Часть реакций мозга на команды с целью выживания – это избыток гормонов стресса, таких как норэпинефрин и кортизол, которые наполняют организм во время перенапряжения. Подобно миндалевидному телу, они помогают нам выжить. Рассмотрим принцип их работы.
Коллекция клеток (или нейронов) в стволе мозга (часть главного органа ЦНС на тыльной стороне шеи, которая контролирует основные функции, такие как дыхание и бодрствование) содержит большую часть гормона стресса и адреналина. Технически он известен как норадреналин, который встречается в мозге и в организме, но имеется в виду общепринятый термин «адреналин». Эти клетки обладают длинными волокнами, известными как аксоны, которые расширяют свои щупальца по всему мозгу и вызывают гормон повсюду. Этот выброс ассоциируется со страшным событием, таким как атака льва.
Адреналин высвобождается из конца аксона в пространство между ним и следующим нейроном, называемым синапсом. Затем он переходит дальше и передаёт сигнал: «Помогите!». Это же действие совершает следующий нейрон, который покидает свою позицию и сообщает остальной части мозговой бригады, что возникают неприятности. Это биологически активное вещество действует как химический посланник, который указывает: «Беги!».
Содержание
Адреналин – это система пожарной тревоги мозга
Когда бушует огонь, вы убегаете и подаёте сигнал тревоги, который говорит людям в здании, чтобы тотчас покинуть его. Идея состоит в том, чтобы заставить всех уйти, как людей, которые могут погибнуть, так и тех, кто не подвергается риску. Будет время, чтобы разобраться с этим позже, но в краткосрочной перспективе лучше убедиться, что все в безопасности.
Наш мозг и организм имеет собственную систему пожарной сигнализации. Это называется адреналином. Когда существует угроза, он высвобождается повсюду, побуждает все области главного органа ЦНС обратить внимание и запускает те части тела, которые должны быть готовы. Адреналин повышает кровяное давление и увеличивает сердечный ритм, поэтому ваш организм способен доставить больше крови в мозг, мышцы и другие части тела, важные для выживания. Дыхание учащается, поэтому вы получаете кислород в свои лёгкие, а затем – в кровь. Чем её больше, тем больше кислорода и энергии (сахара), которые помогают нужным частям тела работать лучше, поэтому вы способны бегать быстрее и бороться в полную силу.
Кортизольные фишки
В то время, когда адреналиновая система работает на всю мощность, высвобождающий фактор кортикотропина (CRF) высвобождается из части мозга, называемой гипоталамусом. Это вызывает цепную реакцию, приводящую к выбросу гормона стресса, который именуется также кортизолом и вырабатывается надпочечниками. Он помогает доставлять силу мышцам, чтобы мы могли сопротивляться или быстро убегать. Энергия в районе областей, которые не нужны для выживания, например, желудка (ведь в эти минуты нет нужды сразу переваривать обед) или репродуктивных органов перемещается в более необходимые места. Быстрое мышление и сильные мышцы имеют решающее значение для выживания в тот момент, когда мы подвергаемся атаке.
Слишком много хорошего
Гормоны кортизола и адреналина нужны для того, чтобы помочь спастись, но если мы слишком долго страдаем от стресса или переживаем немало травматических ситуаций, они способны нанести удар. В некоторых случаях кортикотропин и адреналин может быть хронически слишком высокими. К тому же незначительные стрессоры или вещи, порождающие воспоминания о напряжении, вызывают увеличение концентрации кортизола и норадреналина в организме. Гормональная система может работать на максимуме или не иметь правильного ритма, а также быть истощена в определённое время дня.
Страх в миндалевидном теле и в части мозга, связанной с памятью и эмоциями, способен быть чрезмерно активен, и при дальнейшем отключении реакции страха гиппокамп и лобная кора не в состоянии функционировать нормально. Вы можете использовать алкоголь и наркотики, чтобы отключить гормоны стресса и успокоить мозг, а также не чувствовать себя так тревожно, но это может стать проблемой. В дальнейшем мы подробнее поговорим про области мозга, связанные со стрессом.
