Кокаин препятствует удалению из синаптической щели нейромедиатора дофамина, выделяемого в ответ на нервные импульсы. В результате дофамин дольше стимулирует целевые клетки. Амфетамин («спид») действует аналогичным образом. Способность вызывать зависимость у обоих наркотиков связана с тем, что дофамин стимулирует центр удовольствия мозга. Именно поэтому чистый кокаин и вызывает возбуждение и эйфорию, как отмечал Фрейд. Если организм продолжает получать кокаин, то уровень дофамина в мозге остается повышенным, и приятное ощущение не проходит. Когда же действие наркотика прекращается, концентрация дофамина падает ниже нормального уровня, вызывая депрессию, мучительное беспокойство и непреодолимое желание получить новую дозу. Пристрастие, таким образом, это влечение мозга, и все, что чрезмерно стимулирует центр удовольствия, способно вызывать зависимость. На крючке
Никотин известен как один из наркотиков, вызывающих самую сильную зависимость. Он содержится в листьях табака Nicotiana tabaccum и берет свое название от фамилии жившего в XVI в. искателя приключений Жана Нико, который привез это растение во Францию и, как говорили, рекламировал его в качестве средства от головной боли. В Англию табак был привезен сэром Джоном Хокинсом в 1565 г. и поначалу был встречен с удивлением и неприятием. По одной из историй, возможно, выдуманной, слуга сэра Уолтера Рэли окатил его водой, решив по ошибке, что хозяин горит. Курение табака запрещалось королевскими и папскими буллами. Король Англии Иаков I написал в 1604 г. свое знаменитое «Решительное возражение против табака» (Counterblaste to Tobacco), где он называет курение «привычкой, отвратительной для глаз, омерзительной для носа, губительной для мозга, опасной для легких», а табачный дым сравнивает с «ужасным дымом, выходящим из бездонных глубин ада». Постепенно, однако, курение табака распространилось и стало повсеместным к середине прошлого столетия.
Курение — дорогое удовольствие во всех смыслах. Ежечасно 12 человек в Великобритании умирают от болезней, связанных с курением, а в Соединенных Штатах от этого умирает еще больше людей. На лечение заболеваний, связанных с курением, тратятся миллиарды долларов — более $190 млрд в год только в одних США. Считается, что в конечном итоге половина курильщиков становится жертвами своей привычки, поскольку курение резко повышает риск рака легких (85% всех случаев заболевания раком легких являются результатом курения), а также сердечных заболеваний, инсульта, эмфиземы и множества других видов рака. Связь между курением и раком легких была установлена сэром Ричардом Доллом в начале 1950-х гг., однако его выводы поначалу встретили значительное сопротивление[36]. Широкие программы по охране здоровья, проводимые в последние 50 лет, сократили употребление табака и привели к снижению уровня заболеваемости раком легких, однако 20% взрослых продолжают курить. Все знают, что причиной рака является не никотин, содержащийся в сигаретах, а целый букет канцерогенных веществ в составе табачного дыма. Никотин, однако, опасен потому, что он вызывает сильную зависимость и стойкая привычка превращает отказ от курения в непростое дело.
Никотин воздействует на ацетилхолиновые рецепторы в местах сопряжения нервов и скелетных мышц, а также в определенных нервно-нервных синапсах в головном мозге. Присоединение никотина к ацетилхолиновым рецепторам, как и присоединение самого ацетилхолина, открывает ионный канал, который пропускает ионы натрия в нервную клетку и, таким образом, вызывает генерирование электрического импульса. Именно способность активировать определенные нейроны мозга позволяет наркотику действовать как стимулятор и, подобно кофеину, помогать человеку сконцентрироваться, несмотря на усталость. А зависимость он вызывает потому, что стимулирует также нервные клетки в центре удовольствия головного мозга. Заядлые курильщики устраивают перекуры с такой частотой, которая обеспечивает поддержание постоянной концентрации никотина в крови и мозге и, таким образом, постоянного уровня возбуждения нейронов. Тем людям, у которых в силу генетических особенностей понижен уровень фермента печени, разрушающего никотин, и наркотик медленнее выводится из крови, требуется меньше сигарет для получения такого эффекта. Люби, люби меня[37]
«Скажи мне, где любви начало? Ум, сердце ль жизнь ей даровало?»[38] — спрашивает Шекспир в «Венецианском купце». Романтическая любовь давно притягивает внимание писателей, художников и драматургов, однако что заставляет нас влюбляться? Желание найти идеальную пару и не оставлять ее до конца жизни или прелесть свежего лица, пленяющая нас на время, пока не встретится другое? Снедаемые любовью нередко хотят просто-напросто, чтобы предмет обожания ответил взаимностью. Именно на это нацелены заклинания и приворотные зелья, а возможно, даже наши предпочтения в косметике, духах и одежде. В шекспировском «Сне в летнюю ночь» любовное зелье, приготовленное из сока фиалки трехцветной (анютиных глазок), как известно, вызывает неразбериху. Его капают на веки спящей Титании и заставляют ее влюбиться в первое существо, которое она видит, когда просыпается. Предметом любви оказывается ткач Основа, самое непривлекательное создание на свете — человек с ослиной головой. Идея волшебного любовного зелья может, конечно, вызвать улыбку, но последние исследования показывают, что любовь и в самом деле не более чем химический феномен.
