Второй мозг — секреты пищевых инстинктов.

Когда речь заходит о вашем настроении, принятии решений или поведении, головной мозг не единственный, кто принимает в этом участие.

Утро сложилось не в вашу пользу. Вы опоздали на работу, пропустили очень важное совещание и у шефа есть все причины для негодования в ваш адрес. Во время ланча вы проходите мимо бара с легкими закусками и выбираете хорошую порцию сытной пищи. Вы никак не способны совладать с собой — во время стресса мозг ищет компенсацию в пище. Все это широко известные факты. А вот что вы, вероятнее всего, не знали, — реальный «виновник» в этом не тот мозг, который, как известно, расположен в черепе, а совсем другой.

Именно так, второй ваш мозг. Тело содержит отдельную нервную систему, достаточно сложную, чтобы взять на себя буквально роль второго мозга (ну может быть не совсем полностью? прим. пер.). Этот «второй мозг» состоит из примерно 500 млн нейронов. Это примерно в 5 раз больше чем в мозге крысы, — и протяженностью около 9 метров, от пищевода до ануса. И это как раз тот самый мозг, который заставляет тянуться к шоколаду, чипсам или печенью во время стресса.

Расположенная внутри стенок пищеварительного тракта желудочно-кишечная нервная система, давно известна своим влиянием на пищеварение. Сегодня, похоже, стала известна ее важная роль еще и в психическом благополучии. Она может работать как полностью автономно, так и во взаимной связи с головным мозгом, при этом ее роль и влияние находятся вне пределов вашего сознания. Желудочно-кишечная нервная система (ЖКНС) помогает различить внешнюю угрозу и затем оказывает влияние на реакцию и поведение. «Желудочно-кишечный тракт посылает в головной мозг очень большой объем жизненно-важной информации, которая критична для выживания и ощущения благополучия, однако она почти никак не доходит до сознания», говорит Майкл Гершон (Columbia-Presbyterian Medical Center, New York).

Для справки: ядра нервов ЖКНС лежат в основном в эволюционно древних отделах продолговатого и промежуточного мозга, прим. пер.

Если даже не профессиональным взглядом заглянуть внутрь человеческого тела, то трудно не заметить головной мозг и нервные волокна, идущие от его клеток в составе спинного мозга. ЖКНС представляет собой обширную сеть объединенных нейронов, залегающую в виде двуслойного сплетения внутри стенок желудочно-кишечного тракта по всей его длине. Будучи менее заметной, эта часть нервной системы оставалась долго скрытой и была обнаружена лишь в середине 19-го века. Как часть автономной нервной системы эта сеть периферических нервов управляет функциями внутренних органов. Ее также правильно будет рассматривать как эволюционно древнюю первооснову всей нервной системы, возникшую у первых позвоночных 500 миллионов лет назад, которая усложняясь в ходе эволюции, преобразовалась в современный мозг.

Пищеварение — сложный процесс, поэтому нет ничего удивительного в том, что для его регуляции существует отдельная нейронная сеть. Пищеварительная нервная система отвечает за процессы механического перемешивания пищи в желудке, координирует сокращение круговой мускулатуры и всех сфинктеров на протяжении кишечника для того чтобы обеспечивать поступательное продвижение пищи, она также поддерживает разную биохимическую среду и уровень кислотности внутри каждой отдельной секции пищеварительного тракта, обеспечивая ферментам необходимые условия для их работы.

Но также есть еще одна немаловажная причина, по которой нервная сеть пищеварительного канала является такой сложной системой и нуждается в большом количестве нейронов — это наша еда, которая порой может быть преисполнена опасности. Подобно коже, кишечник должен воспрепятствовать проникновению с пищей внутрь из внешней среды таких потенциально опасных агентов как вирусы или микробы. Как только патогенный фактор пересекает запретную линию клетки иммунной системы, которых достаточно много внутри стенок кишечника выделяют специальные вещества, включая гистамин, которые сообщают об опасности нейронам пищеварительной нервной системы. Пищеварительный мозг вызывает диарею, либо вместе с этим также подает сигналы наверх в головной мозг, вызывая тошноту, активирует рвотный рефлекс.

Просвет кишечника и нервные сплетения желудочно-кишечного тракта.