«Нейробиология страха» — Лорел Дюфиней Эдмундсон
Способность животных и людей испытывать страх имеет важное значение для его выживания. Эта эмоция вызывает знакомую реакцию «бей или беги», характеризующуюся повышенной частотой сердечных сокращений, дыханием и мышечным напряжением, что позволяет человеку уйти от опасности или защитить себя от хищника. Основываясь на наличии или отсутствии стимула, мозг соответствующим образом регулирует силу и продолжительность такого механизма преодоления. Однако, если эта система нарушает работу, то это может привести к чрезмерной тревожности у некоторых людей. По каким-либо причинам у них имеются проблемы с подавлением реакции организма на стресс. Хотя был достигнут большой прогресс в понимании механизмов, изначально инициирующих отклик на страх, но точный метод их устранения остаётся неизвестным.
Изучение эмоций как биологических явлений, которые когда-то считались «мягкой» предметной областью, недостойной серьёзного наблюдения, в последние годы вызвало большой интерес и уважение в научном сообществе. Джозеф Леду, невролог из Нью-Йоркского университета, является одним из пионеров в этой области. В своих исследованиях он различает эмоции и чувства, исходя из того, что первые являются жёсткими биологическими функциями нервной системы, которые развивались, чтобы помочь животным выжить в агрессивной среде и размножаться». Чувства, с другой стороны, представляются «продуктами осознанного ума, ярлыками (данными) к безотчётным эмоциям», и поэтому врождённые явления сложнее понять. Рассматривая их как нервные импульсы, которые вызывают двигательную активность, вместо сложных процессов разума, Леду утверждает, что их можно постигать количественно, и понимание этого будет легче.
Хотя не все учёные исследуют это особое различие между эмоциями и чувствами, многие соглашаются с тем, что реакция страха у животных и людей подразумевает больше, чем физическую подготовку к борьбе или бегству. За этим первоначальным, неспецифическим физиологическим ответом следует более медленная, детальная психологическая оценка ситуации, во время которой индивидуум осознаёт чувство страха. Миндалевидная мышца в переднем мозге, наряду с гипоталамусом, как известно, контролирует первичный физический ответ.
Когда животное получает зрительный, слуховой или иной сенсорный стимул, признанный потенциально опасным, то нейроны глаз или другого органа чувств посылают сигнал непосредственно в миндалину, которая в дальнейшем стимулирует гипоталамус для продуцирования кортикотропин-высвобождающего гормона (CRH). Выпуск CRH провоцирует выброс гипофизарной железы адренокортикотропным гормоном (ACTH), который, в свою очередь, стимулирует надпочечники вырабатывать кортизол. Находясь в кровотоке, он вызывает увеличение производства глюкозы, тем самым обеспечивая необходимое топливо для центра нервной системы и мышц для борьбы со стрессом.
Исследования нейронной активности в головном мозге показали, что префронтальная кора (когнитивный и эмоциональный центр обучения), который помогает интерпретировать сенсорные стимулы, несёт ответственность за сознательную оценку опасности. Пройдя через миндалину, информация отправляется в кору. Там пугающий стимул подробно исследуется, чтобы определить, существует ли реальная угроза. Основываясь на этих данных, миндалевидному телу будет сигнализироваться сообщение для выбора: увековечить физический ответ либо прервать его. Поскольку миндалина возбуждается до того, как процессы в коре помогают точно оценить ситуацию, человек будет испытывать физические эффекты страха даже в случае ложной тревоги.
Исследования, проведённые на крысах, были полезны для понимания связи между памятью и эмоциями, включая страх. Животное, которое было подвержено действию мигающего света и мягкого электрического тока, проявляет опасение всякий раз, когда подвергается влиянию одной и той же тональности. Вегетативная нервная система крысы активируется, как будто она сталкивается с опасностью. Только после повторных проявлений стимула без шока физический ответ уменьшился. Интересно, что доказательства продолжающейся активности в коре были обнаружены даже после прекращения физического ответа.
Из этой информации Леду и его коллеги пришли к выводу, что память о травматическом опыте может сохраняться после произошедшего события. Это явление объясняет, почему человек, который успешно лечился от определённой фобии, всё ещё помнит, как какой-то стимул причинял ему страдания. В дальнейших исследованиях, проведённых неврологом на крысах, выяснилось, что повреждение префронтальной коры затрудняет подавление страха. Это говорит о том, что чрезмерно пугливый человек может иметь неисправную префронтальную кору.
