего ключевого игрока в этой цепочке –
Когда мы говорим о кратковременной памяти, то есть о процессах, которые затрагивают только проводимость отдельно взятого синапса и ненадолго, то протеинкиназа А действует там на ионные каналы, способствует притоку в сенсорный нейрон ионов кальция и усиливает выделение им глутамата – нейромедиатора, передающего сигнал на моторный нейрон.
Когда мы говорим о долговременной памяти, то ее основное отличие в том, что протеинкиназы А накапливается много. Настолько много, что она поступает в ядро клетки и активирует там белок CREB-1. Он, в свою очередь, взаимодействует с ДНК и запускает считывание генов, кодирующих белки, нужные для последующего роста новых синапсов.
Мы и без аплизии догадывались, что повторение – мать учения. Но именно благодаря ей стало понятно почему. В нейронах просто должно накопиться достаточно цАМФ и вследствие этого достаточно протеинкиназы А, чтобы она инициировала процесс роста новых синапсов. Вероятность этого качественного перехода повышается каждый раз, когда нейроны вовлекаются в работу.
На самом деле, конечно, в клетке еще есть система сдержек и противовесов. Запомнить что-нибудь с первого раза аплизия не может не только потому, что у нее еще не активирован белок CREB-1, но и потому, что у нее, наоборот, работает белок CREB-2. Он тоже сидит в ядре, но только не стимулирует, а подавляет экспрессию генов, нужных для роста новых синапсов. Чтобы его отключить, тоже нужна протеинкиназа А (она делает это не напрямую, а с помощью посредника, который называется “MAP-киназа”). Когда у вас есть нейроны аплизии в клеточной культуре, вы можете сделать антитела к белку CREB-2, ввести их непосредственно в сенсорный нейрон и убедиться, что теперь одного-единственного стимула достаточно для того, чтобы сформировать долговременную память[157].
Не пытайтесь повторить это дома. Если бы мы запоминали с первого раза всю информацию, с которой сталкиваемся, наша жизнь была бы довольно неудобной, потому что мы бы постоянно путались, стараясь выделить важное среди кучи хлама. Это как если бы вы сохраняли на своем рабочем столе отдельным файлом каждую фотографию, которую вы когда-либо видели в интернете, а потом пытались бы перебрать их все, чтобы найти собственное фото на паспорт, которое тоже где‐то там на рабочем столе хранится.
Значимость повторения и невозможность запомнить все сразу – это те вещи, которые могут быть легко перенесены с аплизии на млекопитающих. У нас тоже должна накопиться протеинкиназа А, чтобы запустились процессы считывания генов, синтеза белков и роста новых синапсов. Но все же между нами и аплизией, по‐видимому, есть и некоторые отличия.
Человек сложнее улиточки?
Вот смотрите, что мы поняли про аплизию. Ей для обучения обычно нужно три нейрона. В случае рефлекса втягивания жабр – сенсорный и моторный, которые проводят сигнал, и еще интернейрон, который выделяет серотонин. Этот серотонин инициирует перестройки в синапсе между сенсорным и моторным нейроном, причем в первую очередь за счет изменений в первом из них.
Пока Кандель совершал открытие за открытием, изучая аплизию, другие нейробиологи возились с гиппокампом млекопитающих. Это та самая зона мозга, которую в первой главе удалили Генри Молисону, после чего он лишился способности формировать долгосрочные воспоминания. Работать с гиппокампом гораздо сложнее, чем с абдоминальным ганглием аплизии, нейроны там мелкие, их очень много, эксперименты трудоемкие, результаты противоречивые. Но многие коллеги Канделя сохраняли надежду – и правильно делали. Еще в 1966 году именно в экспериментах на гиппокампе удалось впервые показать, что проводимость синапсов в принципе увеличивается после того, как через них пропустили электрические импульсы (это называется “долговременная потенциация”), а потом и описать молекулярные механизмы, которые ее обеспечивают[158]. И в целом получилось, что у млекопитающих, по сравнению с аплизиями, выше роль изменений не в первом, а во втором нейроне цепочки. И что, по‐видимому, это усиление проводимости в синапсе с большей вероятностью может сохраниться и перейти в долговременную память и без участия какого‐то дополнительного третьего интернейрона.
Если на этом месте вы подумали: “Ну и зачем Ася столько времени рассказывала нам про каких‐то улиток, если у млекопитающих по‐другому?” – то я хочу вас сразу от этого предостеречь. Сходства между нами намного больше, чем различий[159], – эволюция вообще легко меняет всякие несущественные детали типа формы тела и количества лапок, но очень консервативна в том, что касается жизненно важных молекулярных механизмов. У аплизии, по‐видимому, усиление проводимости синапса происходит и за счет изменений в постсинаптическом нейроне тоже[160]. У млекопитающих присутствует и регуляция памяти с помощью интернейронов, просто ее намного сложнее изучать, чем у аплизии, и поэтому до сих пор накоплено мало хороших примеров. Но, скажем, еще в 2001 году Сабина Фрей и ее коллеги экспериментировали с крысами, в мозг которых были вживлены электроды[161]. Животным стимулировали зубчатую извилину (ее можно рассматривать как часть гиппокампа, и она точно связана с памятью и пространственным мышлением). После стимуляции возбудимость нейронов повышалась, но за восемь часов падала до прежнего уровня. Или не падала. Зависит от того, посылали ли крысе импульсы еще и на амигдалу. Активная амигдала резко замедляет затухание возбуждения в гиппокампе. Видимо, как раз потому, что отростки ее нейронов контактируют с синапсами гиппокампа, поливают их нейромедиаторами (в данном случае в первую очередь норадреналином) и усиливают долговременную потенциацию, то есть резко повышают вероятность того, что структурные изменения произойдут прямо с первого раза.