Не обязательно быть гастроэнтерологом, чтоб осознавать эти реакции, или быть может более тонкие ощущения в животе, которые сопровождают эмоции, такие как тревога, волнение, или страх в период стресса. На протяжении тысячелетий люди были убеждены, что желудочно-кишечный тракт связан с мозгом и оказывает влияние на здоровье. Только в последнее столетие эта связь была подробно изучена. Двумя пионерами в этой области были американский врач Б. Робинсон (опубликовал в 1907 году свой труд под названием «The Abdominal and Pelvic Brain») и его современник британский физиолог И. Лэнгли, который придумал термин «желудочно-кишечная нервная система».

Примерно в то же время стало известно, что ЖКНС способна функционировать автономно даже в том случае, когда главный канал связи с головным мозгом — блуждающий нерв (n.vagus) — поврежден, нервная система кишечника может и дальше координировать пищеварение. Несмотря на эти открытия, интерес к нервной системе пищеварительного тракта как к отдельному мозгу пропал вплоть до 90-х годов XX века, когда вновь возникла т.н. область нейрогастроэнтерологии.

Сегодня мы знаем, ЖКНС не просто автономная нервная сеть, но также оказывает свое влияние на головной мозг. Фактически около 90% всех сигналов, которые получает головной мозг через блуждающий нерв приходит не снаружи, но изнутри, от сети нейронов внутри пищеварительного тракта. (American Journal of Physiology — Gastrointestinal and Liver Physiology, vol 283, p G1217).

Второй мозг — гормоны желудочно-кишечного тракта. Часть 2.

Фактор радости и гормоны желудочно-кишечного тракта

Второй мозг имеет много схожих признаков с основным, расположенным в черепе. Он также состоит из ряда различных нейронов связанных в общее сплетение глиальными клетками. Он имеет свой собственный аналог гематоэнцефалического барьера, для сохранения равновесия с окружающей средой.

Нервная ткань собственного организма распознается как чужеродная иммунными клетками крови. Тем не менее, активный обмен веществ с нервной тканью осуществляется кровеносной системой через специальный гематоэнцефалический барьер. Вся нервная система отделена от организма гематоэнцефалическим барьером, нарушение в нем может спровоцировать тяжелые аутоиммунные заболевания всей нервной системы.

А также второй мозг вырабатывает большое число различных гормонов и около 40 типов нейромедиаторов точно такого же типа, как и в головном мозге. Фактически считается, что нейронами желудочно-кишечного тракта синтезируется столько же дофамина, сколько всеми нейронами головного мозга.

Для справки: Дофамин — нейромедиатор и гормон. Гормон вырабатывается в надпочечниках и не проникает через гематоэнцефалический барьер. Нейромедиатор выполняет функцию передачи сигнала между нервными клетками, является главным нейромедиатором в системах принятия решений, мотивации и ожидаемого вознаграждения.

Т.н. дофаминергические нервные пути отвечают за возникновения чувства наслаждения, удовольствия. Косвенно влияет на физическую активность, сердечную деятельность и выработку целого ряда других гормонов. Снижает артериальное давление, уменьшает синтез инсулина, защищает изнутри стенки кишечника. Выработка дофамина начинается уже в предвкушении возможной будущей награды и удовольствия, окрашивая ожидание приятными эмоциями.

Дофамин-нейромедиатор не проникает в нервную систему извне, а его концентрация и влияние на эти ощущения и систему принятия решений с чувством вознаграждения зависят только от способности специальных нейронов к его выработке. Искусственное введение его в составе лекарственных препаратов влияет только на отдельные органы и по универсальному принципу обратной связи может подавлять синтез собственного. По некоторым сведениям лица с нарушением синтеза и транспортировки дофамина в головном мозге встречают трудности с принятием решений, активным действием, нет ожидания награды, осознается она внятно или нет. Прим. пер.

Схема работы синапса с выделением нейромедиатора в синаптическую щель.

Еще также удивительно то, что около 95% серотонина, присутствующего единовременно в организме, находится в нервной системе пищеварительного тракта.

Для справки: Серотонин — еще один важный гормон и нейромедиатор. В роли последнего он ответственен за познавательную и двигательную активность, стрессоустойчивость, эмоции радости и удовлетворения. Недостаток серотонина встречается при депрессии. Прим. пер.

