Дмитрий Жуков - Стой, кто ведет? Биология поведения человека и других зверей
В дозах, соответствующих умеренному стрессу, кортиколиберин вызывает следующие изменения: подавляет двигательное и исследовательское поведение в незнакомой (стрессорной) обстановке, а в знакомой обстановке (в домашней клетке) увеличивает двигательную активность и исследовательское поведение – животное обнюхивает стены, активно использует вибриссы (усы на морде), встает на задние лапы, пытается выглянуть из клетки. Кортиколиберин вызывает различные изменения памяти и способности к обучению. Зависимость этого эффекта от дозы весьма индивидуальна, т. е. от животного к животному сильно варьирует диапазон доз, в которых кортиколиберин улучшает, а в которых тормозит определенные формы обучения. В целом кортиколиберин улучшает обучение, когда животное реагирует на отрицательные, неприятные стимулы (например, боль), и ухудшает способность к обучению при реакции на положительные (еда, сладкие растворы). Кортиколиберин усиливает реакцию на неприятные воздействия: крыса интенсивно закапывает дурно пахнущий предмет; попробовав воду, в которую добавлено горькое вещество, трясет головой и вытирает морду лапами; при внезапном резком звуке вздрагивает намного сильнее обычного. Как и при стрессе, при введении кортиколиберина подавляется половое и пищевое поведение и усиливается смещенная активность, в частности груминг.
Независимо от дозы кортиколиберин подавляет синтез гонадолиберина, что проявляется в торможении всех форм полового поведения, а длительное воздействие стрессора ведет к нарушениям репродуктивной сферы.
Легко видеть, что бόльшая часть поведенческих эффектов кортиколиберина соответствует разнообразным изменениям в первый период стрессорной реакции, общим знаменателем которых является увеличение уровня тревоги, что обеспечивает готовность организма к приспособлениям в среде, вызвавшим стресс.
АКТГ
Под влиянием кортиколиберина усиливаются синтез и секреция АКТГ в переднем гипофизе. АКТГ стимулирует секрецию глюкокортикоидов корой надпочечников. Помимо этой, основной, эндокринной функции, АКТГ, единственный среди всех гормонов переднего гипофиза, обладает выраженным психотропным действием. Выявлению многочисленных, в том числе и психотропных, эффектов АКТГ способствовало то, что этот гормон, как и прочие гипоталамические и гипофизарные гормоны, представляет собой пептид, т. е. цепочку аминокислот. Разные участки этой цепочки обладают разными свойствами. Вводя животному (или человеку) определенный фрагмент молекулы АКТГ, экспериментатор регистрирует изменение функций только одного органа или одной функции (рис. 4.19).
АКТГ усиливает внимание и улучшает память
Таким путем было установлено, что стимуляция секреторной функции коры надпочечников (собственно адренокортикотропная функция) осуществляется фрагментом АКТГ11–24. В то же время указанный фрагмент не имеет психотропной активности. Инсулинотропная функция АКТГ заключена в отрезке с 22-й по 39-ю аминокислоту; АКТГ1–13 участвует в регуляции медленного сна (с преобладанием медленных волн на ЭЭГ), а АКТГ18–39 стимулирует быстроволновой сон.
Для проявления поведенческих эффектов АКТГ достаточно фрагмента 4–10 или даже 4–9. Основной психотропный эффект АКТГ состоит в повышении внимания к значимым стимулам. Следствием этого является улучшение памяти.
Внутривенное введение АКТГ4–10 и АКТГ4–9 (15 и 40 мг в течение 4 часов) добровольцам, здоровым молодым мужчинам, через полчаса после начала введения приводило к усилению избирательного внимания и к уменьшению времени двигательной реакции. Под влиянием АКТГ увеличивается количество воспринимаемой зрительной и слуховой информации, он сокращает время адаптации к темноте и работы над корректурой тестов, а также уменьшает число ошибок. АКТГ4–10 препятствует росту времени реакции, который в норме наблюдается при выполнении монотонного задания.
Рис. 4.19. Функциональная структура АКТГ. Приведена последовательность аминокислот в молекуле АКТГ. Каждая аминокислота обозначена тремя латинскими буквами. Она имеет постоянное место в молекуле АКТГ, как и любого другого пептида, поэтому отдельные участки молекулы гормона обозначаются числами, указывающими первую и последнюю аминокислоту во фрагменте. Полная молекула АКТГ имеет 39 аминокислот, поэтому она обозначается как АКТГ1–39. Отдельные фрагменты молекулы обозначаются числами, соответствующими номеру первой и последней аминокислоты в данном фрагменте. Все приведенные фрагменты обладают лишь каким-то одним из многочисленных эффектов естественного АКТГ, имеющего полную цепь аминокислот. АКТГ11–18 связывается с рецепторами коры надпочечника, но не проявляет биологического эффекта, поскольку рецептор не активирован. Для его активации необходим фрагмент АКТГ5–9. Этот же фрагмент и даже еще более короткие пептиды, например АКТГ4–7, имеют психотропный эффект
Влияние АКТГ на избирательное внимание подтверждается изменением ЭЭГ. Фрагменты АКТГ 1–24, 1–10, 4–10 (1–2 мг за один-два часа до теста) подавляют усиление альфа-активности ЭЭГ, которое отмечается при повторении стимулов и отражает привыкание к повторяющемуся раздражению.
Принципиально то, что АКТГ улучшает не обучение вообще, а только за счет усиления внимания к зрительной и слуховой информации. Так, АКТГ не влияет на выработку и угашение условного рефлекса избегания удара электричеством пальца руки. Введение АКТГ неэффективно при депрессии. Отсутствует эффект АКТГ на память и при электроконвульсивной терапии.
Эффекты АКТГ зависят от пола испытуемого. У мужчин АКТГ снижает тревожность, а у женщин при введении в середине менструального цикла увеличивает ее, а кроме того, ухудшает зрительное внимание и улучшает вербальную память.
Эндогенные опиаты
Эндогенные опиаты получили свое название из-за сходства биологического эффекта с опиатами растительного происхождения – опием и морфием. Как и эти наркотики[120], эндогенные опиаты – это: а) анальгетики – уменьшают боль; б) эйфориаки – повышают настроение, вызывают душевный подъем. К эндогенным опиатам относят эндорфины (эндогенные морфины), синтезируемые в переднем гипофизе, и энкефалины, которые получили название от греческого слова «мозг», так как первоначально были обнаружены именно там. Кроме мозга и гипофиза, эндогенные опиаты синтезируются и в других органах.
Эндорфины и энкефалины имеют широкий спектр физиологических эффектов. Они воздействуют на системы пищеварения, сердечно-сосудистую систему, водно-солевой обмен, но главными, практически важными являются два их эффекта: обезболивающий и эйфорический. Биологический смысл этого действия эндорфинов и энкефалинов очевиден. Они облегчают организму борьбу, неизбежно связанную с болевыми и другими неприятными ощущениями. Оба основных эффекта эндорфинов и энкефалинов служат примерами гормональной индукции психических функций.
Эндорфины и энкефалины уменьшают чувство боли и вызывают эйфорию
Именно с выделением вызывающих эйфорию эндогенных опиатов связана тяга к экстремальным развлечениям. Одним из древнейших видов подобных развлечений является баня. То, что банные процедуры были экстремальным занятием, свидетельствует обычай надевать в баню деревянный крест, так как металлический, раскалившись, обжигает. А совсем без нательного креста в бане нельзя, так как помереть, не имея креста на теле, – это большой грех. Получается, что наши предки знали, что вероятность смерти в бане существенна, и тем не менее шли на этот риск ради удовольствия (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Увлечение парной может нанести вред здоровью. Помимо термического удара и отравления угарным газом возможен гипертонический криз. Но все эти риски искупаются непременным подъемом настроения
Эндорфины и энкефалины выделяются не только при остром стрессе, но и при простой физической нагрузке, если она достаточно длительна и, соответственно, вызывает стресс. В романе «Анна Каренина» описано влияние такой нагрузки на аффективное состояние человека. Левин, угрюмый помещик с тяжелым характером, был постоянно занят мыслями о смысле жизни и прочими экзистенциалами. Однажды он присоединился к косцам и по мере прохода одной полосы за другой постепенно проникся тихой радостью. И мужики все симпатичные, причем каждый по-своему, и грязная вода вкусна чрезвычайно, и даже небо развиднелось. А к закату Левин впадает в совершеннейшее благодушие.
Обезболивающее и эйфорическое действие этих гормонов имеет разную динамику. Чувство боли возникает через несколько минут после прекращения действия стрессорного стимула, но эмоциональный подъем сохраняется несколько часов. Каждый, кто занимался любительским спортом – играл в футбол, бадминтон или просто бегал трусцой, знает, что уже через несколько минут после игры начинают болеть утомленные мышцы, полученные ссадины и ушибы, но хорошее настроение сохраняется в течение нескольких часов.
