Нейробиология

Доброго времени суток, уважаемые.

Дожить до старости - лишь часть жизненного успеха. Надо ещё с успехом состариться. Рецептами успешного старения делится в своей книге известный популяризатор науки Дэниел Левитин.

Успешное старение. Учёный-невролог исследует силу и потенциал нашей жизни.

Перевод на русский есть, называется "Счастливое старение". Как видно, переводчик предпочёл счастье успеху. Что ж, ему виднее.

Коротко для ЛЛ: не так уж страшна старость, как кажется. Старики - тоже люди и кое-что делают лучше молодых. Если озаботиться, то можно прожить счастливую и богатую позитивом старость.

Во введении автор говорит нам, что старение - не просто период разложения, но уникальная стадия развития, у которой есть и преимущества, и запросы. С возрастом мы все меняемся, и чтобы пройти этот период благоприятно, нужно знать, каких окружений, привычек и стимулов стоило бы избегать.

Есть много предубеждений насчёт старости. Например, что старым людям не нужно много спать. Это не так. На самом деле изменения мозга делают сложнее набрать необходимое время сна. Постоянный недосып приводит к когнитивному спаду, а также увеличивает риск рака и сердечно-сосудистых заболеваний. А ещё Альцгеймер. Бабуля забывает, где лежат очки не потому, что старая, а потому что постоянно не выспана. Попробуйте-ка сами поспать меньше шести часов несколько дней подряд - убедитесь, что оно так. Кстати, Альцгеймером болеют чаще бабушки: 65% всех пациентов. Есть больше шанс получить его, чем рак груди, например.

Дэниел призывает нас уважать старость. Уже с полвека в западных странах наблюдается тенденция сдвигания стариков на обочину жизни. А жаль. Это обходится дорого и в экономическом, и в семейном смысле, а также уменьшает возможности общества. Старики - не бремя, а ресурс. Они могут привнести в мир так не хватающее в нём сострадание.

Автор - нейробиолог, и потому большую часть книги посвящена головному мозгу. Развитию его посвящена первая глава. Глянув по сторонам, можно убедиться, что в процессе старение кто-то справляется лучше, а кто-то хуже. Если вам кажется, что всё это - гены, то вы ошибаетесь. Есть ещё окружение, а также случай. А ещё личность, которая меняется. Изменения в личности зависят от возраста, культуры и медицинских факторов. И часто предваряют тот же Альцгеймер. Наши гены не диктуют нам, какими мы станем. Они лишь определяют границы. В пределах которых мы можем импровизировать. То, как мы проходим записанный генами сценарий, влияет на окружающих, которые отвечают нам взаимностью, меняя наши нервные связи и химию в мозгу. Это влияет на то, какие участки наших генов включаются и выключаются. Что меняет наше поведение. И так далее, и тому подобное.

Раз уж мы пришли к личности, неплохо бы как-нибудь классифицировать и измерить её. Это непросто. Попробуйте-ка измерить, например, доброту пациента. Будете измерять активность "центра доброты" в мозгу? Но для этого надо узнать где он расположен, а для этого надо отобрать добрых пациентов. Начинаем всё сначала...

Ключ к важности человеческих качеств скрыт в языке. Лью Голдберг сказал:

Чем более важно индивидуальное различие в человеческих взаимодействиях, тем больше языков будут иметь слово для него.

Результатом изучения языков планеты стала классификация на базе "большой пятёрки":

1. Экстраверсия (живой, активный или тихий, сдержанный),

2. Приятность (тёплый, щедрый или холодный, жадный),

3. Добросовестность (ответственный, заботливый или неорганизованный, небрежный),

4. Эмоциональная стабильность (вменяемый или нервный),

5. Открытость (любопытный, креативный или тупой, недалёкий).

Личность - комбинация этих пяти факторов. Разумеется, гормональный фон оказывает на неё определённое воздействие. Тестостерон добавляет настойчивости, серотонин - добросовестности, а допамин - открытости. Гормональные изменения в старости неизбежно меняют и нашу личность. Старики склонны лучше владеть собой, но в то же время хуже приспосабливаются к меняющимся обстоятельствам. Приятность и эмоциональная стабильность растут, остальные три категории из "большой пятёрки" - падают.

И всё же не стоит отчаиваться. Мы способны создавать своё будущее в любом возрасте. Никогда не поздно заняться чем-то новым. Этим мы можем увеличить и качество, и продолжительность своей жизни. Дедуля на лого KFC не просто так стоит: он занялся своим успешным бизнесом на седьмом десятке лет жизни. А до того - куда только не мыкался...

