Голодный мозг. Как перехитрить инстинкты, которые заставляют нас переедать

Если сравнивать жизнь в среде охотников и собирателей и в современном развитом государстве с точки зрения теории оптимального фуражирования, то контраст будет просто поразительным. Пища аборигенов содержит разное количество калорий, но почти все продукты им нужно добывать и обрабатывать, существенно затрачивая время и силы. Вследствие этого общая экономическая ценность пищи остается достаточно низкой. Иными словами, пища в диких условиях – невыгодная сделка, потому что она стоит очень дорого. Когда выпадает шанс добыть высококалорийную пищу без особых затруднений, то ее экономическая ценность повышается. Охотники и собиратели берут ситуацию в свои руки и потребляют ужасающие количества пищи, как мы убедились из приведенных ранее примеров. С экономической точки зрения это выгодное предложение – большое количество калорий по низкой цене. Охотники и собиратели никогда не проходят мимо выгодных предложений.

В преуспевающих странах люди предпочитают охотиться на колечки FrootLoops, крылышки Баффало и куриные наггетсы, а не собирать фрукты, закалывать буйволов или охотиться на пернатую дичь. Большинство привычных продуктов насыщенно большим количеством калорий, а время и усилия на их поиски затрачивать практически не нужно. При этом их денежная стоимость очень невелика. Если посмотреть через призму теории оптимального фуражирования, то мы обнаружим, что буквально окружены ценными с точки зрения экономики продуктами. Эти продукты представляют собой очень выгодное предложение – много калорий по низкой цене. Даже сейчас, когда мы живем в условиях, которые очень сильно отличаются от действительности охотников и собирателей, наш мозг по-прежнему продолжает реагировать на выгодные предложения. (Вы когда-нибудь замечали, как быстро исчезают куски пиццы при бесплатной дегустации?). Охотнику или собирателю изредка удается напасть на выгодное предложение, но мы с вами сталкиваемся с ними несколько раз в день. Мы невольно начинаем переедать, потому что большая бессознательная часть мозга, которая отвечает за поиск выгодных предложений, начинает активно работать.

В первой главе мы с вами знакомились с экспериментом Эрика Равуссина и его торговым автоматом с продуктами питания. Вы наверно помните, что добровольцам предложили неограниченный доступ к высококалорийной пище совершенно бесплатно. Они добывали ее без усилий в любое время дня. Чтобы получить еду, добровольцам нужно было всего лишь выйти в соседнюю комнату и набрать свой код. Команда исследователей под руководством Равуссина невольно создала ситуацию, при которой ценность еды с точки зрения уравнения оптимального фуражирования была крайне высокой. В соответствии с теорией фуражирования для добровольцев все закончилось феноменальным перееданием и быстрым набором лишнего веса (оппортунистическая прожорливость, как назвал ее Равуссин).

Глава лаборатории по изучению продуктов питания Food and Brand Lab при Корнелльском университете Брайан Уонсинк провел интересные эксперименты, результаты которых демонстрируют, насколько сильно влияет усилие, затрачиваемое на добывание пищи, на пищевое поведение человека. В первом эксперименте Уонсинк собрал группу административных помощников в офисе и расставил в разных частях помещения три блюда с конфетами Hershey’s Kisses: на стол, в верхний выдвижной ящик стола и на каталожный шкаф, который находился на расстоянии двух метров. Чтобы взять конфетку со стола, не нужно прилагать никаких усилий. Чтобы залезть за ними в ящик стола, нужно было приложить небольшое усилие. Чтобы добраться до конфет на каталожном шкафу, следовало встать со своего места и немного пройтись. С каждым новым барьером на пути к еде она постепенно теряла свою привлекательность. Те сотрудники, у которых конфеты стояли на столе, съедали в день по девять штук. Те, у кого конфеты стояли в шкафчиках, съедали по шесть конфет, а те, которым приходилось идти до блюда с конфетами, съели только по четыре штуки. По словам Уонсинка: «Эскимос не видит смысла в поиске и переедании манго». Были бы мы более стройной нацией, если бы нам приходилось идти пять километров и лезть на дерево каждый раз, когда нам захочется съесть гамбургер и картошку (мороженое или пиццу)?

Держитесь подальше от закусок

Чтобы остановить переедание, воспользуйтесь простым практическим советом: не позволяйте себе находиться в такой ситуации, когда вы с легкостью можете потреблять пищу в течение всего дня. Даже небольшие барьеры на пути к пище, пусть даже это дверцы шкафчика, поворот крышечки, кожура апельсина или скорлупа ореха, могут провести четкую границу между достаточной порцией и перееданием. Если оставить легкодоступную соблазнительную пищу на расстоянии вытянутой руки, например открытую пачку чипсов или вазу с конфетами, то некоторым частям мозга будет сложно удержаться от срыва, ведь они отвечают за постоянный поиск калорий.