Наше понимание химии привлекательности началось довольно неожиданно — с ничем не примечательного мелкого грызуна, степной полевки. Степные полевки моногамны и привязываются друг к другу на всю жизнь. В отличие от них, их сородичи, горные полевки, очень неразборчивы в связях и предпочитают не обременять себя длительными отношениями. Разница в их поведении, похоже, связана с двумя специфическими химическими веществами, окситоцином и вазопрессином, которые выделяются в мозге во время спаривания. Окситоцин принципиально важен для создания прочной пары, и его впрыскивание в прилежащее ядро обеспечивает пожизненную привязанность, даже если у пары нет секса. Когда действие окситоцина блокируется, степные полевки ограничиваются лишь мимолетными связями. Впрыскивание окситоцина горным полевкам, однако, не изменяет их поведения из-за того, что у них отсутствуют рецепторы окситоцина в центре удовольствия головного мозга. Окситоцин вызывает выделение дофамина, и партнеры, как предполагается, живут в согласии, получая взаимное удовольствие. Вазопрессин не менее важен для формирования пары, особенно в случае самцов. Он, помимо этого, провоцирует агрессивное поведение у самцов полевок в отношении соперников во время ухаживания и при защите гнезда. С вазопрессином связано и агрессивное поведение у людей.
Конечно, вряд ли можно напрямую переносить принципы поведения полевок на людей, у которых и мозг, и социальные взаимоотношения несравненно сложнее. Тем не менее окситоцин также очень важен для формирования устойчивых связей у людей. Он выделяется во время секса и кормления грудью и может способствовать укреплению привязанности влюбленных, а также матери и ребенка. Он, помимо прочего, углубляет доверие между людьми — очень важный компонент любовных отношений. Дофамин, этот властитель наслаждений и пристрастий, тоже занимает важное место в романтической любви. При исследовании активности мозга студентов, утверждавших, что они безумно влюблены, у них обнаруживались области с высоким содержанием дофамина, когда им демонстрировали фотографии возлюбленных. Это и есть ответ на вопрос Шекспира о том, где начинается любовь, и у нас, в самом прямом смысле, может развиваться наркотическая зависимость от предмета обожания. Гормон (не)счастья
Итак, наслаждение — это результат деятельности мозга, но то же самое можно сказать и о страдании. Печаль — очень распространенное явление, как выразился Уильям Блейк, «и каждое чело, что я встречаю, несет печать беды, печать печали». Нередко встречается и ее более суровая сестра — клиническая депрессия. По оценкам, на том или ином этапе жизни почти 10% людей страдают, по словам Уинстона Черчилля, от «тоски зеленой». У некоторых людей она бывает настолько сильной, что полностью выбивает их из седла.
Счастье и отчаяние — это два лица нейромедиатора серотонина. Серотонин вырабатывается нейронами ядер шва головного мозга, отростки которых разветвляются по всему мозгу. В число их мишеней входят прилежащее ядро и вентральная область покрышки, т.е. части центра удовольствия мозга. Поскольку серотонин выделяется во многих областях мозга и взаимодействует как минимум с 14 видами рецепторов, он оказывает влияние на многие типы поведения, однако его самая важная роль — это управление настроением. При повышенном уровне серотонина наблюдается чувство оптимизма, удовлетворенности и душевного равновесия. Когда его слишком мало, мы впадаем в отчаяние, депрессию, тоску, апатию и ощущаем собственную неполноценность. Один из способов повышения уровня серотонина — энергичные физические упражнения. Именно поэтому быстрая ходьба или игра в сквош (если, конечно, вы способны оторвать зад от дивана) помогают развеяться. Современные антидепрессанты, такие как прозак (флуоксетин), тоже повышают концентрацию серотонина. Они препятствуют удалению серотонина из синаптических щелей и таким образом продлевают стимулирование соответствующих рецепторов.