Полковник Сандерс

Хочешь быть счастливым - будь им. То есть сначала убеди себя сам, что тебе хорошо. Действуй, как если бы тебе было хорошо. И ты изменишься к лучшему. Человеческая личность пластична.

Иметь хороший профиль - недостаточно. Важно ещё не потерять себя. А именно - память. Без памяти мы - не мы. Забыв близких родственников, выпадаешь из жизни. Теряешь идентичность. С памятью в возрасте часто возникают проблемы. Старики могут хуже помнить детали, но общее они схватывают намного лучше молодых: помогает опыт. В процессе старения деградируют две ключевые для запоминания области мозга: гиппокамп и височная доля. Они важны для декларативной памяти, но неважны для памяти скрытой. Человек может забыть своё имя, но прекрасно продолжать пользоваться столовым прибором. Есть ещё кратковременная память, с ней совершенно другая история. У стариков она работает в целом хорошо, но проблема в том, что их легче отвлечь, и тогда дело идёт насмарку.

Вообще, память - капризная штука, и может подвести любого. Проблема в том, что в процессе извлечения воспоминание доступно для редактирования, и этим пользуется мозг в попытках достичь согласованности. Доходит дело до многократных замещений более свежей информацией и поздними интерпретациями. Когда-то давно это позволяло нашим предкам более эффективно приспосабливаться к меняющимся обстоятельствам. Вот и сегодня мы искажаем свою автобиографическую память, приспосабливая воспоминания согласно своим ценностям. Да что ценности, изменилось настроение - и помнится уже по-другому. Мозгу ничего не стоит заместить то, что было на самом деле, логичной выдумкой. Это называется умным словом "конфабуляция".

Секрет памяти в том, что воспоминания не хранятся в каком-то определённом месте. Это не вещь, а процесс. Память распределена в отдалённых друг от друга цепях нейронов, и эти цепи - разные для памяти семантической и эпизодической, процедурной и автобиографической. Конечно, можно локализовать части мозга, задействованные при запоминании, как те же гиппокамп и височные доли. Но они лишь помогают в консолидации воспоминаний (кстати, в том числе во сне), а также служат для индексации, но не являются их хранилищем.

Чтобы хорошенько запомнить что-то, мы должны постоянно активировать конкретную цепь нейронов. Повторенье - мать ученья. Процесс, лежащий в основе этого, описан в теории множественных следов. След в памяти не переписывается с каждым повторением, а происходит накладывание.

Но хватит теории, вернёмся к практике. Память связана с ценностями и эмоциями, потому ключевой вещью для запоминания является активное включение и эмоциональная окраска. Когда вам представляют человека, просто ответьте: "Рад познакомиться, Сергей Петрович". И вы этого Петровича так скоро не забудете. Бороться с ненадёжностью памяти можно простыми известными способами: уменьшать скорость и усиливать концентрацию при кратковременном запоминании, а также попросту записывать то, о чём можешь забыть. Да просто включить напоминалку в мобильнике, в конце концов. Ещё помогают списки. Автор приводит список режиссёра Джефри Кимбалла, который, выходя из дома, всегда мысленно проверяет, взял ли он с собой очки, кошелёк, ключи, мобильник и бинокль (он любит наблюдать за птицами). Я могу привести и свой список, который я веду с детства: ключ, часы, кошелёк. По мере взросления мой список рос, и теперь в него добавились паспорт, пропуск, проездной, мобильник, и, увы, маска.

Ухудшение памяти с возрастом - известная байка, но во многом это миф. Который подтверждается результатами тестирования. Но оказывается, результаты эти сильно зависят от обстановки теста. Если посадить на регистрации приятную бабушку, тестировать не в первый же приход, а время теста сместить, то результаты пожилых не будут уступать молодым. К сожалению, автор не описал, насколько изменятся результаты теста у молодого, который увидит в приёмной вместо бабушки сексуальную блондинку. Ну да ладно. Тем не менее, проблемы с памятью в возрасте могут появиться в результате неизбежноё деградации органов чувств. Можно не забыть слово, но забыть, как оно звучит.

Как бы то ни было, случись нашей памяти (которая является частью идентичности) ухудшиться с годами, вернуть старику часть своего "я" можно заботой и уходом. Просто обнимите его, потрите рукой спину, дайте послушать любимую музыку. Оно помогает.