Вот ровно об этом я думала, дорогой читатель, этими самыми словами, когда два дня назад судьба занесла меня в “Макдоналдс” на Охотном Ряду. Вообще‐то я его избегаю, но когда нужно быстро и дешево поесть понятной еды в центре города, то вариантов особо нет. А избегаю я его потому, что меня там начинает трясти. Потому что в прошлый раз я туда заходила после того, как три часа подряд позорно липла к человеку, в которого безнадежно и пламенно влюблена. Он, скорее всего, горестно думал: “Ну вот че она? Нормально же сидели” – и пытался мягко от меня отвязаться, но я была непреклонна и решительна, как бронетранспортер. И уж точно проявляла в тот вечер ничуть не больше интеллектуальных способностей, чем улиточка. И у меня, как и у нее, сработала гетеросинаптическая пластичность. То есть амигдала моя, осознав, что наша с ней репутация разрушена безвозвратно, начала со страшной силой посылать импульсы в гиппокамп, чтобы я, по крайней мере, твердо запомнила, в каком месте со мной случилось ужасное, и больше никогда туда не ходила. Вообще у меня к ней много претензий по поводу того, что она могла бы включиться и на три часа раньше, но в присутствии объекта ей приходится преодолевать конкуренцию с прилежащим ядром, а оно у меня тоже эволюционно древнее и довольно мощное.
Влюбленности вообще хорошо подходят, чтобы словить интуитивное понимание того, как работают обучение и память. В конце концов, эти функции миллионы лет эволюционировали не ради того, чтобы мы были способны брать интегралы и дочитывать до конца эпилог “Войны и мира”. Задача была сложнее: повысить вероятность того, что мы выживем, найдем себе убежище, пропитание и половых партнеров. Соответственно, нужна была способность запоминать, где опасно, а где хорошо, какие наши действия приводят к тому, что нам больно, а какие – к тому, что нам приятно. Это уже потом выяснилось, что иногда для того, чтобы платить за квартиру и производить впечатление на девушек, оказываются полезны интегралы или “Война и мир”. И соответственно, мы до сих пор особенно круто умеем запоминать те обстоятельства, которые сопровождали эмоционально значимые события. Например, те песенки, которые были в моде во время острой стадии нашей влюбленности и, соответственно, постоянно крутились по радио, когда мы думали о потенциальном партнере (мы же все время о нем думали, не так ли?). В результате условный Игорь до сих пор железобетонно ассоциируется у меня с
Что при этом происходит в мозге? Вот смотрите. У влюбленного человека есть довольно большая и активная нейронная сеть, которая постоянно думает про объект его страсти. И еще есть нейронные сети, которые отслеживают происходящее вокруг, в частности такая, которая слышит и узнает песенку. Между нейронной сетью “объект” и нейронной сетью “песенка” где‐то есть контакт. Просто потому, что между любыми нейронными сетями где‐то есть контакт. Как-никак у каждого нейрона примерно 10 000 синапсов. (Это как автодороги, по которым можно доехать от Липецка до Парижа, ни разу не съезжая с асфальта.) А на этом синапсе, соединяющем объект и песенку, есть специальные молекулы – детекторы совпадений. Они регистрируют, что эти две нейронные сети были активны одновременно. И делают связь между ними более прочной. Физически.
Понятно, что учебники по нейробиологии[162] рассказывают нам не про любовь, а про эксперименты с электродами, вживленными в гиппокамп. Вот у вас там есть два нейрона. От первого ко второму идет аксон (тот отросток, по которому нейрон отправляет информацию соседям; еще бывают дендриты, которые, наоборот, собирают информацию). Вы этот аксон стимулируете, но совсем немного. Так, что сигнал по нему идет совсем слабый и даже не вызывает никакого потенциала действия во втором нейроне, с которым контактирует. Выделил чуть‐чуть нейромедиаторов, но для запуска активности не хватило. Естественно, после этого вы не наблюдаете никакой долговременной потенциации, никакого усиления проводимости синапса. Но – внимание! – если вы одновременно в пределах 100 миллисекунд простимулируете и второй нейрон, то тогда долговременная потенциация как раз возникнет. Причем существенно, что она возникнет не во всех синапсах второго нейрона, а только в том, который одновременно получил слабый, подпороговый, но все‐таки существующий входящий сигнал.
Это классический принцип Хебба, помните?
Детекторы совпадений
Теперь я еще раз коротко напомню вам, как работает синапс. Электрический импульс приходит на пресинаптическое окончание. Там выделяются нейромедиаторы, например глутамат. Нейромедиаторы плывут через синаптическую щель, достигают второго нейрона и связываются с рецепторами, расположенными на постсинаптической мембране. Если это обыкновенные рецепторы, например AMPA, то они в ответ изменяют свою пространственную структуру, открывают канал, который пронизывает мембрану насквозь, и в клетку начинают заплывать положительно заряженные частицы, например ионы натрия. Если их будет много, то начнется цепная реакция. Подключатся другие каналы, возбуждение начнет распространяться дальше по мембране. Возникнет потенциал действия.
Пока обыкновенные рецепторы стараются, NMDA-рецепторы сидят и ничего не делают. Они не могут. У них каналы закупорены. Серьезно, в каждом канале сидит ион магния и никого не пускает ни туда, ни сюда.
NMDA-рецептор откроет свой канал тогда и только тогда, когда будут соблюдены два условия. Во-первых, на него придет глутамат, выделившийся в синаптическую щель. И во‐вторых, постсинаптическая мембрана уже будет деполяризована. Либо потому, что нейромедиаторы от первого нейрона все поступают и поступают и AMPA-рецепторы успели хорошо поработать. Либо потому, что параллельно что‐то произошло в соседних синапсах и возбуждение распространилось и на интересующий нас синапс тоже. Поодиночке ни одного из этих условий недостаточно. NMDA-рецептор регистрирует строго одновременную активность двух нейронов. И вот если она случилась, тогда да. Тогда он открывает канал, и через канал начинают затекать ионы кальция. И эти ионы кальция запускают в клетке еще кучу всего интересного.
