Для восприятия чего бы то ни было наша нервная система должна трансформироваться под влиянием нашего опыта. Реальность, состоящая из постоянных изменений, порождает следующий парадокс: любые изменения могут восприниматься лишь на фоне общей нейрофизиологической стабильности.
Каждый день мы имеем дело с безостановочно меняющейся средой, и если наша нервная деятельность просто отражает эту информацию, как океан во время шторма, то брошенный камушек или даже валун серьезно не повлияют на общую картину. Выражаясь в терминах нейрофизиологии, отношение «сигнал – шум» будет слишком незначительным. Чтобы стимул был замечен, а тем более воспринят как значимый, сигнал должен быть сильнее фонового шума либо фоновый шум должен быть заглушен.
Фундаментальная роль мозга – выступать детектором таких контрастов. По мере того как ощущения вычленяются из привычного потока, запускаются нейрохимические изменения в конкретных мозговых цепях, сообщая нам обо всем, что нас интересует: это и возможность получить пищу, питье или секс, и сигналы об опасности или боли, красоте и удовольствии. Поддержание стабильного базового уровня критически важно для того, чтобы мозг мог работать в качестве детектора контрастов; а система, сохраняющая базовый уровень, называется гомеостазом. Для гомеостаза необходима точка отсчета, сравнительный механизм и механизм корректировки. Этот процесс легко проиллюстрировать на примере температуры тела, которая держится на уровне чуть ниже 37 градусов Цельсия. Если вы чрезмерно остынете или перегреетесь по сравнению с этим уровнем, ваше тело это почувствует, и включатся механизмы, помогающие вернуться на базовый уровень – например, вы начнете потеть или дрожать. В нормальных условиях наши чувства также находятся в жестких границах. Большую часть времени мы испытываем личную относительную удовлетворенность: в противном случае мы не замечали бы «хороших» и «плохих» событий.
Вернемся к обсуждению гомеостаза позже. Пока давайте рассмотрим, что делает употребление наркотиков необычным физиологическим процессом, а именно способность определенных веществ захватывать контрастный детектор удовольствия.
Торкает ли новизна?
В 1950-е годы двое канадских исследователей провели типичный для того времени эксперимент[5]. Сделав крысе общую анестезию, они вживили ей электрод (тонкий провод) прямо в мозг, туда, где пролегает нейрофизиологическая цепь. Когда крыса оправилась после операции, ученые стали пускать по проводу слабые токи, имитировавшие естественную деятельность, чтобы понять, как это повлияет на поведение животного, и изучить таким образом функцию соответствующей нейрофизиологической цепи.
Сначала Джеймс Олдс и Питер Милнер подумали, что открыли клетки, отвечающие за любопытство. Дело в том, что подопытная крыса постоянно возвращалась в ту часть клетки, где ощущала электрический ток. Однако после длительных экспериментов ученые пришли к выводу, что на самом деле обнаружили центр удовольствия, который так и назвали. В ходе последующих экспериментов крысам дали возможность нажимать на педаль, чтобы они самостоятельно стимулировали эту зону у себя в мозге. Они делали это непрерывно, отказываясь практически от всего остального. Например, голодная крыса могла игнорировать пищу, продолжая нажимать на педаль, а самцы, подключенные к электроду, пускали себе ток, игнорируя привлекательных фертильных самок (как правило, такой стимул сильнее, чем стремление утолить голод). В некоторых случаях слепая тяга к стимуляции обозначенной области приводила к тому, что крысы доводили себя до истощения, отказывались спать и умирали.
Сразу же стала очевидна параллель между этим экспериментом и наркозависимостью. В течение последующих десятилетий нейрофизиологическая цепь, выявленная Олдсом и Милнером, стала предметом тысяч исследований, в ходе которых удалось выяснить ее анатомические, химические и генетические составляющие, а также связь с поведением. Наиболее важное открытие заключается в том, что электрическая стимуляция, примененная в том первом эксперименте, приводила к выделению нейромедиатора дофамина в прилежащем ядре. Это зона в мозге, расположенная примерно в семи сантиметрах за нижним краем глазниц и относящаяся к лимбической системе – группе структур, отвечающих прежде всего за эмоции. Здесь дофамин выделялся нейронами в среднем мозге, идущими по мезолимбическому пути (из названия понятно, что путь пролегает из среднего мозга (греч. meso-), в лимбическую систему).
5
James Olds and Peter Milner, “Positive Reinforcement Produced by Electrical Stimulation of Septal Area and Other Regions of Rat Brain”, Jornal of Comparative and Physiological Psychology 47, 1954.)