Вернёмся в начало. В первый год жизни наши нервные клетки растут взрывными темпами. Не только растут, но и связываются. В минуту между нейронами создаётся до двух миллионов новых связей. Соединившись, нейроны начинают работать согласованно. Согласованное возбуждение и является сутью мышления, учёбы, памяти и опыта. Примерно в это же время нервные магистрали обзаводятся ускорителями - слоем миелина. Это - белое вещество, которое отличается цветом от самих нейронов - серого вещества.

Ребёнок, исследуя мир, развивает свой мозг, у которого две главные задачи - исследование и кодирование результатов. Третья задача - предсказание - достигает пика в пожилом возрасте. Но для ребёнка главное - познание, и для нормального развития мозга внешняя стимуляция абсолютно необходима. Стимуляцию эту обеспечивают, конечно, взрослые. В самом начале он даже не может различать сенсорные восприятия, то есть не понимает, что он увидел, а что - услышал. Детский мозг всё воспринимает и связывает между собой самые разные нейроны. Мало ли что пригодится потом в жизни. Начиная с двух лет жизни, это всё многообразие начинает вычищаться. От неиспользуемых нейронов и связей избавляются. Этот синаптический прунинг длится ни много, ни мало - два десятка лет! Задача эта важная, и если она не работает как надо, есть шанс получить шизофрению.

Конечным результатом прунинга является мозг, заточенный на решение конкретных задач жизни. Ребёнок выучивает один родной язык из всего разнообразия языков мира. Неважно какой - мозг не имеет изначальной специализации. Кстати почему один - в младом возрасте мы способны освоить параллельно сколько угодно языков. Эти языки сосуществуют в мозгу и не мешают друг другу.

Но всему своё время. Пройдёт несколько лет - и освоение языков станет гораздо более трудной задачей. Это временное окно нейробиологи называют критическим периодом. В этот период мозг чрезвычайно пластичен, то есть способен к изменениям. К счастью, пластичность эта не пропадает совсем, и остаётся с нами до самой смерти. Мы можем учиться игре на музыкальных инструментах и языкам и в зрелом, и в пожилом возрасте. Конечно, не так эффективно, как в детстве, но всё же... Пластичность важна не только для приобретения новых навыков, но и для компенсации утраты старых. Благодаря ей, глухой осваивает язык жестов, а слепой - читает книги, написанные шрифтом Брайля.

Старея, мозг изменяется, уменьшаясь в размерах. Это является результатом, например, засорения сосудов и ухуджения кровоснабжения как следствия того. Каждое десятилетие - минус пять процентов. И после семидесяти процесс ускоряется. Многое теряется в гиппокампе и префронтальной коре, которая отвечает за постановку целей, разбиение задачи на части и концентрацию внимания. Серьёзно теряет в массе белое вещество - миелин. Мы мыслим медленнее, принимаем решения медленнее и даже двигаемся медленнее. Вот почему старики тяжело концентрируются и плохо осваивают смартфоны.

Чтобы противодействовать старению мозга, нужно первым делом стараться восполнить утрату белого вещества, которое главным образом состоит из жира. Состарившись, налегайте на жирную рыбу и витамин B12. Говорят, что рыба - пища мозга, и это так. Прежде всего это касается Омеги-3, из которой и синтезируется миелин.

Ещё одной потенциальной опасностью является инсульт. Главный фактор риска при нём - высокое давление. Не хотите инсульта - имеет смысл задуматься о него снижении. Худеть, дышать свежим воздухом, качаться, есть меньше соли. Принимать аспирин, наконец. Правда, последнее средство - из арсенала медвежьих услуг: случись внутреннее кровотечение - и разжиженную аспирином кровь попробуй-ка останови...

И всё же, есть какой-то повод для оптимизма. Когда-то учёные думали, что нервные клетки не размножаются после рождения. Оказалось, однако, что нейрогенез возможен и во взрослом возрасте. Семьсот новый нейронов в гиппокампе ежедневно! Правда, всего их там - 47 миллионов, но день за днём - и за год полтора процента наберётся. Вернее, у автора набралось. По моим подсчётам вышло где-то полпроцента. И то хлеб, конечно. Утешает и то, что сохраняется нейропластичность.

--------------------------

Такие дела. Дожил до старости - не тужи. Её можно провести с интересом и пользой. Главное - не закисать. Об этом автор рассказывает в следующих главах.

Дофаминовые графики и соблюдение баланса

Дофаминовые графики — это соотношение базовых и пиковых значений дофамина в организме. Их используют, чтобы регулировать и контролировать уровень дофамина.