Сразу после того, как NMDA-рецептор запустил в клетку кальций, последний воздействует на две новые для нас протеинкиназы (так, напомню, называются ферменты, которые изменяют активность белков). Одну зовут
Но если в клетку попало много кальция (например, потому что нам попался на экзамене тот самый билет, который мы учили в последний момент, и пришлось еще раз прогнать импульсы по тем же самым синапсам, и так уже усиленным, что позволило им легко задействовать NMDA-рецепторы еще раз), то протеинкиназы еще и усиливают в клетке производство цАМФ. А дальше вы знаете. Дальше все то же самое, что и у аплизии. Накапливается много активной протеинкиназы А, она проникает в ядро, действует там на CREB, запускает считывание генов, синтез белков, рост новых синапсов. Память стала по‐настоящему долговременной, анатомически зашитой в мозге.
Ой, всё. Если вы человек, не отягощенный биологическим образованием, и при этом все это прочитали, то я глубоко вами восхищаюсь. Но мне правда кажется, что это очень-очень важная история, одна из ключевых для понимания того, как вообще работает мозг. У нас есть детектор совпадений. Специальная молекула, задача которой – регистрировать одновременную активность двух нейронов и усиливать связь между ними. То есть наша нервная система конструктивно предрасположена к двум невероятно важным вещам. Во-первых, к тому, чтобы укреплять те нейронные цепочки, которыми мы пользуемся регулярно. Во-вторых, к тому, чтобы регистрировать совпадения. Ассоциировать друг с другом те события, информация о которых поступила в мозг одновременно. Для этого есть совершенно четкий молекулярный механизм. Мы просто так устроены.
Эта жестокая правда о себе, если как следует в нее врубиться, очень сильно дисциплинирует. Каждый раз, когда я совершаю какое‐то правильное действие – например, сажусь работать или учиться, хотя это не срочно, – я не просто сажусь работать или учиться здесь и сейчас. Я одновременно еще и повышаю вероятность того, что и в следующий раз я поступлю точно так же. Что в следующий раз мне будет проще это сделать. У мозга уже будет для этого проторенная дорожка, по которой импульсы пойдут с большей вероятностью. Но и каждый раз, когда я совершаю какое‐то неправильное действие – например, сев работать, тут же залипаю в Фейсбук, – я тоже не просто залипаю в него здесь и сейчас, а еще и повышаю вероятность того, что и дальше я буду склоняться к выбору Фейсбука, а не работы. Бр-р. Об этом лучше не думать. Пойду посмотрю, не лайкнул ли меня кто-нибудь.
Это еще и жестокая правда об окружающих людях и коммуникации с ними. Мы можем влиять на чужие нейронные сети. Мы постоянно это делаем. У всех, кто меня помнит, есть в голове нейронная сеть “Ася Казанцева”. Она постепенно ослабевает, пока мы не взаимодействуем. А каждый раз, когда мы взаимодействуем, она усиливается, и при этом информация обо мне обновляется в соответствии с новыми полученными стимулами. Когда я кого‐то все время хвалю или кормлю, он мне автоматически становится рад. Когда я ему все время рассказываю про обожаемые мной NMDA-рецепторы, он при мне автоматически начинает скучать. Если хотите, это дрессировка. Не надо думать, что она работает только для собачек.
А еще это жестокая правда об обществе в целом. Все люди вокруг нас конструктивно заточены на то, чтобы фиксировать связи между событиями, совпавшими во времени. Вообще‐то это невероятно полезное свойство, которое позволяет открывать закономерности в окружающем мире. Но наша проблема в том, что мы слишком уж сильно склонны видеть такие закономерности даже там, где их нет и в помине. Как раз поэтому вся методология науки направлена вот ровно на то, чтобы помешать ученым – они тоже люди! – видеть взаимосвязи там, где их нет. Именно для этого нужны и контрольные группы, и рандомизация, и статистика. А вот нормальным людям, вне рамок научного эксперимента, никто не мешает это делать. Поэтому мы постоянно, даже не задумываясь, набираем информацию о мире именно за счет регистрации совпадений и совершенно неправомерной их экстраполяции на весь окружающий мир. Черная кошка перешла человеку дорогу, а потом он упал и разбил коленку – и сам запомнит, что черная кошка к беде, и детям своим расскажет. Болел гриппом, съел сахарные шарики, выздоровел – будет и дальше есть сахарные шарики. Если вам смешно и вы считаете, что вы‐то не такой, подумайте еще раз. Вот я, например, ужасно люблю студентов, сотрудников и выпускников Физтеха и Вышки, всех скопом, автоматически. Основываясь на весьма ограниченной выборке, я железобетонно уверена, что они – лучшие возможные возлюбленные, друзья и коллеги. Поэтому сообщить о своей принадлежности к одному из этих университетов – это самый надежный способ мгновенно купить мою лояльность, автоматически получить кредит доверия, готовность с вами тусоваться и сотрудничать. Дальше работает самосбывающийся прогноз: людям сложно не реагировать на такое искреннее обожание, и они тоже ведут себя со мной доброжелательно. А я, соответственно, укрепляюсь в уверенности, что это лучшие люди на свете. Что я могу сделать? У меня есть NMDA-рецепторы.
Глава 5
Как вмешаться в чужую память?
Доверять показаниям свидетелей, наверное, можно, но с осторожностью. Вот представьте такой эксперимент: в лабораторию приходят 150 человек, и вы показываете им всем один и тот же видеоролик про автомобильную аварию. Нестрашный. Просто машины неудачно пытались разъехаться и поцарапали друг друга.
Потом вы спрашиваете испытуемых, с какой скоростью ехали автомобили. При этом одну группу, контрольную, вы спрашиваете именно в такой формулировке. А двум экспериментальным группам подсовываете подсказки: “С какой скоростью ехали машины, когда они соприкоснулись?” и “С какой скоростью ехали машины, когда они врезались друг в друга?”