Мозг подсел на «Поп-тартс»[80]

Как я уже говорил в главе 4, наша система питания претерпела серьезные изменения за последние 100 лет. Эти изменения коснулись не только качества самой пищи, но и повлияли на ее стоимость. В это понятие я вкладываю время и силы, которые нужно затратить на ее поиски и обработку, а также денежную стоимость. Все эти аспекты определяют экономическую ценность продукта с точки зрения нашего мозга. Например, с 1929 по 2012 годы расходы американцев на еду снизились с 23 процентов от общего дохода до 10 процентов (рис. 22). Один только этот показатель говорит о том, что еда сегодня стала более выгодным приобретением, чем во времена молодости наших дедушек. В старые времена любили поговаривать: «Голод – лучшая приправа». Мне кажется, что низкая цена – тоже неплохая приправа к еде.

Рис. 22. Процент располагаемого дохода, который уходил на приобретение продовольствия с 1929 по 2012 год. Данные предоставлены Службой экономических исследований при министерстве сельского хозяйства США.

Все процессы, связанные с потреблением пищи, стали удобнее, когда перестали отнимать много времени и сил. Продуктовые магазины получили широкое распространение в 1920-х годах, они предлагали людям удобно совершать все необходимые покупки в одном месте. С тех пор продуктовые магазины неуклонно росли в размерах. Каждое десятилетие мы складывали с себя все больше обязанностей по приготовлению пищи и передавали их профессионалам – рестораторам и представителям пищевой индустрии. В течение последних 50 лет наша жизнь постепенно начала вращаться вокруг предельно удобной пищи – фастфуда. Большинство из ресторанов быстрого питания предлагают еду, которую человек может держать в руках, освобождая тем самым клиентов от необходимости пользоваться столовыми приборами. Нам больше не нужно выходить из машины (и даже останавливаться!), чтобы поесть. (В главе 4 на рис. 17 вы можете видеть график, на котором представлены расходы на еду для домашнего приготовления, посещение ресторанов и предприятий быстрого питания).

Объем работы, который нам необходимо выполнять на кухне, тоже стремительно уменьшается. Пищевая индустрия в стремлении удовлетворить запросы потребителя разложила на полках продуктовых магазинов удобные готовые блюда, на приготовление которых не нужно тратить совершенно никаких усилий. Майкл Мосс в своей замечательной книге рассказывает, как гиганты пищевой промышленности специально разрабатывают подобные продукты с целью максимально повысить на них потребительский спрос. Упаковки «Lunchables» – готовые ланчи – созданы специально для занятых родителей, которым больше не нужно тратить время на приготовление и упаковку обедов для своих детей. «Поп-тартс» придумали с целью заменить настоящие завтраки на тонкое, покрытое глазурью печенье, которое можно разогревать в тостере. Коробки с готовыми ужинами «TV dinner» и подобные продукты нужно просто разогреть в микроволновке. Список продовольственных инноваций, которые экономят время и силы потребителей, можно продолжать бесконечно. Врожденные экономические воззрения мозга создают спрос, а пищевая индустрия с готовностью засыпает предложениями и предлагает еду в ультраудобном формате.

Мы создали особую еду и продукты питания с целью удовлетворить свои врожденные вкусовые пристрастия. Мы находимся в среде, соответствующей нашим врожденным практическим предпочтениям. Эти обстоятельства плюс экономия времени, сил и денег превратили современную еду в одно сплошное выгодное предложение. Практические предпочтения, сложившиеся у человека из племени хадза, убеждают его немедленно наброситься на пищу, если как раз сейчас на нее действует выгодное предложение. Мозг человека из индустриального общества в подобной ситуации ведет себя точно так же. Разница заключается в том, что для хадза выгодные предложения являются редкостью, а мы сталкиваемся с ними несколько раз в течение дня. Улучшение экономического положения позволило нам освободить время и финансы для того, чтобы посвятить себя другим делам. Однако, вступив в диалог с врожденной экономической логикой, улучшенная система питания довела нас до появления огромных животов.

Нас создали так, чтобы мы кидались на выгодное предложение, как только оно попадает в наше поле зрения, даже в ущерб своей фигуре. Как мозг распознает выгодное предложение и мотивирует нас воспользоваться этим предложением?

Калькулятор стоимости

Мы находимся в лаборатории профессора-невролога Камилло Падоа-Шиоппа при Вашингтонском университете в Сент-Луисе. Здесь сидит резус-макака и пристально смотрит на экран компьютера, где видна маленькая черная точка. Вдруг на экране появляется больше изображений – желтый квадрат справа и синий – слева. Затем рядом с каждым квадратом появляется черная точка. Обезьяна перемещает взгляд в сторону черной точки рядом с желтым квадратом и в ту же секунду она получает капельку виноградного сока, который поступает через трубочку ей прямо в рот.