Представить себе выброс дофамина очень просто: каждый раз, когда вы делаете что-то, что вам нравится, съедаете кусочек шоколада, просматривате свой Instagram, видите кого-то, кто вам нравится, происходит выброс дофамина. Это называют дофаминовыми ударами, скачками или всплесками, но при этом игнорируется один факт.

Например, вы просматриваете свой Instagram, видите что-то важное, и происходит выброс дофамина. Но потом вы продолжаете листать ленту и понимаете, что дальше уже не так интересно. Однако, если бы вы увидели этот следующий пост в ленте не сразу после предыдущего, а впервые через несколько дней, вы бы сочли его чрезвычайно интересным.

Количество дофамина, которое выделяется при каком-либо событии, зависит от вашего базового уровня дофамина, от момента, когда событие происходит, и от предыдущих пиковых значений дофамина.

Это очень важный момент. Если вы поймете, как это работает, вы будете максимально эффективно использовать любые средства и инструменты, повышающие дофамин. Вы сможете отлично модулировать свои выбросы дофамина для оптимальной мотивации и драйва.

Дофамин — это одна из тех вещей, которой не должно быть ни слишком много, ни слишком мало. И повышать уровень дофамина необходимо разными способами. Все дело в соблюдении баланса, и он будет разным для всех.

Дофамин — это универсальная валюта. И её курс зависит не только от того, что вы испытываете в данный момент, но и от того, что вы пережили раньше на несколько дней или минут. Например, мы привыкли к продуктам с различными усилителями вкуса и приправами, включая перец и соль. Из-за этого нам кажутся безвкусными натуральные продукты, которые не подвергались обработке. А если в течение короткого периода времени не употреблять никаких приправ, то неожиданно простой подсоленный рис или брокколи покажутся очень вкусными.

Исходя из этого, очевидно, почему такие вещи, как порнография, ее доступность и интенсивность, могут негативно влиять на романтические и сексуальные отношения. Это не просто этическая и моральная дискуссия. Это опять про то, что любая деятельность, которая вызывает большой выброс дофамина, усложняет выход на тот же или больший уровень дофамина при дальнейших занятиях ею.

Периодический выброс дофамина

Как же достичь максимального благополучия? Ключ кроется в периодическом выбросе дофамина. Настоящий секрет в том, чтобы не гнаться за высоким уровнем выброса дофамина каждый раз, когда мы занимаемся какой-то деятельностью.

Интервальные графики выигрышей в казино, периодичность публикаций в соцсетях, психологические манипуляции “ближе-дальше” — все это способы для поддержания мотивации и заинтересованности. Вы можете перенести эти примеры на любые виды деятельности. Если вы делаете что-то неоднократно, и вам это нравится, это, скорее всего, потому, что существует неравномерный график периодического вознаграждения, по которому выбрасывается дофамин.

Допустим, вы человек, которому нравится определенный вид спорта, и вы вдобавок вознаграждаете себя чашкой кофе после тренировки, или энергетическим напитком до, или слушаете любимую музыку в спортзале. Все это звучит замечательно, верно? И это здорово, за исключением того, что при совмещении этих вещей с целью большого роста дофамина, вы фактически увеличиваете количество условий, необходимых для достижения удовольствия от этой деятельности.

И вот иногда вы делаете все для самой лучшей тренировки. Вы занимаетесь под музыку, в любимое время суток, выпив любимый напиток. А иногда вы не добавляете ничего, вы просто делаете упражнения. Тут вы можете сказать: "Ну, это звучит неубедительно. Я хочу продолжать получать удовольствие от физических упражнений.” Так именно в этом и дело. Если вы хотите сохранить мотивацию к учебе, спорту, отношениям или любой другой деятельности, главное — убедиться, что рост дофамина не слишком сильный или слишком частый.

Некоторые виды деятельности естественным образом имеют эту периодическую отдачу. Например, учеба. Мы не всегда получаем одни пятерки, иногда мы не получаем желаемое вознаграждение.

Конкретный рецепт, когда нужно обойтись без дофамина, дать невозможно, т. к. тогда это не будет случайным. Весь смысл периодического вознаграждения в том, что у вас нет конкретного расписания, когда дофамин будет высоким, а когда низким. Это должен быть непредсказуемый прерывистый график.

Вы можете чередовать добавление высвобождающих дофамин химических веществ. Если вам нравится делать что-то в обществе, иногда делайте то же самое в одиночестве. Есть много разных способов добавлять или убирать различные элементы, поддерживающие дофамин. Будете ли вы слушать музыку в спортзале или нет? Орел или решка? Звучит так, будто вы вредите собственному прогрессу и мотивации, но на самом деле вы им помогаете.