Нетрудно догадаться, что скорость автомобилей окажется разной в зависимости от формулировки вопроса[163]. Те, кто описывал врезавшиеся автомобили, в среднем сообщили, что они ехали со скоростью 10,46 миль (16,83 км) в час, а испытуемые, размышлявшие о соприкоснувшихся автомобилях, приписали им скорость 8 миль (12,87 км) в час. Само по себе это не слишком удивительно. Люди не очень хорошо умеют оценивать время, расстояние и скорость, и вполне естественно, что они бессознательно опираются на подсказку, содержащуюся в формулировке вопроса, и корректируют свои оценки в соответствии с ней.
Интереснее другое. Через неделю испытуемых снова пригласили в лабораторию. Ролик больше не показывали, зато спросили, видели ли они разбитое стекло. Среди тех, кто во время прошлого визита в лабораторию размышлял о врезавшихся автомобилях, разбитое стекло припомнили 16 % участников. В остальных двух группах, с соприкоснувшимися автомобилями и вовсе без уточнений о характере столкновения, – 7 и 6 % соответственно. На самом деле, конечно же, никакое стекло в ролике не разбивалось.
Это была первая работа о ложных воспоминаниях, опубликованная в 1974 году психологами Элизабет Лофтус и Джоном Палмером. С тех пор Элизабет Лофтус и ее коллеги проделали со своими испытуемыми еще гору интересных вещей. Например, пробовали внедрить им в голову фальшивые воспоминания о детстве[164].
Для каждого испытуемого готовили буклет, в котором были описаны четыре истории из его старшего дошкольного возраста. Три настоящие, подготовленные с помощью родственников, и одна выдуманная, одинаковая для всех, – о том, как участник исследования, когда ему было пять лет, потерялся в торговом центре, заплакал, но пожилая женщина помогла ему найти родственников, и все закончилось хорошо. К участию в эксперименте привлекали только тех людей, чьи старшие родственники были абсолютно уверены, что на самом деле ребенок в торговом центре никогда не терялся. Самим испытуемым расплывчато говорили, что исследуют детские воспоминания, и просили записать в буклете все, что они помнят о каждом случае, – ну или написать, что они совсем ничего не помнят, если это так. Через неделю-две после заполнения буклета, а потом еще через неделю-две, с ними проводили интервью, в которых просили воспроизвести в памяти дополнительные подробности, а также оценить, насколько четко они помнят эти события и насколько уверены, что смогут добавить еще какие-нибудь детали, если подумают.
Всего в исследовании участвовали 24 человека. Они смогли вспомнить 49 из 72 событий, которые происходили с ними на самом деле. Кроме того, семеро из них сообщили, что помнят, как потерялись в торговом центре. Но двое из этих участников отсеялись (одна девушка призналась на интервью, что все‐таки не помнит случай с торговым центром, а со вторым испытуемым ошиблись сами экспериментаторы – задали не все вопросы, которые планировали, и его пришлось исключить из анализа данных). Пятеро оставшихся людей, успешно запутанных экспериментаторами, все равно помнили настоящие события из своей жизни лучше, чем фальшивые, – на 6,3 балла по десятибалльной шкале. Что касается выдуманной истории, то ее они помнили в среднем на 2,8 балла во время первого интервью – но уже на 3,6 балла во время второго. Добавляли всякие подробности: “Женщина, которая меня нашла, была толстая, а мой брат сказал, что она милая”. Когда им объяснили, что одно из четырех воспоминаний в буклете было фальшивым, и предложили угадать которое, 19 участников из 24 выбрали правильно, но даже среди них некоторые продолжали удивляться: “Но как же, я же четко помню, как я шла мимо примерочных и не нашла свою маму там, где она должна была быть!”
Как видите, большинство людей остается довольно устойчивыми к ложным воспоминаниям. Но зато, если воспоминание все же показалось человеку достаточно убедительным, оно встраивается в картину мира и начинает влиять на представление человека о том, кто он такой, и, соответственно, на принимаемые им решения. Это Элизабет Лофтус и ее коллеги продемонстрировали, например, в эксперименте, посвященном любви к спарже[165].
Людей, как обычно, запутали. Сказали им, что изучают связь между пищевыми предпочтениями и складом характера. Дали пять опросников. Из них три были про характер, а важны для исследователей на самом деле были только остальные два: про то, какую еду человек любил в детстве, и про то, какие блюда в ресторанном меню кажутся ему привлекательными сейчас. В опросник про детские предпочтения подсунули пункт “полюбил спаржу, когда попробовал ее первый раз”, согласие с которым нужно было оценить по шкале от 1 до 8. В опроснике про рестораны исследователей тоже на самом деле интересовало только одно блюдо, “обжаренные ростки спаржи”, но для конспирации там была куча другой еды. Испытуемых просили представить, что они идут в ресторан отмечать какое‐то важное событие, и оценить для каждого блюда вероятность того, что они его закажут, тоже по восьмибалльной шкале.
Через неделю люди снова приходили в лабораторию. Им говорили, что компьютер составил профиль их пищевых предпочтений в детстве. “Вы не любили шпинат, вам нравилось жареное, вы радовались, когда ваши одноклассники приносили в школу сладости, а еще вы любили спаржу” – вот такое описание получила половина испытуемых. Они спокойно это выслушали, никто из них не завопил: “Эй, ваш компьютер что‐то перепутал!” В контрольной группе текст был таким же, но только спаржа вообще не упоминалась. Когда испытуемым затем снова предлагали заполнить опросник про детские пищевые предпочтения, то контрольная группа оценила спаржу так же, как и раньше, – в среднем на полтора балла из восьми. А вот те, кому компьютер сказал, что они любили спаржу в детстве, приняли это к сведению и теперь оценили ее в среднем на четыре балла из восьми.
