Шиза, наркотики и паркинсонизм: дофамин

Моё искреннее сочувствие всем, чьи выходные и каникулы закончились, и кому пора на работу и учёбу. А мне пора продолжить наш с вами нейробиологический ликбез. С глутаматом мы уже познакомились, на очереди следующий нейромедиатор — дофамин.

Его учёные знают довольно давно. Многие из вас слышали в той или иной интерпретации про исследование, проведённое в 1954 году канадцами Джеймсом Олдсом и Питером Милнером. Ну то самое, где фигурировали крысы, вживлённый в средний узел их переднего мозга электрод и рычаг, на который можно было нажимать, чтобы на электрод подавался низковольтный разряд. Нажал — и получаешь неземное удовольствие. Крысы быстро научились находить нужный рычаг и, включая разряд до тысячи раз в час, читерствовали до полного изнеможения.

Предположили, что у крыс в этой части мозга расположен центр удовольствия. Обнаружили также, что основным нейромедиатором, который обеспечивает передачу сигнала между нервными клетками в этой области, является дофамин. Заинтересовались и стали копать глубже и ширше, а также экстраполировать опыт на человека... нет, ему электроды в центр удовольствия имплантировать не решились, но попытались разобраться: а в каких областях это вещество работает и какие функции мозгу обеспечивает?

Выяснилось, что, в отличие от того же глутамата, который обеспечивает передачу основного потока сигналов в мозге (порядка 40%), дофамин работает не столь массово. И более точечно: нервные клетки, которые передают импульсы с его помощью, сосредоточены преимущественно в трёх областях: в гипоталамусе, в чёрной субстанции и в вентральной покрышке (не удивляйтесь названиям: топонимика головного мозга — это отдельная увлекательная история, как тут только не обзывались, когда описывали). А поскольку функции каждой из этих зон либо были в общих чертах известны, либо продолжали выясняться, стала вырисовываться и роль дофамина. Кстати, ограниченная именно пределами головного мозга: в отличие от того же ацетилхолина или норадреналина, нейромедиатором он работает только тут.

Итак, гипоталамус. Те нервные клетки, которые пользуются дофамином, чтобы общаться между собой, в этой области довольно замкнуты друг на друга: далеко свои лапки-аксоны не тянут, предпочитают свой тесный внутренний круг. Но при этом рулят довольно важными системными функциями: могут отдать команду на выработку ряда гормонов или тормознуть её, могут также, к примеру, понизить мотивацию на предмет чего-нибудь пожрать, могут усилить агрессивность или повысить либидо. Раз — и вектор человеческого поведения заметно поменялся.

Ну с гипоталамусом учёным ещё долго разбираться, там уж очень тесно и сложно намешано нервного и гормонального, а вот в чёрном веществе и в вентральной покрышке дофаминовые нервные клетки изучены подробнее. Не в последнюю очередь из-за паркинсонизма, шизофрении и наркотиков. Неожиданно? Да, но вполне закономерно, и я сейчас объясню взаимосвязь.

Когда начали изучать, что же является причиной паркинсонизма, с его скованностью движений, с его тремором и прочими двигательными нарушениями, уткнулись как раз в чёрную субстанцию головного мозга — ну меланина в этой области много, потому и окрашена так. И обнаружили, что именно тут при паркинсонизме идёт процесс дегенерации нервных клеток: те при болезни накапливают внутри себя «неправильные белки», паркины, и начинают медленно, но верно разрушаться. Другие клетки пытаются перехватить на себя роль погибших товарищей, но дофамина одной клетки на выросшее количество её нервных окончаний не хватает — и болезнь проявляется. С этим борются, давая пациенту препараты, в которые входит предшественник дофамина, и на какое-то время симптомы удаётся смягчить.

Стали исследовать, как же обстоят дела с количеством дофамина в этом чёрном веществе у здоровых людей и обнаружили: если дофамина там дофига, и чёрная субстанция активна, то такие люди — как правило, живчики. То есть, с удовольствием двигаются, танцуют, занимаются спортом и вообще получают кайф от движения. Те, кто победнее дофамином в своей чёрной субстанции — внешне кажутся более ленивыми, зато умеют получать удовольствие от чего-то иного: еды, например, новизны как таковой, созерцания.

Отростки нервных клеток из этой чёрной субстанции не только между собой соединены: в отличие от тех, что в гипоталамуса, у них более длинные лапки. И много таких отростков идут вверх, к большим полушариям головного мозга. И в частности — к скоплениям нервных клеток, которые названы базальными ганглиями. 80% этих ганглиев отвечают за движения (не забываем про паркинонизм), а вот остальные 20%... 

На эти самым 20 идут отростки от другого образования — я выше его упоминал, от так называемой вентральной покрышки. И вот на них-то как раз во многом завязана система, которая отвечает за формирование потребностей и мотиваций, которая тесно связана с эмоциями. Количество дофамина в покрышке во многом определяет скорость мышления: много его — значит, мозг «быстрый», мало — слоупок, ничего не поделаешь. Те, кому хватает в этой структуре своего дофамина, как правило, сильны абстрактным мышлением и без проблем решают математические задачи, из них получаются хорошие программисты. Эта же связка (покрышка — базальные ганглии) даёт нам положительные эмоции от чего-нибудь новенького. Она же — способность шутить и оценивать юмор (ведь тут небанальная развязка истории тоже связана с новизной, неожиданным, нестандартным ходом сюжета).

Соответственно, и нарушение работы в этой связке тоже не проходит для человека бесследно. Если в силу ряда (в том числе генетических) причин покрышка работает слабо — человек недополучает положительные эмоции от новизны. И в ряде случаев это оказывается стержнем будущей депрессии. Если дофамина в покрышке слишком много — получите скачку идей и неспособность долго сосредоточиться на одной мысли, как при выраженной мании. В отдельных же случаях система срабатывает вхолостую: вроде бы и нет входящего стимула, а отклик в покрышке почему-то возник. Вот как раз этот механизм (помимо целой череды прочих) и лежит в основе приступов, обострений при шизофрении. Кстати, основной нейробиохимический принцип работы нейролептиков — как раз блокада дофаминовых рецепторов. Типами этих рецепторов пока не буду вас грузить, скажу лишь, что таковых знают два, D1 и D2, и что современные, более мягкие нейролептики работают именно со вторым типом.

А что там было про наркотики? — спросите вы. Дело в том, что среди тех базальных ганглиев, к которым идут отростки от покрышки, есть такое образование — прилежащее ядро, или nucleus accumbens. Оно сейчас активно так изучается именно как центр, генерирующий положительные эмоции. Примерно как тот самый центр удовольствия у крыс: удачно поел, удачно размножился, удачно избежал опасности — ура-ура, получи немножечко счастья и закрепи опыт, сигнал из этого центра пойдёт к коре и сформирует нужные воспоминания, а также закрепит мотивацию, чтобы при случае повторить.

Вот на связь покрышки с этим самым прилежащим ядром и действуют некоторые из наркотических стимуляторов, разгоняя, усиливая действие дофамина в ней. Конкретно — амфетамин и кокаин. Именно это действие и даёт тот фейерверк положительных эмоций, тот прилив бодрости и сил, а также ощущение предельной собранности и кристальной ясности мышления вкупе с его быстротой. Приятное, но опасное ощущение...

Остаётся рассказать ещё о трёх нейромедиаторах. Продолжим?

https://dpmmax.livejournal.com...