В Университете Висконсина Мэдисон, Нед Калин и Стивен Шелтон сосредоточили своё внимание на реакциях страха макак-резусов, чтобы попытаться понять человеческие модели. Они обнаружили прямую связь между количеством АКТГ, обнаруженным в крови молодых обезьян, а также продолжительностью и тяжести стрессовых реакций. Они включали отделение от матери и прямой зрительный контакт с человеческим наблюдателем. Люди с низкими исходными уровнями АКТГ проявляли умеренное защитное поведение на более короткую продолжительность, чем пациенты с высокими уровнями.
Параллельное явление было обнаружено у детей: лица с небольшим количеством базального кортизола также проявляли меньший стресс и торможение. В другом исследовании, Калин и Шелтон обнаружили, что у молодых людей в обеих группах сложились поведенческие модели, которые напоминают привычки их родителей. В возрасте пяти месяцев уровень АКТГ, индуцированный стрессами, аналогичен таковому у матерей. Подобным образом, многие из чрезвычайно подавленных детей были окружены излишком заботы их родителей. На основе этих результатов Калин и Шелтон пришли к выводу, что обезьяны являются хорошей моделью для понимания поведения человека.
Коллеги Ричарда Дэвидсона, основываясь на выводах о том, что правая префронтальная кора необычно оживлённая у детей с чрезвычайно подавленным эффектом, начали исследовать влияние бензодиазепинов на нервную деятельность. Эти препараты при стрессе значительно уменьшали электрическую активность в правой префронтальной коре обезьян. Хотя, безусловно, казалось, что это может стать успешной терапией для экстремальной страховки, необходимо провести дополнительные испытания, чтобы обеспечить их безопасность и эффективность. Калин и Шелтон оптимистично предположили, что существует способ научить молодёжь регулировать свои чувствительные к бензодиазепину системы без приёма лекарств.
Успехи в исследованиях животных, наряду с мощью компьютерной генерации изображений мозга, обеспечили прочное понимание схем, связанных с генерированием первоначальной реакции страха у людей. Однако исследователи признают, что «относительно мало известно о схемах, которые участвуют в её отключении». Возможно, лучшее понимание экологических и генетических факторов, которые влияют на развитие реакции страха, прольёт свет на лучшие способы управления выражением опасения и связанных с ним симптомов.
Застыл от страха? Как действуют гормоны любви
В пугающих ситуациях люди, как правило, замирают, но только не мамы. Теперь новое исследование показывает, как мозг быстро доставляет гормон окситоцин, который матери имеют на повышенных уровнях, начиная с рождения ребёнка и направляя его туда, где это необходимо, затем освобождая, чтобы защитить своего малыша. Исследование, проведённое на крысах, показало, что окситоцин мчится в область мозга, которая управляет страхом, называемую амигдалой, любезно предоставлена специальными клетками, действующими как неврологическая скоростная магистраль. Кроме того, когда исследователи провоцировали эти структурные единицы на отправку окситоцина в миндалину, он уменьшал реакции страха крыс на поражение.
«Результаты наблюдений могут стать базой для изучения аутизма, тревог и расстройств страха», – сказал исследователь Рон Стоуп, психиатр-невролог из Университета Лозанны в Швейцарии. Эта работа может также побудить учёных уделить внимание детальному исследованию деятельности мозга в моменты, когда уровень окситоцина высок, например, во время родов и лактации, сказал Стоуп. Исследование опубликовано в февральском номере журнала Neuron.
Отверстие в стенке
Окситоцин продуцируется в гипоталамусе – области небольшого размера в промежуточном мозге – и высвобождается в кровь. Но гормон также каким-то образом проникает в остальную часть мозга, в том числе в миндалину – факт, который давно озадачил учёных, потому что гематоэнцефалический барьер блокирует выброс окситоцина в кровь при перемещении в мозг. Из результатов предыдущего эксперимента команда Стоупа знала, что окситоцин в миндалине заставляет крыс оставаться в движении, когда они боятся, вместо того, чтобы тормозить, как обычно.
«Главный вопрос: «Как он доходит от гипоталамуса до миндалины?», – поинтересовался Стоуп. Одна из идей заключалась в том, что окситоцин медленно рассеивался через промежуточную ткань головного мозга. «Но гормон влияет на миндалину буквально за пару секунд», – сказал Стоуп. Это намного быстрее, чем время, которое потребуется для распространения.