В рамках исследования Падоа-Шиоппы обезьянам предлагают простое задание на осуществление выбора. Ученый стремится выяснить, как мозг распознает экономически выгодные предложения. В данном эксперименте обезьяне предлагают выбрать между каплей виноградного сока (желтый квадрат) и каплей напитка Kool-Aid без сахара (синий квадрат). Обезьяна заявляет о сделанном выборе, когда смотрит на черную точку рядом с желтым квадратом. Через несколько повторов обезьяна понимает, что это действие связано с получением виноградного сока (рис. 23А). Обезьяна почти всегда выбирала виноградный сок, предположительно, из-за того, что он был сладкий.

В следующем эксперименте выбор был более сложным. Обезьяне предложили выбрать между одной каплей виноградного сока (один желтый квадрат) и тремя каплями напитка Kool-Aid без сахара (три синих квадрата) (рис. 23Б). Теперь в игре появились две переменные. В первый раз обезьяне приходилось выбирать между видами соков, в этот раз нужно выбрать еще и количество.

Рис. 23. Задание на осуществление экономического выбора по методу Падоа-Шиоппа. На рис. А показано, как обезьяна делала выбор между одной каплей виноградного сока (слева) и одной каплей напитка Kool-Aid без сахара (справа). На рис. Б обезьяне предложили выбрать между одной каплей виноградного сока (слева) и тремя каплями напитка Kool-Aid без сахара (справа). Обезьяна осуществляет выбор, перемещая взгляд к точке, ближайшей к нужному квадрату. Взято из работы Падоа-Шиоппы и соавторов (Природа, 441 (2006): 223).

На этот раз обезьяне предстояло собрать информацию о двух переменных для каждой опции и определить, какой выбор для нее предпочтительнее. Обезьяна хочет пить, поэтому смотрит на три голубых квадрата и получает три капли напитка Kool-Aid без сахара.

Второй эксперимент уже немного напоминает сложность выбора, с которой мы сталкиваемся в реальной жизни. Некоторые решения принимать просто, например выбрать между одним и двумя апельсинами. В этом случае четко определяется количественное преимущество. Но как объяснить выбор между апельсином и яблоком? Или выбор между пирожным и тремя сэкономленными долларами? Нам часто приходится выбирать между опциями, которые отличаются друг от друга множеством характеристик и при этом не имеют общих критериев, в рамках которых можно их сравнить. Тем не менее мы все равно их сравниваем и чаще всего приходим к рациональному решению. Как это происходит? Как мы можем сравнивать пирожное с тремя долларами, когда между ними нет ничего общего? Их должно объединять некое общее свойство, которое мозг использует, чтобы поставить оба объекта на чашу весов. Это свойство называется субъективной ценностью.

Субъективная ценность определяет, сколько удовольствия принесет каждый из предлагаемых вариантов.

Поэтому два разнородных варианта можно оценить по одному признаку.[81] «Ценность – это единственный параметр, по которому можно сравнить несоизмеримые продукты или объекты, если они качественно отличаются друг от друга», – объясняет Падоа-Шиоппа. Экономисты и физиологи давно знают, что осуществление выбора людей зависит от субъективной оценки возможных вариантов. Но только недавно им удалось открыть сам механизм подсчета субъективной ценности, который происходит в мозге.

Пока обезьяны Падоа-Шиоппа осуществляют свой выбор, исследователи тщательно фиксируют электрическую активность нейронов в орбитофронтальной коре (ОФК). ОФК – это участок префронтальной коры лобных долей головного мозга, который отвечает за мыслительную деятельность и составление суждений (рис. 24). По сравнению с другими участками мозга у приматов префронтальная кора имеет довольно большие размеры, а у людей она еще больше. Падоа-Шиоппа открыл, что индивидуальные нейронные связи в ОФК определяют субъективную ценность возможных вариантов выбора[82] (79). Например, есть нейроны, которые проявляют слабую активность, когда обезьяне предлагают одну каплю виноградного сока. Эти же нейроны ведут себя гораздо активнее, когда обезьяне предлагают четыре капли. Другие нейроны активируются в ответ на напиток Kool-Aid без сахара. Самое удивительное, что в этой части мозга находятся нейроны, связанные с осуществлением выбора, прежде чем глаза обезьяны перемещаются к выбранной точке, в нейронах формируется электрический импульс.

Рис. 24. Префронтальная кора. Выделены области орбитальной префронтальной коры и вентромедиальной префронтальной коры.

Падоа-Шиоппа и другие исследователи обнаружили, что нейроны ОФК могут интегрировать много разносторонней информации о затратах и выгодах, чтобы рассчитать ценность той или иной опции. Сюда входит вид сока, его количество, вероятность его получения, а также время и усилия, которые нужно потратить на его получение. Примечательно то, что электрическая активность этих нейронов целиком содержит в себе информацию о субъективной оценке каждого из возможных вариантов – все, что нужно знать обезьяне о ценности данной опции. Исследования при участии людей также подтвердили, что ОФК вовлечена в формирование субъективной оценки. Кроме того, в этом действии участвует прилежащий отдел мозга – вентромедиальная префронтальная кора. Активность нейронов в этой области ответственна за то, насколько ценны для нас пирожное или три сэкономленных доллара.