Самым печально известным наркотиком, взаимодействующим с серотониновыми рецепторами, является, пожалуй, ЛСД. Его необычайно сильный эффект на восприятие окружающего поэтически описывается в песне «Lucy in the Sky with Diamonds» группы The Beatles. Однако далеко не все наркотические «путешествия» являются приятными. В научно-фантастическом телевизионном сериале «Доктор Кто» (Dr Who) Повелитель Времени «перерождается» каждые несколько лет, что позволяет исполнять эту роль разным актерам. В сценарии, хранящемся в архиве компании BBC, есть разъяснение для продюсеров, где указывается, что процесс перерождения — это нечто страшное, «словно он принял дозу ЛСД, но вместо кайфа попал в преисподнюю и испытал запредельный ужас».
ЛСД — галлюциногенное вещество, производное природного соединения, эрготамина, которое встречается в темно-пурпурных плодовых телах паразитического гриба спорыньи, Claviceps purpurea. В Средние века спорынья часто поражала рожь, и хлеб из зараженного зерна приводил к вспышкам эрготизма, отравления эрготамином. Бывали случаи, когда эпидемия отравлений охватывала целые города. В 1930 г. было выделено действующее вещество спорыньи, а впоследствии швейцарский химик Альберт Хофманн синтезировал его производное — диэтиламид лизергиновой кислоты (lysergic acid diethylamide — LSD), или ЛСД-25 для краткости. Хотя Хофманн забросил исследования этого вещества на целых пять лет, он хорошо помнил, что подопытные животные очень возбуждались после его введения. В 1943 г., решив более тщательно изучить препарат, Хофманн вновь синтезировал его. Несмотря на все предосторожности (Хофманн знал, что спорынья очень токсична), на последнем этапе получения вещества он испытал череду необычных ощущений, включая «бесконечный поток фантастических картин, необычайных форм с интенсивной, быстро меняющейся игрой красок».
Полагая, что такой эффект дало синтезированное вещество, Хофманн по освященной временем традиции ученых-фармакологов попробовал три дня спустя действие крошечного количества препарата на себе. Эффект оказался сногсшибательным. В записной книжке ученого осталась запись: «Все вокруг изменилось самым невероятным образом. Комната стала вращаться, а знакомые вещи и мебель приняли гротескные, чудовищные формы. Они непрерывно двигались, видоизменялись, словно под влиянием какой-то внутренней неугомонности. Моя соседка, которую трудно было узнать, принесла мне молока — за вечер я выпил его более двух литров. Это была уже не г-жа Р., а злобная, коварная ведьма с разноцветной маской на лице». Состояние Хофманна явно было не из приятных, он отметил: «В меня вселились демоны, они завладели моим телом, моим разумом и душой». Хофманна охватил страх, ему стало казаться, что он вот-вот умрет, его жена и трое детей останутся без средств к существованию, а перспективное исследование не будет завершено. Постепенно, однако, ужасы отступили, а на смену им пришли фантасмагорические картины «из кругов и спиралей, взрывающихся цветными фонтанами, перестраивающихся и преобразующихся непрерывным потоком», звуки, которые превращались в зрительные образы, и ощущение новой жизни.
ЛСД — один из самых известных галлюциногенов. Он оказывает необычайно сильное воздействие на слуховое и зрительное восприятие, рождает сверкающий мир, в котором цвета, яркость образов и звуки усиливаются, предметы приобретают необычные формы, а стены начинают «дышать». Однако его эффекты изменением восприятия и галлюцинациями не заканчиваются. Он трансформирует чувство времени, эмоции и самосознание. Некоторые из тех, кто попробовал его, утверждают даже, что он расширяет сознание (хотя и трудно сказать, что они имеют в виду), приносит одухотворенность и озарение. Но если спуститься с этих высот на землю, то все сводится к изменению электрической активности мозга. «Волшебные» эффекты ЛСД и других галлюциногенов связаны с тем, что они очень прочно присоединяются к определенной подгруппе серотониновых рецепторов в синапсах мозга, к так называемым 5HT-2A-рецепторам. Почему ЛСД вызывает сильные галлюцинации, а серотонин нет, хотя они присоединяются к одним и тем же рецепторам, в точности не знает никто, однако одной из причин может быть то, что они, похоже, активируют разные сигнальные пути в клетках-мишенях. Искусство запоминания
Наше понимание физиологической основы эмоций, за исключением наслаждения и отчаяния, в числе которых гнев, смущение, зависть, печаль, отвращение, чувство вины и удивление, далеко от полной ясности. Общепризнанно, однако, что наша эмоциональная реакция на ту или иную ситуацию сильно зависит от прошлого опыта. Память играет ключевую роль в определении того, что мы чувствуем, а сохранение воспоминаний, связанных с эмоциями, происходит в миндалевидном теле, двух миндалевидных областях мозга, которые расположены в задней части головы. В миндалевидном теле также сохраняется память о вознаграждении и страхе.