Устранение переизбытка дофамина

Самым интересным примером избыточной стимуляции дофамина можно назвать смартфон. Очень часто мы пишем смс, фотографируем, общаемся, слушаем подкасты, музыку, и все это, пока занимаемся другими делами. Идем на ужин и переписываемся с друзьями, строим планы, обмениваемся информацией. Это замечательно, но это способ выработки дофамина. И нет ничего удивительного в том, что уровень депрессии и отсутствие мотивации растут.

Поэтому, хотя я знаю, что для многих это трудно, рекомендую вам попробовать устранить несколько источников высвобождения дофамина при деятельности, которой вы хотите наслаждаться. С этим нужно немного поработать. Возьмем пример со спортзалом. Уберите энергетические напитки, постарайтесь обходиться без телефона (я всегда вырубаю уведомления на время тренировки, оставляя только музыку или книгу, сам смартфон при этом лежит в кармане/банане, фит-браслет то беру то не беру, так как пульс уже по ощущениям свой знаю, остальные мелочи варьирую рандомно, как описано выше, и правда работает на понимание, что кайф идёт уже именно от тренировки, и со временем растёт).

В первую неделю будет трудно, но потом вы вернетесь на уровень, где будет гораздо больше удовольствия. А сознательная регуляция выработки дофамина тоже принесет глубокое удовлетворение.

Когда источников дофамина много, это снижает базовый уровень. Не используйте стимуляторы при занятиях, которые вы хотите продолжать делать с удовольствием. Есть одно исключение — это кофеин, потому что он может быть полезен для вашей дофаминовой системы, т.к. он действует на D2 и D3 рецепторы. От этого высвобождаемый дофамин становится более доступным и лучше функционирует в вашем мозге и теле. Однако, другие энергетические напитки и спортивные добавки сами по себе вызывают значительное высвобождение дофамина, и со временем это истощает ваш ресурс.

Время от времени нормально принимать спортивные пищевые добавки или выпивать чашку кофе перед тренировкой. Но если вы будете делать это слишком часто, вы обнаружите, что синтез дофамина, то есть ваше настроение, общий уровень мотивации и энергии, серьезно пострадает. Можно выпить энергетик в тяжелый день, когда это действительно необходимо. Редкие всплески дофамина — это определенно путь к успеху, а постоянные попытки повысить мотивацию, фокус и драйв, когда это идёт против воли, абсолютно точно подорвут их в долгосрочной перспективе.

Как увеличивать дофамин без вреда для здоровья

Существуют занятия, которые могут обеспечить здоровый устойчивый выброс дофамина и даже повысить его базовый уровень.

Терапия холодной водой

Холодный душ, ледяные ванны, холодная вода в различном виде сильно увеличивают уровень дофамина и адреналина. Практика использования холодной воды для укрепления иммунной системы и улучшения самочувствия возникла уже давно.

Правила безопасности!

Попадание в очень холодную воду, 0-5°C, может привести к состоянию шока и летальному исходу. Так что осторожность необходима. Для большинства людей приемлемой будет температура 10-15°C, после привыкания можно понижать температуру до 5-10°C. Такая вода оказывает чрезвычайно благоприятное воздействие на нейромодуляторные системы.

Насколько именно холодной должна быть вода, зависит от индивидуальной переносимости. В любом случае должен произойти выброс адреналина. Неровное дыхание, расширение глаз и даже физическая боль на уровне кожи — если этого не происходит, значит вода недостаточно холодная и нужно понижать температуру.

Конечно же, не рекомендуется лезть в холодную воду на слишком долгое время. Нужно обязательно следить за тем, чтобы не было переохлаждения. Вполне достаточно испытать выброс адреналина, за ним последует устойчивый рост дофамина.

Любое попадание в холодную воду, будь то душ или ледяная ванна, вода, ручей и т.п., может вызвать немедленный выброс норадреналина и длинную дугу выброса дофамина.

Интересно, что дофамин продолжает расти после выхода из воды, до уровня в 2,5 раза выше базового. Это увеличение сопоставимо с никотином и кокаином, но оно не так кратковременно. После этого дофамин постепенно возвращается к исходному уровню, а не падает ниже него. Это объясняет положительные психические и физические эффекты воздействия холодной воды.

Как переносить холод и оставаться в воде подольше.

* Попытайтесь расслабиться, дышать медленно и широко открыть глаза.

* Противоположный подход — энергично двигаться.