Разумеется, разные люди поддались на манипуляцию в разной степени. Испытуемых также расспрашивали, насколько твердо они помнят свой первый приятный опыт поедания спаржи (а заодно и другой еды, которая им нравилась на самом деле), и это наконец создавало удачную возможность заявить: “Да не было вообще ничего такого”. Из 46 человек, попавших в экспериментальную группу, 20 именно так и поступили. У этих людей отношение к спарже осталось прежним, несмотря на попытки исследователей их запутать. Но нашлись и 26 доверчивых испытуемых, которые заявили, что да, они помнят, как полюбили спаржу, или по крайней мере верят, что с ними такое было. И вот эти люди приписали спарже дополнительные полтора балла и тогда, когда еще раз заполняли ресторанный опросник, посвященный их сегодняшним пищевым предпочтениям.
То есть смотрите, что происходит. Людям говорят, что в детстве они любили спаржу. Половина верит. После этого у них обновляются представления о себе: “Я такой человек, который в детстве полюбил спаржу”. И это меняет их современное отношение к спарже: они заявляют, что с большей вероятностью закажут ее в ресторане, и вдобавок готовы заплатить за нее в овощном магазине больше денег, чем контрольная группа (это тоже проверяли с помощью опросника).
Обсуждая эти результаты на конференции TED, Элизабет Лофтус говорит: “Психотерапевты по этическим соображениям не могут насаждать фальшивые воспоминания в головы своих пациентов, даже если бы это пошло тем на пользу. Но никто не может запретить родителям попробовать сделать это со своими детьми, страдающими от лишнего веса. Когда я высказала эту мысль публично, это вызвало переполох: «Вот до чего дошло! Она говорит, что родители должны лгать своим детям!» Привет, Санта-Клаус. Я имею в виду, есть другой способ смотреть на вещи. Что бы вы предпочли – ребенка с ожирением, диабетом, сниженной продолжительностью жизни или ребенка с лишним кусочком фальшивых воспоминаний? Я знаю, что я бы выбрала для своего”.
Если серьезно, то эти данные лишний раз напоминают нам, что ближнего своего лучше бы обычно хвалить, а не ругать. Потому что всегда есть риск, что он нам поверит. Имеет смысл регулярно рассказывать окружающим, что они красивые, хорошие, добрые, старательные, способные. Люди формируют представление о себе в том числе и с учетом мнения общественности и склонны соответствовать ее ожиданиям. Поэтому, если вдруг я для вас тоже важный источник информации, то сообщаю вам, что вы такой человек, который регулярно двигается, питается здоровой пищей, вовремя ложится спать и легко бросает вредные привычки. Живите теперь с этим знанием о себе.
Кто управляет настоящим, тот управляет прошлым
Вот вам еще один поведенческий эксперимент с людьми, на этот раз менее зажигательный, но демонстрирующий важные свойства нашей памяти[166].
Испытуемые приходят в лабораторию. Им поочередно показывают 20 предметов (игрушечную машинку, зубную щетку, ложку, носок и т. п.), а потом складывают их в синюю корзинку. Процедура повторяется либо четыре раза подряд, либо до тех пор, пока человек не запомнит хотя бы 17 предметов из списка.
Через два дня люди снова приходят в лабораторию. Половине из них показывают синюю корзинку (без вещей) и просят описать, как происходила процедура обучения, не перечисляя при этом конкретные предметы. Потом им всем дают заучить еще один список из 20 предметов (яблоко, камень, книжка…), но теперь показывают все предметы одновременно, и вообще это делает другой экспериментатор в другой комнате.
Еще через два дня испытуемых просят вспомнить как можно больше предметов из первого списка. И выясняется, что успех этого мероприятия зависит от того, показывали ли им в середине синюю корзину. Если этого не делать, человек вспоминает в среднем 45 % предметов из первого списка и ошибочно добавляет туда 4,9 % предметов из второго. А вот если второй список пришлось учить сразу после активации воспоминаний о первом визите в лабораторию, то человек правильно вспоминает 36,3 % предметов, а еще приплетает 23,8 % предметов из второго списка. Важно, что такой эффект наблюдается именно в том случае, если уже прошли два дня с прошлого визита. Если попросить испытуемых припомнить вещи из первого списка сразу после того, как они зубрили второй, они никогда не перепутают, что откуда.
Что это означает? Каждый раз, когда мы обращаемся к какому‐то воспоминанию, оно перезаписывается в нашей голове. Новая полученная информация накладывается на старую, если мы одновременно обдумывали и ту и другую. При этом изменение воспоминания не происходит мгновенно, реконсолидация требует времени на перестройку нейронных связей.
Это утверждение поддается проверке и в экспериментах, имеющих более прямое отношение к нейробиологии. Например, можно взять крыс и научить их бояться звукового сигнала, потому что его сопровождает слабый, но ощутимый удар током. Когда крыса слышит этот звук, она прекращает свою деятельность, замирает и ждет неприятностей. Она делает так всегда. Но если в один прекрасный день одновременно с предъявлением звука вы сделаете ей инъекцию анизомицина – вещества, нарушающего синтез белков, – то крыса забудет, что этого звука она боялась[167]. Анизомицин в этом эксперименте вводили прямо в амигдалу – помните, тот участок мозга, который связан как со страхом, так и с памятью о нем. Существенно, что если вы введете крысе анизомицин просто так, без предъявления звука, то ее пугающие воспоминания никуда не денутся. Звук был нужен для того, чтобы активировать нейроны, связанные с выученным страхом, а анизомицин – чтобы помешать им правильно перезаписать воспоминание.