Возвращаясь к понятиям, с которыми мы познакомились в главе 2, ОФК находится во взаимосвязи с базальными ганглиями.

Возможно, здесь и находится сам генератор сигналов.[83] Я напомню, что базальные ганглии различают соревнующиеся друг с другом сигналы и выбирают один наиболее ценный. В этой связи можно говорить и предполагаемом развитии событий, который не описан явно, но согласуется с результатами наблюдений ученых (рис. 25).

Рис. 25. Процесс экономического выбора в мозге. Сперва ОФК получает информацию из разных отделов мозга, чтобы составить субъективную оценку каждой опции. Затем она отправляет сигнал о каждом варианте выбора в вентральный стриатум. И в конце стриатум выбирает самый сильный сигнал и ретранслирует его в ОФК (через другой отдел мозга).

Первый шаг: ОФК собирает информацию от других участков мозга, чтобы субъективно определить ценность каждой предлагаемой опции.[84] Вы независимо друг от друга подсчитываете ценность пирожного и трех долларов в кошельке. Второй шаг: ОФК посылает эти два независимых сигнала в базальные ганглии, где стриатум сравнивает их и выбирает самый «громкий» запрос. Вы чувствуете, что не можете устоять перед соблазнительным видом пирожных на витрине, а три доллара для вас ничего не значат, так как вы только что получили зарплату. Пирожное побеждает. Шаг третий: базальные ганглии ретранслируют самый сильный сигнал назад в ОФК, и решение принимается. Это событие активирует целый каскад других соревнований сигналов в когнитивном и двигательном отделах мозга, составляется план и приводятся в действие моторные функции, необходимые для осуществления принятого решения (см. рис. 11 и 12 на с. ХХХХХ). Вы достаете кошелек, извлекаете из него три доллара, обмениваете их на пирожное и отправляете его себе в рот.

Сбой системы вычисления

Если ОФК действительно играет важную роль в подсчете ценности опции, то нарушение работы ОФК должно привести к специфическим проблемам при осуществлении выбора. Человек с поврежденной ОФК может продолжать выполнять действия по хорошо закрепившимся поведенческим шаблонам, потому что они не требуют расчета субъективной ценности. Если вы всегда смываете воду в унитазе после того, как им воспользуетесь, мозгу не нужно обдумывать ценность нажатия кнопки слива или не нажатия ее. Решение уже принято в тот момент, когда вы входите в туалетную комнату.

Однако поврежденная ОФК затрудняет способность человека принимать решения в соответствии с изменяющимися условиями. Этот процесс требует от мозга немедленного подсчета ценности того или иного действия. Давайте представим, что вы только что смыли воду. Для большинства людей это новое условие мгновенно снизит ценность нажатия кнопки слива во второй раз, поэтому вы не совершаете это действие. Но человек с нарушениями работы ОФК не в состоянии привлечь информацию об изменившихся условиях в процесс принятия решения, поэтому очень вероятно, что этот человек снова нажмет кнопку слива по привычке. Затем снова и снова. Это феномен, когда человек продолжает выполнять действие, переставшее быть полезным, называется персервацией и возникает в результате нарушений работы ОФК.[85]

Очень распространенное и при этом неожиданное последствие некорректной работы ОФК – переедание и набор лишнего веса. Это может показаться странным. Почему поврежденный участок мозга, который отвечает за такое абстрактное понятие, как ценность, приводит к обжорству? Дело в том, что мозг не может обновлять информацию о ценности пищи по мере того, как происходит процесс ее потребления. Когда вы принимаетесь за еду, то первая ложка имеет для вас самую высокую ценность, так как вы испытываете чувство голода. Процесс приема пищи продолжается, и постепенно приходит ощущение наполненности, вследствие чего ценность каждой следующей ложки снижается. Как только ценность очередного кусочка еды становится ниже, чем ценность какого-либо другого действия, например мытья посуды, вы прекращаете есть. Описанный выше процесс требует от мозга постоянного обновления информации о субъективной ценности еды в связи с изменяющимися условиями. Но именно это люди с поврежденной ОФК делать не в состоянии. Для человека с поврежденной ОФК каждый кусочек еды доставляет столько же удовольствия, сколько и самый первый, поэтому они систематически переедают. Они продолжают есть даже когда осознают, что давно наелись. Их мозг прекрасно регистрирует сигнал наполненности, но это ощущение не преобразовывается в новый поведенческий акт, потому что сигнал не достигает ОФК.