* Можно отвлекаться от дискомфорта, повторяя таблицу умножения или еще как-нибудь.

Почему это так хорошо?

До сих пор мы говорили о том, что увеличение дофамина вредит вашему базовому уровню. А этот метод повышает базовый уровень дофамина, и надолго. И большинство людей отмечают, что чувствуют себя спокойнее и сосредоточеннее, чем обычно, после выхода из холодной воды. Это воздействие оказывается очень мощным стимулом для нашего мозга и тела и позволяет чувствовать себя намного лучше в течение значительного периода времени.

Как часто практиковать терапию холодной водой?

Так как эта процедура оказывает сильное стимулирующее воздействие, лучше всего делать это в начале или середине дня. Можно каждый день, несколько раз в неделю, или время от времени.

Это легкодоступный способ, который практически не требует затрат. Единственное, что требуется, это доступ к холодной воде. И вы сможете обеспечить длительный рост дофамина, не принимая ничего внутрь.

Не забывайте о мерах безопасности.

Социальные связи

Еще один немедикаментозный метод связан с поведением и социальным взаимодействием.

Очень интересное и важное исследование показало, что окситоцин, выделяющийся при общении, напрямую стимулирует нейронные цепи, в которых высвобождается дофамин. То есть социальные связи провоцируют высвобождение дофамина. После этого стало понятно, почему они так важны для эволюции нашего вида.

Это романтические, родительско-детские, дружеские связи, и даже отношения на расстоянии. Не нужен обязательный физический контакт, чтобы произошел выброс окситоцина.

Так что главная мысль довольно проста, занимайтесь поддержанием здоровых социальных связей.

Препараты, изменяющие уровень дофамина

Конечно, бывают обстоятельства, при которых повышение уровня дофамина желательно и клинически полезно. Однако имейте в виду, что при употреблении любого вещества, которое увеличивает дофамин, неизбежно происходит снижение базового уровня, о котором мы говорили ранее.

Если диагностировано дофаминергическое расстройство, например, шизофрения или психоз любого рода, биполярное расстройство, тревожность, эти препараты противопоказаны. Некоторые из них, например, L-тирозин, можно принимать время от времени для повышения концентрации и мотивации, но не рекомендуется делать это регулярно, чтобы не сбивать работу дофаминовых цепей.

Не употребляйте что-либо без назначения врача и понимания того, как это работает, подходит ли это вам или нет. Необходимо проконсультироваться с врачом и определить, что и в каком количестве подходит именно вам.

1. Хорошим примером клинического применения является является препарат Велбутрин бупропион, разработанный для лечения депрессии. Этот препарат также очень эффективен для лечения никотиновой зависимости (курения).

2. Одна из очень популярных безрецептурных добавок — это Macuna Pruriens, бархатные бобы, которые содержат L-DOPA, источник дофамина. Они вызывают его временное, но очень интенсивное увеличение.

3. L-тирозин — это аминокислотный прототип L-DOPA. В настоящее время он очень распространен в США, и его принимают, чтобы стать более энергичными, внимательными и сосредоточенными. L-тирозин является мощным стимулятором увеличения дофамина. Примерно через 30-45 минут после его приема уровень дофамина достигает пика. Это кратковременный эффект на 30 минут.

4. Еще одно соединение, которое, возможно, принимали многие, не осознавая того, что оно повышает уровень дофамина, называется ФЭА (PEA), фенилэтиламин. ФЭА содержится в различных продуктах питания, например, в шоколаде. Некоторые принимают ФЭА время от времени, чтобы сфокусироваться во время авралов на работе, где-то раз в 1-2 недели.

5. Одно из менее известных соединений, это ноотропный препарат гиперзин А, Huperzine A. Он косвенным путем увеличивает уровень дофамина в медиальной префронтальной коре и гиппокампе, областях мозга, связанных с обучением, памятью, фокусом, и так далее.

6. Мелатонин, наоборот, может снизить базовый уровень дофамина. О влиянии мелатонина на дофаминовый путь нечасто задумываются, но исследования показывают снижение дофамина после введения мелатонина. Так что, если у вас нет реальной потребности в мелатонине, найдите лучшую альтернативу.

Думаю, в ближайшие годы мы увидим рост потребления L-тирозина, фенилэтиламина и гиперзина А. Эти препараты, вместе с Alpha-GPC, являются безрецептурными и, в целом, более мягкой альтернативой медикаментам, которые сильно повышают уровень дофамина, таким, как Аддерал, Риталин, модафинил, армодафинил и тому подобные.