В тот момент, когда воспоминание только-только формируется, или в тот момент, когда мы заново к нему обратились, – оно нестабильно, его можно нарушить, в том числе и с помощью фармакологических воздействий. Понятно, что это открывает интересные направления работы с человеческими страхами. Насколько мне известно, никто всерьез не предлагает вводить нам в мозг анизомицин или другие блокаторы синтеза белка. Даже если бы их можно было дать в виде таблетки и добиться при этом достаточной концентрации в мозге, все равно они токсичны. И к тому же возникают этические проблемы. Вот, допустим, человек пережил травмирующий опыт – например, стал свидетелем теракта или жертвой изнасилования. Пускай мы придумаем такую таблетку, которую ему сразу могут выдать сотрудники скорой помощи, чтобы предотвратить запись этого воспоминания в долговременную память. Хорошо ли это? Имеет ли смысл отказываться от пережитого опыта? И к тому же вряд ли таблетка будет настолько эффективна, чтобы у человека просто случился провал в памяти. Более вероятно, что воспоминание будет отрывочным, неполным и нелепым. Человека, например, всю оставшуюся жизнь будет трясти на этой станции метро, но он не будет понимать почему. Лучше использовать более мягкие, более выборочные, более осознаваемые самим человеком способы вмешательства.
Львиная доля исследований человеческих страхов проводится с помощью испытуемых, которые боятся пауков. Во-первых, таких людей легко найти – от арахнофобии страдает примерно каждый десятый. Во-вторых, паука гораздо удобнее держать в лаборатории, чем змею или собаку. Он недорого стоит, долго живет, мало ест и неприхотлив в быту.
Когнитивно-поведенческие психотерапевты широко применяют живых пауков, чтобы, собственно, вылечить своих пациентов от фобии. Метод, который они чаще всего используют, называется экспозиционная терапия. Вы приходите в клинику, а там сидит живой паук. Вы смотрите на паука, паук смотрит на вас. Вы смотрите на паука, паук смотрит на вас. Вы смотрите на паука, паук смотрит на вас. Вы смотрите на паука, паук смотрит на вас. В конце концов вам становится скучно. То есть вы запомнили, что пауки – это скучно. Вы начинаете бояться меньше. Классическое павловское затухание условного рефлекса (именно поэтому паука-птицееда, который работает в Центре нейроэкономики и когнитивных исследований в НИУ ВШЭ, зовут Иван Петрович). Это хороший способ лечения, но долгий, иногда мучительный для пациентов с сильной фобией, и к тому же эффект не всегда сохраняется надолго и не всегда распространяется на любых пауков, а не только на конкретного Ивана Петровича. Так что многие лаборатории по всему миру ищут способы повысить эффективность экспозиционной терапии. В том числе с помощью фармакологических воздействий.
Как вы знаете, нейроны общаются друг с другом с помощью нейромедиаторов. У нас их много разных, некоторые широко распространены по всему мозгу, некоторые преимущественно работают в каких‐то конкретных его областях. В частности, в амигдале велика роль норадреналина, и там много специфических рецепторов к нему. Похожие рецепторы есть в сердце, там они нужны для того, чтобы реагировать на адреналин и увеличивать частоту сердечных сокращений. Соответственно, давно существовали лекарства, способные связываться с этими рецепторами и мешать им работать – исходно предназначенные для того, чтобы снижать частоту сердечных сокращений. Некоторые из этих лекарств способны проникать через гематоэнцефалический барьер (таможню между кровеносной системой и мозгом) и нарушать проведение нервных импульсов в амигдале, и вдобавок снижать интенсивность синтеза новых белков в ее нейронах. Этим можно воспользоваться.
Мэрил Киндт из Университета Амстердама приглашает к себе в лабораторию людей, которые боятся пауков[168]. В течение двух минут испытуемые внимательно смотрят на живого паука, а сразу после этого съедают таблетку пропранолола, блокатора бета-адренорецепторов (или таблетку плацебо, тут уж кто в какую группу попал). Когда участники эксперимента, которым досталось настоящее лекарство, приходят в лабораторию в следующий раз, они по‐прежнему помнят про себя, что они такие люди, которые боятся пауков, – и уверенно заявляют это при заполнении психологических опросников. Но дальше им предлагают поведенческий тест, в котором нужно взаимодействовать с настоящим пауком. И испытуемые, к собственному удивлению, соглашаются делать с ним такие вещи, о которых раньше отказывались и думать, – например, согласны подталкивать паука пальцем или брать его в руку. “Вообще‐то я помню, что я пауков боюсь, но этот ваш какой‐то нестрашный”, – вероятно, думает испытуемый в такой ситуации. А с чего бы пауку быть страшным, если в прошлый раз у человека было нарушено формирование эмоциональной памяти о взаимодействии с ним. Амигдала должна бы выть сиреной: “Паук! Паук! Бежим отсюда!”, но она этого больше не делает. Ни через две недели, ни через три месяца, ни через год. Две минуты, одна таблеточка, и вы избавлены от фобии навсегда. Круто же.
Но, честно говоря, фобии – это не самая главная проблема. Обычно вы боитесь чего‐то конкретного и в принципе можете выстроить свою жизнь так, чтобы этого избегать. Больше неприятностей людям доставляет посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР). Если человек стал свидетелем катастрофы, жертвой сексуального насилия, если его жизнь подвергалась опасности, ему может быть очень плохо еще месяцы и годы после этого. Его преследуют навязчивые мысли, он не может ни на чем сосредоточиться, испытывает тревогу, избегает любых ситуаций, которые могут напомнить ему о травме, и качество его жизни снижается очень сильно. Было бы здорово, если бы с этим тоже можно было бороться с помощью пропранолола.