Самая ленивая на свете мышь

Мы разобрались, как мозг рассчитывает ценность разнообразных предложений. Но что происходит, когда мозг замечает экономически выгодное предложение? Как он заставляет нас действовать в этот момент? В главе два мы познакомились с мышами, страдающими от дофаминовой недостаточности, которых в своей лаборатории создал Ричард Пальмитер. Его мыши не могли естественно производить дофамин и сидели в клетках без движения, не могли есть и пить до тех пор, пока им не вводили дофамин. Я объясняю это явление тем, что дофамин снижает порог выбора поведенческого шаблона, а без дофамина порог настолько высокий, что ни один шаблон не может быть выбран.

Исследование Джона Саламоне, профессора физиологии из Университета Коннектикута, позволило доработать эту идею до конца: мыши Пальмитера были страшно ленивыми, настолько, что им не хотелось пройти несколько шагов до кормушки и поилки. Как мы это выяснили? Благодаря экспериментам Саламоне, результаты которых выявляют ключевую роль дофамина в формировании мотивации. Когда ученый снижал интенсивность дофаминового сигнала в вентральном стриатуме, грызуны меньше хотели трудиться ради вознаграждения. Они предпочитали выполнять легкие действия вместо сложных, учитывая то, что сложное действие могло принести им большее вознаграждение. В нормальной ситуации выбор сложного действия был бы более рациональным. Проще говоря, чем меньше дофамина, тем ленивее становилась мышь. У мышей Пальмитера дофамина вообще не было, а значит, они, вполне вероятно, были самыми ленивыми мышами на свете.

В человеческом мозге дофамин функционирует таким же образом. Повышение концентрации дофамина, например при помощи амфетамина, рождает у людей желание работать за вознаграждение, даже если оно очень небольшое или неопределенное. Дофамин превращает нас в активных и предприимчивых.

Давайте рассмотрим ситуацию, при которой мозг естественным образом выпускает порцию дофамина. После многочисленных повторов мозг научился ассоциировать внешний вид, запах, звук и другие пищевые раздражители с вознаграждением в виде пищи. Как только вы заприметили плитку шоколада в отделе со сладостями, в организме резко повышается уровень дофамина. Дофаминовый взрыв дает энергию на то, чтобы рука схватила шоколадку и положила ее в корзину. Если бы вместо шоколадки ваш взгляд упал на пакет замороженного гороха, то дофаминовый взрыв прошел бы с меньшими последствиями, потому что горох не сулит большого вознаграждения. Скорее всего, вы просто пройдете мимо. Дофамин настраивает степень мотивации соответственно размеру обещанного вознаграждения. Весь этот процесс протекает в бессознательной части мозга.

Ценность вашего будущего

Если бы мозг всегда рационально посчитывал субъективную ценность принятых решений, то ни у одного человека не было бы задолженности по кредитной карте или лишнего веса. Но мы часто принимаем решения, ведущие к саморазрушению. Особенно часто это происходит, если эффект от принятого решения проявляется в будущем. В противовес предметным решениям, где нужно сравнить друг с другом материальные объекты, например яблоко и апельсин, мы часто принимаем абстрактные решения, которые противопоставляют наше настоящее и будущее. Существуют подтверждения тому, что мы часто обманываем самих себя из будущего. Последствия такого поведения бывают просто ужасными.

Давайте снова вернемся к примеру с пирожным и тремя долларами. Большинству из нас нравится вкус пирожных, хотя мы знаем, что они вредны для здоровья. Ценность пирожного заключается в высоком пищевом вознаграждении – нам нравится пирожное, мы хотим его съесть. Удовольствие от него наступает мгновенно, как только мы откусываем первый кусок.

Расплачиваться же за съеденное пирожное нам придется только в будущем. Для большинства людей каждое пирожное – это один маленький шаг навстречу ожирению и серьезным заболеваниям. А что бы вы могли сделать с теми тремя долларами на следующей неделе? Может, то, что вы их теперь потратили, повысило вероятность просроченной арендной платы или ипотеки?

Это пример того, как сознание борется с бессознательной, интуитивной частью мозга. Ей неведомы абстрактные понятия состояния здоровья или материального положения, она требует вкусной еды и прямо сейчас. Рациональная часть мозга понимает цену будущего и знает, что такое ожирение и что такое деньги. Рациональный мозг пытается защитить нас от излишеств интуитивного мозга. Он хочет, чтобы в будущем мы были стройными, здоровыми и обеспеченными.

Кто победит в этом противостоянии? В значительной степени это зависит от физиологической особенности, которая носит название отложенное дисконтирование. Иллюстрацией этого принципа может послужить знаменитый «Стэнфордский зефирный эксперимент» 1970 года. В ходе эксперимента детям предлагали один зефир сейчас или два через 15 минут[86] (83). Детей сажали напротив тарелки с зефиром и оставляли одних на 15 минут, так что соблазн был очень велик.