Косвенные механизмы высвобождения дофамина

Некоторые вещи косвенно служат высвобождению дофамина. Например, кофеин, мака перуанская, микробиом кишечника, могут повысить уровень дофамина, создавая среду, в которой дофаминовые цепи могут активно работать.

Кофеин увеличивает плотность и проводимость дофаминовых рецепторов. И источник кофеина также может иметь значение. Например, йерба мате не только содержит кофеин и антиоксиданты, но и обладает нейропротекторным действием. Исследования показали, что при повреждении дофаминовых нейронов, соединения, содержащиеся в мате, восстанавливают их, как в пути для двигательной активности, так и в мотивационном пути.

Но это не означает, что что кофеин всегда полезен.

Опасность химических стимуляторов дофамина

1. Есть случаи, когда даже разрешенные стимуляторы дофамина, например, кофеин, могут быть весьма опасными. Например, при совместном употреблении с MDMA, так называемым “экстази”. Это наркотик, нейротоксичность которого сама по себе не доказана. Но кофеин увеличивает токсичность МДМА. Таким образом, кофеин может быть полезным веществом в одном контексте, а в другом контексте он может быть вредным, и даже опасным.

2. Амфетамин и кокаин, которые значительно повышают уровень дофамина, могут вызвать серьезные проблемы с дофаминергическими путями. Они ограничивают нейропластичность, способность мозга изменяться в ответ на опыт. Нейропластичность отвечает за обучение, память и перестройку наших нейронных схем в позитивных направлениях всех видов. Так что амфетамин и кокаин могут не только вызвать падение базового уровня дофамина, но и ввести мозг в состояние, в котором он не сможет учиться и прогрессировать, по крайней мере, в течение некоторого периода времени.

3. Будьте осторожны со слишком сильным постоянным повышением дофамина с помощью медикаментов без обоснованной клинической необходимости. Такие препараты, как аддералл, риталин, модафинил и армодафинил, при внеклиническом использовании могут сформировать такую же блокаду нейропластичности, как кокаин и амфетамин.

Заключение

Несмотря на то, что у дофамина есть оборотная сторона и его завышенные уровни могут принести вред, по правде говоря, дофамин — это прекрасно. Быть мотивированным и жаждущим чего-то — это замечательное чувство. Просто нужно понимать, как дофамин работает в вашем мозге, чтобы продолжать заниматься тем, что нравится.

Дофаминовые пути можно прекрасно контролировать с помощью предложенных механизмов.

Главное, помнить о том, что предыдущие уровни дофамина влияют на его текущие уровни, а текущие — на будущие.

Выводы и основные тезисы статьи

1. Дофамин — это универсальная валюта удовольствия у всех млекопитающих, но люди отличаются тем, что используют ее для движения к своим долгосрочным целям. Это способ внутреннего измерения своего успеха и мироощущения.

2. Дофамин отвечает за:

Мотивацию, стремление и пристрастие. Эти три вещи тесно связаны, в некоторой степени представляют собой одно и то же, но в разной степени интенсивности.

Дофамин оказывает влияние на восприятие времени.

Дофамин жизненно важен для двигательной активности и поддержания активного образа жизни.

3. Дофамин и адреналин связаны таким биохимическим путем: L-ДОФA Дофамин Норадреналин (норэпинефрин) Адреналин (эпинефрин).

Адреналин — это главный химический двигатель, источник «энергии». Мы не можем делать вообще ничего, если его не хватает. Его высвобождение пробуждает нейронные цепи в мозге, которые приводят нас в состояние готовности.

4.  Воздействие дофамина на организм зависит от его базового уровня (baseline), и его соотношения с частотой и интенсивностью фазовых выбросов. После достижения чего-то очень приятного и желанного (и сопутствующего этому выброса), ваш базовый уровень дофамина падает. Ваш базовый уровень не просто повышается, а потом возвращается на место. Очень важно понять то, что он опускается ниже того значения, которое было в начале до достижения цели. За счёт этого повторение одних и тех же действий со временем приносит всё меньше удовольствия. Так формируется зависимость. От поведения или вещества — неважно.

5. Самочувствие и уровень мотивации зависят от соотношения текущего и предыдущего уровня дофамина.

6. Есть вещества и действия, которые могут повысить уровень дофамина на какое-то время: шоколад, секс, никотин, кокаин, амфетамин, кофеин (этот заодно усиливает эффект других повышающих дофамин штук, за счёт влияния на D2 и D3 рецепторы). Но повышение носит временный характер и истощает нервную систему. Зачастую несёт разрушительные последствия и формирует очередную зависимость.