Теоретически это должно работать хорошо: вы даете человеку таблетку, у него сохраняется память о событии, но притупляется эмоциональная реакция на него. На практике результаты пока довольно противоречивы. Например, известно, что посттравматическое расстройство часто развивается после инфаркта миокарда, хотя в этой ситуации пациенты как раз получают бета-блокаторы. Если прицельно посмотреть на статьи, в которых людям предлагали принять таблетку пропранолола или плацебо[169], например при поступлении в приемный покой больницы после автокатастрофы, то успехи тоже оказываются скромными. Во-первых, мало кто вообще соглашается: человеку и так плохо, а тут вы к нему еще и пристаете с какими‐то научными исследованиями. Во-вторых, не всегда возможно предложить пациентам принять таблетку в пределах хотя бы шести часов после травмы – понятно, что в первую очередь они должны пройти через все необходимые лечебные процедуры. В-третьих, сложно сравнивать разные исследования, потому что там применялись разные дозировки, графики приема и способы оценки состояния пациентов. Соответственно, некоторые исследования показывают, что эффект есть (у тех, кто принял пропранолол, ПТСР развивается реже и его симптомы оказываются менее выраженными), но это уравновешивается исследованиями, в которых никакого эффекта обнаружить не удалось.
Но у нас есть феномен реконсолидации воспоминаний. То есть вам необязательно приставать к человеку непосредственно после травмы. Если прошло несколько месяцев, жизнь уже нормализовалась, но посттравматическое стрессовое расстройство по‐прежнему не позволяет ей радоваться, то вы можете пригласить человека в лабораторию, попросить его обстоятельно вспомнить тот ужас, который с ним случился, накормить его пропранололом и посмотреть, поможет или нет.
Вот совсем небольшое пилотное исследование, описание четырех пациентов с посттравматическим стрессовым расстройством, с которыми в 2016 году работала Мэрил Киндт[170]. Вкратце процедура была следующей: вначале человек заполняет опросники, призванные оценить тяжесть ПТСР, потом приходит в лабораторию, и его просят описать травматический опыт, побуждая концентрироваться на самых-самых ужасных и чудовищных аспектах события. Когда пациент сообщает, что достиг максимально возможного уровня стресса и просто не способен расстроиться из‐за воспоминаний еще сильнее, чем уже расстроен, ему дают таблетку пропранолола. Через неделю человек приходит снова и заполняет опросники. Если какого‐то существенного улучшения не произошло, с ним делают то же самое, что и в прошлый раз, только стараются найти какие‐то новые чудовищные аспекты травмы. Потом люди приходят в лабораторию через месяц и через четыре месяца, чтобы исследователи могли снова оценить их состояние.
Проблема была у каждого своя. Первая пациентка страдала от непрекращающихся ночных кошмаров, острого горя и навязчивых мыслей, с тех пор как три месяца назад ее мать совершила самоубийство. Она набирала 27 баллов из 40 возможных по диагностической шкале интенсивности посттравматического стрессового расстройства (PDS). Уже через неделю после вмешательства выраженность ПТСР снизилась до 9 баллов. Вернувшись для контрольного визита через месяц, женщина отметила, что почти скучает по панике и тревоге, мучившим ее после смерти матери, – настолько внезапно они исчезли. Она, конечно, по‐прежнему испытывает грусть, но теперь интенсивность переживаний не так велика, чтобы пытаться всеми силами гнать их прочь, как она делала это раньше. Пациентка рассказала, что она смогла обсудить смерть матери со своим братом, а также зайти в комнату, где произошло самоубийство, о чем не могла и помыслить, пока не прошла лечение.
Вторая женщина за два года до встречи с исследователями путешествовала со своим мужем по ЮАР. Ночью в их гостиничный номер вломился вооруженный грабитель. Он держал женщину под прицелом, пока ему не отдали все ценные вещи. Все время, прошедшее с этого момента, потерпевшая страдала от навязчивых воспоминаний об ограблении – особенно по ночам, когда она просыпалась от каждого шороха. В то же время по формальным критериям ее симптомы были относительно слабыми (14 баллов из 40 возможных), и она решила принять участие в исследовании только потому, что друг снова пригласил ее в ЮАР и она хотела бы поехать. Во время неприятной процедуры пробуждения воспоминаний пациентка, рыдая, описывала, как грабитель в отвратительно грязных мешковатых штанах стоял рядом с ней, приставив к ее голове ружье. Затем женщина получила таблетку пропранолола. Через неделю она набрала в опроснике всего 4 балла, рассказала, что снова стала хорошо спать, а вскоре благополучно съездила в Йоханнесбург, где произошло ограбление, и не испытала там никаких неприятных ощущений.
Третья участница исследования четыре года не могла прийти в себя после опыта абьюзивных отношений, включавшего, в частности, изнасилование[171]. Прежде она уже пыталась обращаться за помощью к психологам, но это никак не улучшило ее состояние, так что и от нового вмешательства она не ожидала ничего хорошего. Во время первой психотерапевтической сессии она описывала ужасные ощущения от того, что дверь в ее комнату во время изнасилования была открыта, но никто из соседей по общежитию не пришел ей на помощь. Она говорила, что испытывает бессилие и чувство, что она заслужила дурное обращение. Обсуждение этого события привело ее в подавленное настроение, но не вызвало выраженного всплеска эмоций, так что исследователи решили не давать ей лекарство сразу, а встретиться с ней еще раз. Во время второй встречи они обсуждали другой случай из ее отношений, который она не восприняла как изнасилование, но тоже было неприятно: они с бойфрендом ездили на пляж на мотоцикле, она рассчитывала, что это будет романтично, но выяснилось, что его интересует исключительно секс. Она чувствовала бессилие, утрату контроля, сильный дискомфорт. Исследователи предложили ей представить, как она могла бы повести себя по‐другому в этой ситуации. Девушка представила, что уходит. Это важный прием с точки зрения реконсолидации воспоминаний: чтобы они могли измениться, важно, чтобы появилась какая‐то новая информация или какие‐то новые чувства. Действительно, в этот раз она ощутила возможность контроля, чувство безопасности и освобождения – и сразу же разрыдалась. После этого ей дали пропранолол. Во время следующего визита она набрала 4 балла по шкале ПТСР (исходно было 22) и рассказала, что смогла выкинуть из головы навязчивые мысли о бывшем бойфренде, бóльшую часть времени пребывает в хорошем настроении и стала лучше учиться. Она также отметила, что стала более раздражительной, но и это трактовала как хороший признак – возросшую способность постоять за себя в конфликтных ситуациях.