Что все эти нейромедиаторы делают в желудочно-кишечном тракте? В головном мозге дофамин является сигнальной молекулой, которая связана с т.н. системой вознаграждения и чувством удовольствия. Этот же дофамин выполняет такую же роль сигнальной молекулы в кишечнике, передавая импульс между нейронами ЖКТ и координируя сокращения круговой мускулатуры, например в толстом кишечнике. (Недостаток дофамина параллельно, лишая способности быстро принимать решения, активно действовать, испытывать радость и наслаждение, вполне способен нарушить всю перистальтику толстого кишечника, вызывая например его парез или запоры. Прим. пер.).

Серотонин, еще один медиатор сигналов в ЖКНС, известен как «молекула удовлетворенности». Он отвечает за устойчивость к депрессии, регулирует сон, аппетит и температуру тела. Это далеко не весь перечень его влияний. Серотонин, вырабатываемый в кишечном тракте, и попадая в общий кровоток, играет важную роль в восстановлении клеток печени и легких. Помимо этого известна его роль в регуляции плотности костей и формировании скелета, а также развитии и функционировании сердечной мышцы (Cell, vol 135, p 825).

А как насчет настроения? Очевидно, что второй мозг расположенный в желудочно-кишечном тракте никак не проявляет эмоции, но способен ли он оказывать влияние на психо-эмоциональные переживания, возникающие у нас в голове? Согласно современным представлениям, нейромедиаторы, вырабатываемые нейронами желудочно-кишечного тракта, не способны попасть в головной мозг, однако теоретически они, все-таки могут проникнуть в небольшие области мозга, где уровень проницаемости гематоэнцефалического барьера выше, например, в гипоталамус. Как бы там ни было, нервные сигналы, посылаемые из желудочно-кишечного тракта в головной мозг, бесспорно, затрагивают настроение. (Скорее всего, неверно полагать, что эти сигналы касаются только расположения духа и примитивно не выходят за пределы чувства насыщения пищей, лишь передавая ощущение сытости либо голода. Возможно, стоит внимательнее присмотреться к параллелям между усвоением пищи, например, и ходом мыслей у некоторых. Прим. пер.). И действительно, исследование, опубликованное в 2006 году, подтверждает, что стимуляция блуждающего нерва может быть эффективным лечением хронической депрессии, устойчивой к другим видам терапии. (The British Journal of Psychiatry, vol 189, p 282).

Схема связи нервного сплетения желудочно-кишечного тракта и головного мозга.

Nervus vagus — главный вегетативный и самый длинный нерв, выходит из древнего продолговатого мозга, является смешанным, своими чувствительными, вегетативными и двигательными волокнами иннервирует почти все внутренние органы: сердце, легкие, весь ЖКТ и дотягивается до входа в таз, а снаружи чувствительными волокнами иннервирует только кожу ушной раковины и слуховой проход. Прим. пер.

Такие сигналы от ЖКТ в головной мозг, возможно, объясняют, почему употребление жирной пищи поднимает настроение. При проглатывании жирные кислоты распознаются рецепторами клеток внутреннего слоя пищеварительного тракта и передают информацию в головной мозг. Эти сигналы заключают в себе не просто информацию о том, что вы только что съели. Исследователи, просканировав, сравнили мозг добровольцев. Двум группам демонстрировали изображения и музыку подобранные специально, чтобы вызвать печаль и уныние. Те, кто употребил дозу жирных кислот, продемонстрировали в ответ менее выраженную реакцию, чем те, кто просто выпил слегка слабосоленый физраствор. В целом степень реакции у первой группы примерно наполовину была меньше, чем у второй. (The Journal of Clinical Investigation, vol 121, p 3094).

Существует и другое свидетельство связи второго и головного мозга в случае ответа на стресс. Специфическое чувство дрожи и трепета в эпигастрии (проекции желудка) непосредственно перед, или во время стресса, возникает в результате того, что децентрализация кровообращения, по приказу из головного мозга перераспределяет сразу большой объем крови от внутренних органов на периферию в мышцы, как часть общего ответа организма на стресс типа «бей или беги». Помимо этого, стресс также приводит к увеличению продукции грелина клетками дна желудка и поджелудочной железы.

Этот гормон наряду с тем, что заставляет сильнее испытывать голод, снижает уровень тревоги и депрессии. Грелин стимулирует выработку дофамина в головном мозге двумя путями — напрямую стимулируя нейроны, отвечающие за наслаждение и входящие в тракты системы вознаграждения, и косвенно, — передавая сигналы в мозг через блуждающий нерв.

Emma Young. Источник

Перевод