Память и все, что с нею связано, — развитие памяти, процесс запоминания, накопление воспоминаний и процесс обращения к ним — озадачивали и интриговали людей на протяжении столетий. До появления дешевой бумаги и компьютеров память имела особое значение. Искусство запоминания было развито у древних греков и римлян, учитывая, что адвокатам и политикам приходилось говорить часами без каких-либо записей. Не случайно методы запоминания обсуждались ими очень широко. Квинтилиан рассказывает, как поэт Симонид представлял победную оду хозяину грандиозного пира в Фессалии, чемпиону по боксу. По традиции большая часть его панегирика была посвящена прославлению богов-близнецов Кастора и Поллукса. Хозяин, которому надоело слушать восхваления богов, отказался выплатить Симониду всю согласованную ранее цену, заметив, что Кастору и Поллуксу следовало бы уделять поменьше внимания. Чуть позже Симониду сказали, что на улице его ожидают два молодых человека, у которых к нему срочное дело. Не успел Симонид покинуть здание, как оно рухнуло, похоронив всех, кто в нем находился. Молодые люди, которые вызвали Симонида и спасли ему жизнь, исчезли — как считается, это были Кастор и Поллукс. Главное в этой истории вовсе не утверждение моральной обязанности полностью платить по долгам, как можно было бы подумать, а то, что Симонид сделал впоследствии. Тела погибших оказались настолько обезображенными, что их невозможно было опознать. Симонид, однако, запомнил точное расположение всех, кто принимал участие в пире, и указал их имена. Ему открылось «искусство запоминания».
Ссылаясь на эту историю, Квинтилиан говорит, что при заучивании длинного текста его нужно разбить на небольшие части. Затем следует представить себе знакомое место, например свой дом, и поместить части текста в разные комнаты. Теперь, чтобы вспомнить текст, нужно просто пройти по воображаемому дому, комнату за комнатой, восстанавливая попутно запомненный текст. Привязка к месту и постоянное повторение до сих пор остаются лучшими методами запоминания чего-либо и нередко используются людьми с феноменальной памятью. Память о прошлом
Как и в какой именно части мозга сохраняются воспоминания, остается загадкой. Тот факт, что стимулирование определенных участков головного мозга может вызывать яркие воспоминания — знакомый запах, обрывок песни и даже полную картину события со всеми его переживаниями, — говорит о том, что по крайней мере некоторые воспоминания привязаны к конкретным областям мозга. Люди, страдающие зрительной агнозией, могут терять способность распознавать определенные объекты, несмотря на то, что их органы чувств и память функционируют нормально. Как отмечает Оливер Сакс в своей книге «Человек, который принял жену за шляпу» (The Man Who Mistook His Wife for a Hat), они могут описать, как выглядит перчатка, но не узнают ее, когда видят и не знают, зачем она нужна. Они также могут не узнавать какого-то человека, хотя других узнают, или спутать жену со шляпой. Все это свидетельствует о том, что разные типы информации могут обрабатываться и храниться в разных частях мозга.
Существует также разница между кратковременной и долговременной памятью. Первой мы пользуемся, когда запоминаем какое-нибудь число на несколько минут или план возможных комбинаций в шахматах, прежде чем сделать ход. Кратковременная (или оперативная) память связана, по всей видимости, с работой частей коры головного мозга, в частности лобных долей. Долговременная память позволяет нам вспоминать события детства. Тот факт, что большинство людей не помнят многое из произошедшего до того, как им исполнилось три года, свидетельствует о том, что до этого возраста долговременная память сформирована не полностью. В настоящее время ведутся активные исследования, направленные на то, чтобы понять, как происходит отбор информации из оперативной памяти для долговременного запоминания, как, где и в какой форме она откладывается и, наконец, как эта информация извлекается из памяти.