Окситоцин должен был достичь своей цели другим способом. Чтобы исследовать, команда Стоупа заразила клетки крысиного гипоталамуса вирусом, который заставлял продуцировать светящийся зелёный белок всякий раз, когда они вырабатывали этот гормон. Позже учёные расчленили мозг крысы и увидели «прекрасную сеть зелёного флуоресцентного белка», – проинформировал Стоуп. Она включала волокна, которые доходили от гипоталамуса до миндалины. Исследователи нашли отверстие окситоцина в стенке мозга.
Следующим шагом было наблюдение за быстрой системой доставки в действии. Обнаруженные волокна заставили вновь доставлять окситоцин в миндалину, и в тот момент, когда это произошло, крысы, скованные страхом, начали свободно перемещаться. «Когда мы остановимся, они перестанут двигаться», – сказал Стоуп. Это была живая демонстрация того, как окситоцин попадает туда, куда ему нужно, чтобы контролировать страх.
Смягчающее действие вещества на эту эмоцию особенно актуально для кормящих матерей с высоким уровнем гормона, который поможет защитить своих детей от угрозы, ведь они не впадают в ступор от страха. «Точно так же во время родов усиленная доставка окситоцина в миндалину может иметь значение для снижения уровня беспокойства и боязни», – заметил Стоуп.
Страх и мозг
«Эксперимент был невероятно изящным подходом к нейробиологии, – сказала Сью Картер, поведенческий нейробиолог из Университета штата Иллинойс в Чикаго, которая не участвовала в исследовании. – Система доставки окситоцина предполагает, что роль гормона в нашей реакции на страх больше, чем мы думали». «Выводы также вызывают много вопросов, например, зависит ли эта система от конкретной личности, – озадачился Стоуп. – Вполне возможно, что у людей в амигдале разное количество рецепторов окситоцина, и это может объяснить, почему некоторые больше беспокоятся, чем другие, хотя для таких выводов нужно немало исследований».
«Конечно, отдельные психические заболевания уходят корнями в страх», – сказала Картер. – В литературе говорится, что лица, имеющие патологии, такие как аутизм, а также некоторые формы шизофрении и ряд тревожных расстройств, испытывают чувство страха или угрозы, даже когда опасаться нечего». Нейробиолог сказала, что система доставки окситоцина или её отказ работать как следует, могут быть связаны с этими заболеваниями.
Двуликий гормон любви
- Окситоцин способен приводить к тому, что женщины, у которых были отрицательные социальные переживания, ещё больше начинают беспокоиться.
- Блокирование гормона может оказывать такое же действие, как антидепрессанты или успокоительные лекарства, но уже через 30 минут вместо четырёх недель.
- Угнетение окситоцина влияет на мужчин и женщин по-разному.
Эксперимент из Университета Калифорнии Дэвиса (UC Davis) показывает: вместо того, чтобы сделать каждую социальную ситуацию лучше, окситоцин может просто преувеличивать всё, что даёт вам любое взаимодействие. Он выделяется мозгом, когда мы находимся в определённых общественных условиях. Касательно мышей женского пола, переживших негативные социальные переживания, то в исследовании говорится, что окситоцин, высвобождаемый в новых взаимодействиях, только усиливал их беспокойство.
После удаления гормона с помощью блокирующего агента мыши были более открыты для этих процессов. Эффект являлся по существу таким же, как при употреблении обычных транквилизаторов или антидепрессантов, которые необходимо пить около четырёх недель, чтобы они начали действовать. Как свидетельствуют недавние исследования Университета Калифорнии Дэвиса, боязнь новых социальных ситуаций и усиление тревоги действительно может быть спровоцирована «гормоном любви». Снижение выделения окситоцина в мозг способно предотвратить тревожность, особенно у женщин.
Доктор Брайан Трейнор, который являлся соавтором исследования Дэвиса, говорит, что его наблюдение было неправильно истолковано и искажено. Гормон высвобождается во многих ситуациях, но особенно во время адаптации в обществе. Это привело к теории о том, что доза гормона может улучшить социальный опыт в целом. В эксперименте, который он и его коллеги опубликовали в «Биологической психиатрии», было показано, как окситоцин и его ингибиторы работают у самок мышей, над которыми «издевались», – это означало, что у них был негативный социальный опыт. В новых переживаниях гормон не помогал им. Затем исследователи дали мышам дозу препарата, который блокировал рецепторы окситоцина и ингибировал эффекты гормона. Вместо того, чтобы продолжать бояться новых социальных ситуаций, грызуны были более смелыми и открытыми для получения опыта.
Никто ничего не написал пока. Будтье первым!