Некоторые дети принимались разговаривать сами с собой или закрывали глаза, чтобы устоять перед искушением. Многие из них отправляли зефир в рот сразу же, как только научные сотрудники выходили из комнаты. Главное, на что обращали внимание исследователи, это выбор ребенка между малым немедленным вознаграждением и более крупным вознаграждением в будущем. Их выбор основывается на том, насколько они внутренне дисконтируют (недооценивают) ценность награды в будущем по сравнению с наградой прямо сейчас.[87] Другими словами, насколько они ценят себя в настоящем моменте по сравнению с собой в будущем. В конечном итоге дети съедали зефир, пренебрегая большой наградой в будущем, тем самым обсчитывая самих себя.[88]

Интересны результаты последующих исследований. Дети, которые могли лучше справиться с собой и выждать какое-то время перед тем, как съесть зефир, через 30 лет обладали более стройной фигурой. Каждая лишняя минута, которую они в детстве провели, удерживая себя от броска на зефир, сделала их стройнее на 0,2 ИМТ (единицы исчисления массы тела) в зрелые годы. То есть десять минут ожидания зефира равняются семи килограммам веса взрослого человека. Это имеет смысл. Люди, которые высоко ценят свое благополучие в будущем, ставят перед собой долгосрочные цели, например поддержание стройной фигуры и хорошего состояния здоровья. Такие люди ценят в два раза выше два зефира через пятнадцать минут, чем один сейчас. Для них стройная фигура к лету важнее, чем пирожное прямо сейчас. С другой стороны, есть люди, которые не ценят свое будущее и считают, что один зефир сейчас стоит намного больше, чем два потом, что пирожное сейчас гораздо уместнее, чем стройная фигура летом. Многочисленные исследования подтверждают, что люди, которые серьезно недооценивают значимость вознаграждения в будущем, больше подвержены развитию ожирения. Также они чаще впадают в наркозависимость, страдают алкоголизмом, курят, увлекаются азартными играми и имеют задолженности по кредитным картам.[89] В сущности, все эти увлечения являются примером получения немедленного вознаграждения и беспечного отношения к будущим последствиям.

Отложенное дисконтирование может сегодня показаться иррациональным. Зачем людям намеренно устраивать себе серьезные проблемы в будущем ради незначительного немедленного вознаграждения в виде пирожного или еще одного раунда в игровом автомате? С точки зрения эволюции такое поведение вполне разумно по одной простой причине: будущее неопределенно. Наш вид выживал в опасных условиях, где вероятность дожить до 35 лет не превышала 50 процентов. Если вы не уверены, что останетесь живы в следующем году, то разумней будет высоко оценить настоящий момент, а не следующий год. В условиях жизни наших предков было необходимо иметь мозг, который ценил бы выше себя сегодняшнего, чем себя завтрашнего.

Сегодня в развитых странах будущее людей определено яснее, чем когда-либо за всю историю человечества. Смертность снизилась, а продолжительность жизни выросла по сравнению с далеким прошлым. В современном мире степень юридической ответственности настолько высока, что имеет смысл передавать значительные суммы денег инвестиционным компаниям с целью личного обогащения, даже если прибылью можно будет воспользоваться только на пенсии! Сегодня свое будущее можно ценить так же высоко, как и свое настоящее. Но бессознательная часть мозга, которая подсчитывает субъективную ценность и генерирует мотивации, не поспевает за временем. Поэтому очень легко сделать выбор, который подвергает риску наше будущее финансовое положение, здоровье и красоту фигуры, даже если мы искренне стремимся правильно жить. Эта особенность весьма убедительно указывает нам на возможную причину переедания.

Представьте себе

Можем ли мы как-то бороться с нашим естественным желанием испортить себе жизнь в будущем? Группа исследователей под руководством Леонарда Эпштейна пришла к выводу, что можем. Мы можем помочь рациональной части мозга.

Есть упражнение, которое называется эпизодическое размышление о будущем. Под сложным названием скрывается очень простое действие: прежде чем принять решение, представьте себя в будущем. Когда вы сталкиваетесь с необходимостью принять решение, в которое вовлечено настоящее и будущее, например съесть или не съесть пирожное, сначала представьте позитивную ситуацию в будущем. Пусть это будет ваш день рождения или предстоящий отпуск. Поместите себя в воображаемое будущее и представьте, как вы с удовольствием едите пирожное. Чем ярче будет картинка перед глазами, тем лучше. Этот процесс активирует участки префронтальной коры, которые осознают понятие «будущее». Таким образом, вы получаете возможность интуитивно оценивать важность грядущих событий и учитывать их во время принятия решения. Этот прием ослабляет эффект отложенного дисконтирования. Эксперименты Эпштейна выявили, что эпизодическое размышление о будущем помогло женщинам с избыточным весом на треть снизить потребление соблазнительной высококалорийной пищи. Этот метод оказывает положительное воздействие также на детей, страдающих ожирением.