Четвертая пациентка – единственная в этом исследовании, которой терапия не помогла. У нее был тяжелый травматический опыт: когда она была подростком, за пять лет до обращения, в ее дом вломились вооруженные грабители. Отец попытался оказать сопротивление, и ему выстрелили в голову (к счастью, он выжил). В маму тоже стреляли, хотя промахнулись, и самой девушке приставили оружие к голове и угрожали убить. Ее и маму связали. Одного из грабителей впоследствии нашли и посадили, но второй все еще разгуливает на свободе. Описывая свой травматический опыт, девушка была довольно сдержанна в эмоциональных проявлениях, и поэтому исследователи не были уверены, что в полной мере достигли пробуждения воспоминаний, важного для возможности в них вмешаться. Тем не менее три сессии подряд ей давали пропранолол. Количество баллов по шкале ПТСР слегка снизилось (с 24 до 15 баллов), но потом снова поднялось до 19. Девушка предположила, что у нее действительно не получилось достаточно испугаться, потому что дневной свет и присутствие врача создавали ощущение безопасности. Исследователи предложили ей провести еще одну сессию в доме, где произошло ограбление, но пациентка отказалась, опасаясь, что от этого паника станет абсолютно неконтролируемой и она сойдет с ума.
Разумеется, четырех пациентов недостаточно, чтобы делать какие‐то выводы. Проблема даже не столько в количестве, сколько в том, что им всем давали лекарство и никому не давали плацебо. Соответственно, мы не знаем, в какой степени благотворный эффект связан именно с воздействием на бета-адренорецепторы. Может, людям просто помогло заплакать в кабинете у психотерапевта. Собственно говоря, экспозиционная терапия, о которой мы говорили в связи с паучком, может применяться и для лечения посттравматического стрессового расстройства, причем часто пациентам предлагают именно вообразить травмирующее событие. Разница в том, что, во‐первых, при экспозиционной терапии врач и пациент общаются дольше, а во‐вторых, в исследовании Мэрил Киндт разговоры прекращались в момент максимального эмоционального напряжения, а при экспозиционной терапии нужно, наоборот, дождаться, пока человек проживет все заново и успокоится. Но в любом случае золотой стандарт испытания любых лекарств – это двойные слепые плацебо-контролируемые рандомизированные исследования. То есть людей случайным образом разбивают на две группы, одной дают лекарство, а другой пустышку, и при этом ни врач, ни пациент не знают, кто в какую группу попал.
Вот вам исследование 2018 года, в котором были уже 60 участников и все делалось по правилам[172]. На этот раз лекарство (или плацебо) давали за час до активации воспоминаний. Вызывали их с помощью сочинения, в котором человек от первого лица и в настоящем времени описывал свои чувства во время травмы, а потом вслух зачитывал свои записи терапевту. Люди приходили в лабораторию каждую неделю, шесть недель подряд. Во время последующих визитов их уже не просили писать новые сочинения, только читать вслух готовое, но всегда спрашивали, не хотят ли они внести в текст какие-либо изменения. За время исследования половина участников по разным причинам отсеялась: некоторые сообщили о побочных эффектах от лекарства (и в плацебо-группе тоже, как это обычно и бывает), некоторым просто надоело, у одного человека нашли рак, и ему, естественно, стало не до научных исследований, одна участница забеременела (а беременных никогда не берут ни в какие исследования и тем более не дают им лекарств, потому что как бы чего не вышло). Впрочем, осталось по 15 человек в обеих группах – достаточно, чтобы посмотреть, как меняются результаты опросников. Снижение симптомов ПТСР наблюдалось в обеих группах, но было значительно более выраженным в группе, получавшей пропранолол. Например, по опроснику PCL-S (шкала самооценки посттравматического стрессового расстройства, в которой можно набрать максимум 85 баллов) люди перед началом лечения набрали в среднем 61,73 балла в экспериментальной группе и 61,27 балла в контрольной (то есть разницы между ними не было), а после лечения – 38,07 и 55,71 балла соответственно. Некоторых пациентов (9 человек из экспериментальной группы и 5 из контрольной) удалось привлечь к еще одному тестированию через полгода, и там средний балл остался низким (38,4) в группе, получавшей пропранолол, и вырос у тех, кто получал плацебо (аж до 69 баллов, но я не нашла в статье данных о том, каким был исходный уровень именно у этих пятерых людей).
В общем, на сегодняшний день эта терапия изучена еще недостаточно, чтобы войти в повседневную клиническую практику, но результаты обнадеживающие, и, скорее всего, это произойдет в обозримом будущем. Некоторые биохакеры уже едят пропранолол самовольно[173], но я, как обычно, не рекомендую. Во-первых, потому что это все‐таки лекарство, снижающее частоту сердечных сокращений, и если она у вас и так невысокая, то вам станет очень нехорошо. И вообще у него, как и у любого эффективного лекарства, внушительный список противопоказаний, и в научных исследованиях пациентов сначала с пристрастием расспрашивают о здоровье, а потом внимательно за ними наблюдают после приема. Во-вторых, потому что правильно провести процедуру реактивации воспоминаний – это тоже на самом деле довольно тонкая вещь, требующая участия квалифицированного специалиста. От самостоятельного лечения эффект, скорее всего, будет сомнительным. Если вы потом напишете мне с просьбой вернуть деньги за книжку и за пропранолол, то я не поведусь, так и знайте.
Мозг как флешка
Когда человек пишет научно-популярную книжку, он старается выбирать эксперименты, которые можно описать простыми словами. Вживили электроды, измерили проведение сигнала между нейронами. Отрезали кусок мозга, посмотрели поведение. Все понятно.
Поделиться книгой: