Авторы исследования выдвинули интересную гипотезу: возможно, вентромедиальный участок эволюционировал для присвоения пище сиюминутной ценности (в данном случае ценность зависела от вкусовых ощущений пищи), в то время как дорсолатеральный участок развился для оценки долгосрочных перспектив, таких как польза для здоровья. Дорсолатеральный участок префронтальной коры связан со многими иными центрами высшей мыслительной деятельности; ученые предполагают, что именно благодаря этим связям самоконтроль при принятии решений во многом зависит от общего интеллекта подопытного и способности контролировать свое эмоциональное состояние. Резюмируя результаты своего исследования, Хэр, Камерер и Рэнгель отмечают:
«…И наконец, углубленное понимание нейробиологических механизмов самоконтроля при принятии решений имеет прикладную ценность в различных сферах жизни, начиная от клинической практики лечения ожирения и зависимостей, заканчивая экономикой и социальной политикой, где оно пригодится в анализе неоптимального планирования бюджета и поведения, подрывающего здоровье; полезно оно будет и при формировании критериев юридической оценки состояния индивида в ситуациях, когда нужно установить, в какой мере он управляет собой при принятии решений и может ли отвечать за свои действия перед законом».
Самоконтроль при принятии решений во многом зависит от общего интеллекта и способности контролировать свое эмоциональное состояние.
Относительно недавно Нора Волкова, Джин-Джек Ванг и Рубен Балер свели воедино данные по системам мозга, вовлеченным в процесс выбора пищи. Специализация и квалификация Норы Волковой делают ее идеальным кандидатом для проведения исследований такого толка. Она посвятила долгие годы изучению наркотической зависимости и к тому же является директором Национального института по вопросам злоупотребления наркотиками (NIDA). Как уже упоминалось в главе 19, исследования механизмов наркозависимости во многом способствуют пониманию мозговых механизмов, сопряженных как с непреодолимой тягой к наркотикам, так и с «образами желаний» и жаждой к пище. Сходство механизмов этих процессов подтолкнуло Волкову к созданию модели систем мозга, участвующих в выборе пищи, и противопоставлению здорового и нездорового питания (рис. 22.1). Эту модель отражают элементы блок-схемы системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом (рис. 18.2) в виде более динамичной системы контроля.
Проиллюстрированная динамичная модель контроля состоит из четырех ключевых элементов. Первым ее элементом является приоритетность – этим термином психологи обозначают силу и степень привлекательности сенсорного стимула. К приоритетным стимулам относятся эйфоричные соленые или сладкие вкусовые ощущения от высококалорийного, насыщенного фастфуда; аромат кофе и шоколада; сбалансированные манящие вкусовые ощущения блюд традиционной кухни всех народов мира. Приоритетность этих стимулов отражает охват входящих сигналов сенсорных систем, показанных на рис. 18.2, и зависит в том числе от механизмов работы орбитофронтальной коры и сопряженных зон, участвующих в оценке стимулов.
Рис. 22.1. Блок-схема системы сенсорного контроля человеческого мозга. Изначально эта схема была разработана для демонстрации системы сенсорного контроля при наркотической зависимости; здесь же представлен адаптированный вариант, демонстрирующий контроль при принятии пищи. (Составлено по материалам статьи N. D. Volkow, G.-J. Wang, and R. D. Baler, Reward, dopamine, and the control of food intake: Implications for obesity, Trends in Cognitive Science 15 [2011]: 37–45.
Входящие сигналы распределяются по трем основным подсистемам. Первая из подсистем работает с памятью – здесь хранятся предпочтения, обусловленные сформированными условными рефлексами индивида. Вторая подсистема является мотивационной, она определяет потребности индивида и то, насколько страстно он жаждет ту или иную пищу. Третья подсистема отвечает за процессы ингибиции, эмоциональный контроль и выполняет роль «исполнительной власти» системы контроля, обеспечивая вертикальный когнитивный контроль над выбором. На рис. 22.1 показано, что в здоровой системе исполнительный контроль оказывает существенное влияние на весь процесс выбора. В своем исследовании Хэр, Камерер и Рэнгель называли тех, чья исполнительная функция работала в полную силу, людьми с нормальным самоконтролем.
А вот у людей с ожирением в системе контроля наблюдаются неполадки. На рис. 22.1 вы видите, что для них первостепенное значение имеет приоритетность, которая нередко затмевает прочие побуждения, охватывая все сенсорные системы целым потоком мощных импульсов. При ожирении существенно возрастает влияние закрепленных до рефлекторного уровня воспоминаний о слишком притягательных стимулах вкупе с потребностью в них и увеличивается поток информации, поступающей в подсистему контроля. Помимо всего прочего, воспоминания о вызывающей непреодолимую тягу пище в аномальной системе имеют прямой доступ к подсистеме контроля; и это при том, что подсистема контроля у таких индивидов ослаблена. Получается, что единственным препятствием для повышенной потребности в приоритетных стимулах является лишь ослабленная система ингибиции. Вновь обратившись к заключениям Хэра и его коллег, можно сказать, что при дефиците самоконтроля индивид испытывает столь мощную потребность в вожделенной пище, что мозг не в силах оказать ей адекватное сопротивление.
Эта модель является превосходной основой для дальнейших исследований и экспериментов. Авторы упоминают и другие факторы, влияющие на систему сенсорного контроля, в том числе циклы управления эмоциями и циклы внутренней осознанности. Помимо них существует и крайне сложная система регулирования гормонов желудочно-кишечного тракта, циклов концентрации лептинов и грелинов[69], а также прочих гормонов в нашем теле. К тому же язык и речь тоже влияют на наш выбор пищи, и их влияние поистине огромно.
В заключение этой главы мы возвращаемся к изначальному вопросу: что же делает вкусовые ощущения от некоторых видов пищи столь неотразимо притягательными для нас? Вспомните эксперименты по жажде к пище из главы 19. В 2009 году, пересматривая статьи об этих опытах, Марсия Пелчат отметила: «Эта работа подтверждает основную гипотезу о пищевой и наркотической “жажде”. В этом исследовании ключевая роль отводится воспоминаниям и структурам сенсорной интеграции, что в полной мере соответствует первостепенному влиянию сенсорной памяти на непреодолимую тягу к пище. Когда индивид испытывает непреодолимую тягу, в его мозге есть своего рода сенсорный шаблон того, что надо съесть, чтобы в полной мере удовлетворить свою жажду к пище».
Круг замкнулся; мы снова вернулись к тому, как мозг формирует вкусовые ощущения: создает сенсорные проекции образов и объектов запаха – они же «сенсорные шаблоны» – в структурах ассоциативной памяти обонятельного тракта; интегрирует проекции запаха с проекциями иных сенсорных систем в ряде зон коры больших полушарий; повышает активность в эмоциональных цепочках, находящихся вне сферы влияния основных центров принятия решений нашего мозга, усиливая таким образом тягу к пище. Схемы мозговой активности, в том числе системы восприятия вкусовых ощущений (рис. 18.2) и сенсорного контроля (рис. 22.1), приоткрывают нам некоторые механизмы и потаенные элементы систем человеческого мозга, о которых нужно помнить при планировании любой социальной стратегии, нацеленной на продвижение здорового питания.
Глава 23Пластичность человеческой системы восприятия вкуса
Чем больше мы узнаем о нашем мозге, тем очевиднее становится для нас его способность меняться под влиянием активности и опыта. Не так давно я побывал на конференции, посвященной переломным этапам формирования пластичности зрительной системы в процессе взросления молодых животных, и докладчик резюмировал тему следующим образом: мы традиционно воспринимаем мозг как стабильный орган с ограниченными пластическими свойствами; новый же подход подразумевает, что пластичность является естественным состоянием мозговых клеток, а мозг прикладывает огромные усилия, чтобы сдерживать эту пластичность и управлять ею.
В системе восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом пластичность наиболее ярко проявляется в двух аспектах: во-первых, клетки некоторых зон этой системы неустанно обновляются за счет стволовых клеток; а во-вторых, при получении нового опыта меняются как свойства клеток, так и характер их взаимодействий друг с другом.
Когда мы появляемся на свет, в нашем мозге уже имеется полный набор нервных клеток – во всех зонах, за исключением четырех, где процесс формирования нервных клеток на основе клеток стволовых продолжается на протяжении всей нашей жизни. Невероятно, но все эти «обновляющиеся» зоны напрямую задействованы в формировании вкусовых ощущений.
Первой зоной являются клетки вкусовых почек (см. главу 13). Нам уже давно известно об их «возобновляющейся» природе: они рождаются из стволовых клеток у основания вкусовых почек, постепенно достигают зрелости и становятся функциональными, а затем отмирают, уступая место новым, молодым клеткам. Продолжительность жизни клеток вкусовых почек составляет порядка двух недель. Считается, что столь быстрое замещение обусловлено наличием у этих клеток прямого контакта со всем, что попадает к нам в рот. Четвероногие животные особенно склонны брать в рот разные вредные для здоровья вещи, вполне способные убить клетки вкусовых почек; вполне логично, что уничтожение клеток должно компенсироваться неким стабильным механизмом, обеспечивающим непрерывное восстановление их численности. К тому же некоторые привычки наших четвероногих питомцев, такие как употребление экскрементов в рамках социальных взаимодействий, тоже не способствуют выживаемости клеток вкусовых почек.