6

Фактор сытости

В возрасте 57 лет Элиза Мозер поступила в больницу немецкого города Вюрцбург с целым набором тревожных симптомов. Члены семьи рассказали докторам, что последние три года она постоянно страдала от головных болей, потери памяти, плохого зрения и инфантильного поведения. Но больше всего удивляло то, что за это время у Мозер развилось «необыкновенное сильное ожирение».

Состояние Мозер продолжало ухудшаться, и через четыре недели женщина скончалась в больнице. Возможно, из-за того, что случай был нетривиальным, вскрытие тела решил провести профессор Бернард Мор. В записях вскрытия Мор отметил «крайне огромный размер живота» Мозер и «необычно обильные отложения жира».

Затем Мор приступил к изучению мозга покойной. Он извлек мозг из черепа и перевернул его, чтобы осмотреть нижнюю часть. Он заметил опухоль, которая повредила гипофиз и гипоталамус – участок мозга над гипофизом (рис. 26). Это случилось в 1839 году.

Рис. 26. Гипоталамус и гипофиз

В то время Мор не мог знать, что его открытие стало первым шагом на пути к разгадке тайны переедания и положило начало новым исследованиям. Теперь мы можем узнать, почему одни люди весят больше, чем другие, и почему снижение веса дается так тяжело, а эффект длится совсем недолго.

Поиск центра сытости

В начале XX века открытие Мора повторили еще несколько исследователей. В 1902 году австро-американский фармаколог Альфред Фрёлих обнаружил у пациента набор симптомов, в числе которых было ожирение и половая дисфункция. Симптомы развились на фоне опухолей мозга, которые располагались в том же месте, где их ранее описал Мор. Позже это расстройство мозга и связанные с ним симптомы получили название синдром Фрёлиха.

Первоначально ученые связывали развитие ожирения при синдроме Фрёлиха с расстройством гипофиза. В те времена уже было известно, что гипофиз играет важную роль в поддержании гармоничного роста и развития.[90]

В течение последующих 30 лет эти воззрения казались актуальными, однако в целом идея начала ползти по швам сразу после опубликования работы Фрёлиха. В 1904 году австрийский патологоанатом Якоб Эрдхайм писал, что обнаружил у некоторых пациентов, страдавших ожирением, опухоли в гипоталамусе, над гипофизом. При этом гипофиз не был поврежден. После того как разные исследовательские группы провели эксперименты над собаками и крысами, а затем представили общественности результаты, то гипотеза о том, что опухоли в гипоталамусе становятся причиной ожирения, снова подтвердилась. На этом вопрос был закрыт. Ожирение при синдроме Фрёлиха возникает из-за опухоли в гипоталамусе, а не в гипофизе.

Однако научная одиссея к тайнам регуляции ожирения только началась. В 1940-х годах Альберт Гетерингтон и Стефан Рансон провели ряд экспериментов, положивших начало новым, современным нейробиологическим исследованиям причин ожирения. Ученые проводили опыты при использовании стереотаксической рамы – замечательного приспособления, которое подарили миру британские нейрохирурги в начале XX века. Стереотаксическая рама (рис. 27) удерживает череп неподвижно в определенном положении. Таким образом исследователи (и нейрохирурги) получают возможность проводить очень точные операции на мозге по принципу воспроизводимости результатов. Усовершенствованная модель рамы используется в медицине по сей день. Гетерингтон и Рансон подогнали аппарат под размер крысы, провели исследования и быстро выяснили, что критическим центром развития ожирения был не весь гипоталамус, а его малая часть – вентромедиальное ядро гипоталамуса.

Рис. 27. Первая стереотаксическая рама. Аппарат был запатентован американцем Робертом Кларком в 1914 году. Череп фиксируется в центре рамы при помощи дужек и «удила». Зонд в правой части использовался для проведения операций. Патент # US1093112-8.

Рис. 28. Вентромедиальное ядро гипоталамуса

Рис. 29 убедительно доказывает, что крысы с патологией ядра гипоталамуса находились на серьезной стадии ожирения, некоторые весили почти килограмм.[91] В начале 1940-х годов физиолог Джон Бробек из Йельского университета стал первым, кто провел всестороннее исследование пищевого поведения мышей с патологией ядра. Он писал, что крысы были «чудовищно прожорливы». После операции им настолько хотелось есть, что они принимались набивать рот еще до того, как проходило действие анестезии. Обжорство продолжалось несколько часов без остановки, затем крысы стабильно съедали в два и в три раза больше обычной суточной нормы в течение месяца. Бробек заметил, что количество излишней пищи соотносится с количеством набранного веса. После того как крысам принудительно ограничивали питание до нормы, набор лишнего веса прекращался.

Рис. 29. Крыса с патологией ядра гипоталамуса (справа) рядом со здоровой крысой (слева). Цифра показывают вес крыс в граммах. Взято из работы П. Тетельбаума «Материалы Американского философского общества» 108 (1964): 464 с разрешения Американского философского общества.

Из этого следует, что крысы с патологией ядра гипоталамуса страдали от ожирения по причине чрезмерного потребления пищи.[92]

Ученые стали считать вентромедиальное ядро гипоталамуса центром сытости. Животные с поврежденным ядром теряли возможность чувствовать насыщение и быстро накапливали лишний жир. Угнетенное состояние этого отдела мозга погубило Элизу Мозер, пациентов Флёриха и крыс Гетерингтона и Бробека.[93] Ученые обнаружили центр сытости, но им еще предстояло выяснить, как он работает.

Поиск фактора сытости

В 1949 году, всего через четыре года после выхода в свет оригинальной работы Гетерингтона по исследованию патологий ядра, ученые из лаборатории Джексона в городе Бар Харбор заинтересовались мышью, которая, кажется, была беременна. Мышь была интересна тем, что всегда все съедала подчистую, а при внимательном изучении вдобавок оказалась самцом. Ученые столкнулись с разновидностью ожирения у мышей, которое развивается в результате спонтанной генетической мутации. Зверька назвали Жирдяем, потому что он был очень толстым и ел за пятерых (рис. 30). Для своих габаритов он обладал низким уровнем расхода энергии и страдал от метаболических нарушений, совсем как человек с избыточным весом. В этом случае ожирение оказалось наследуемым признаком. Ученые определили, что за тучность фигуры отвечает определенный ген,[94] который они назвали ob-ген.

Рис. 30. Мышь Жирдяй. Рядом с ним обыкновенная мышь.

Так началась эра генетических исследований причин ожирения. В 1969 году Лоис и Теодор Цукер обнаружили вид ожирения у крыс, очень напоминавший случай Жирдяя. Ген ожирения крыс тоже передавался по наследству, как и ob-ген. Крысы невероятно полнели, в основном потому, что имели непомерный аппетит (но не только по этой причине). Некоторые особи весили больше одного килограмма и очень напоминали крыс с патологией ядра гипоталамуса. Толстые грызуны получили название тучные крысы Цукера. В следующие десятилетия возникли новые генетические модели развития ожирения у грызунов, в том числе диабет у агути. Ученые описывали генетические мутации, но не могли определить функции мутировавших генов и установить их взаимосвязь.

В 1959 году, через 10 лет после того, как был описан случай Жирдяя, физиолог из Университета Лидса Ромэйн Херви провел серию опытов, результаты которых пролили свет на тайну ожирения крыс с патологией ядра, разжиревшей мыши Жирдяя и тучных крыс Цукера. Он провел парабиоз – хирургическую операцию, суть которой в том, что двух мышей соединяют друг с другом хирургическим путем вдоль боковых поверхностей тела и превращают их в сиамских близнецов.[95] Парабиоз необходим для того, чтобы системы циркуляции крови двух мышей соединились в одну. В этом состоянии мыши медленно обмениваются кровью, в результате чего гормоны, которые производит одна из мышей, попадают в организм второй. Такая экспериментальная модель позволяет выяснить, возникает ли интересующая их особенность – в данном случае ожирение – под воздействием гормона, находящегося в кровеносной системе.

Херви решил проверить, развивается ли ожирение у крыс с патологией ядра гипоталамуса при участии гормона. Ученый повредил вентромедиальное ядро одной крысы, при этом парабиозная крыса-близнец не подвергалась хирургическому вмешательству. Результат эксперимента был просто поразительным. Как и ожидалось, крыса с поврежденным ядром стала объедаться и быстро набрала излишний вес. Совершенно неожиданным было то, что вторая крыса-близнец со здоровым гипоталамусом потеряла интерес к пище, сильно похудела и умерла от голода.[96] Вскрытие показало, что внутренние органы крысы с патологией мозга утопали в жировой ткани, а в теле близнеца жировая прослойка полностью отсутствовала.

Херви решил, что некий фактор попал в кровь крысы с патологией вентромедиального ядра и перешел по общей кровеносной системе в организм крысы-близнеца. В результате у близнеца пропал аппетит и истощилась адипозная ткань. Взяв за основу теорию Гордона Кеннеди, Херви предположил, что жировая ткань вырабатывает особый гормон – фактор сытости. Его концентрация в крови отражает степень адипозности, т. е. чем больше у человека жира, тем выше концентрация гормона в крови. Гормон сытости попадает в кровь и направляется в центр сытости, чтобы помочь головному мозгу контролировать аппетит и сдерживать адипозность (см. рис. 31). Когда жировая масса увеличивается, повышается и фактор сытости. Он подавляет аппетит и возвращает адипозность к нормальному состоянию. То же верно и в обратном порядке: когда жировая масса уменьшается, снижается и фактор сытости. В этом случае появляется аппетит, и жир снова накапливается до нормы. Согласно теории Херви фактор сытости и вентромедиальное ядро гипоталамуса образуют систему обратной связи, которая контролирует стабильное состояние адипозности. Система получила название липостат от греческих слов «жир» и «постоянство».