7. Высвобождение дофамина очень зависит от субъективной интерпретации.

Когда мы говорим о том, что нам нравится, думаем об испытываемом удовольствии — это дополнительный фактор вознаграждения, который оказывает сильное влияние на выработку дофамина.

Если вы постоянно подчеркиваете свои истинные приятные ощущения, записываете их в дневник, практикуете какую-то форму благодарности, то количество высвобождаемого дофамина увеличивается. То есть, кайф от процесса добавляет дофамина, и помогает более гарантированно добраться до результата, без надрыва жопы и фрустраций.

Концепция роста: полюби трудности. Искренняя вера в то, что усилие — это здорово, и что оно способствует развитию и может приносить удовольствие активизирует выброс дофамина от борьбы и трудностей. Это становится дополнительным вознаграждением, по пути, ещё до достижения цели. Важно при этом понимать, что занимаетесь вы данной деятельностью по своей воле, и потому, что вам это нравится. Такое самоубеждение служит двигателем для любых, особенно сложных, начинаний. Главное — субъективно подключить ощущение борьбы и усилий к внутренней системе вознаграждения. Учитесь получать дофамин от самих усилий. (Здесь важно не свалиться в мазохистическое самобичевание, следите за этим. Только кайф, только хардкор!).

Проговаривание, осознанность и подкрепление: Например, вы практикуете интервальное голодание и говорите себе: “У меня улучшается липидный состав крови, уровень глюкозы и чувствительность к инсулину, я буду жить дольше.” Эта польза голодания действительно подтверждена. А когда люди проговаривают все это про себя, они получают дополнительное поощрение. И это наглядный пример того, как знания, интерпретация и рациональное мышление помогают усилить выработку дофамина на химическом уровне.

8. Дофамин — это одна из тех вещей, которой не должно быть ни слишком много, ни слишком мало. Все дело в соблюдении баланса, и он будет разным для всех. Ключ кроется в периодическом выбросе дофамина. Интервальные графики выигрышей в казино, периодичность публикаций в соцсетях, психологические манипуляции “ближе-дальше” — всё это способы для поддержания мотивации и заинтересованности. Весь смысл периодического вознаграждения в том, что у вас нет конкретного расписания, когда дофамин будет высоким, а когда низким. Это должен быть непредсказуемый прерывистый график.

9. Занятия, которые могут обеспечить здоровый устойчивый выброс дофамина и даже повысить его базовый уровень:

* Терапия холодной водой. Важно соблюдать меры предосторожности: избегать переохлаждения и не частить. Исследование.

* Создание и поддержание здоровых социальных связей. Окситоцин, выделяющийся при общении, напрямую стимулирует нейронные цепи, в которых высвобождается дофамин. То есть социальные связи провоцируют высвобождение дофамина. Исследование.

10. Переизбыток дофамина — тоже плохо. Приводит психику в перевозбуждённое состояние, мешает концентрироваться, приводит к психическому переутомлению. Например, смартфон перегружает систему сразу по нескольким фронтам: соцсети, медиа, месенджеры, рабочие приложения. Чтобы не было перегруза, лучше разделять стимулы: тренировка без энергетика, прогулка без смартфона, еда без чтения/просмотра новостей.

11. Есть и другие лекарства и вещества, влияющие на уровень дофамина. Не употребляйте добавки и лекарства, влияющие на дофамин, без назначения врача и понимания того, как это работает, подходит ли это вам или нет. Необходимо проконсультироваться с врачом и определить, что и в каком количестве подходит именно вам.

Ссылки, отсылки

* Выпуск подкаста, основа для статьи: Controlling Your Dopamine For Motivation, Focus & Satisfaction | Huberman Lab Podcast #39

* Атомные привычки, Джеймс Клир (Atomic Habits, James Clear)

* Гибкое сознание. Кэрол Дуэк (Mindset by Carol S. Dweck)

* Терапия холодной водой — метод Вима Хофа (Wim Hof Method - cold therapy)

* Gating of social reward by oxytocin in the ventral tegmental area. Robert C Malenka and others.

В статье содержатся основные факты о дофамине и его воздействии на нас, а, главное, — описаны практические инструменты управления этим воздействием.

Она является конспектом и осмыслением 39 выпуска подкаста “Лаборатория Губермана” (Controlling Your Dopamine For Motivation, Focus & Satisfaction | Huberman Lab Podcast #39), который ведет Эндрю Губерман, профессор нейробиологии Стэнфордского Университета.

Подстрочный перевод выпуска (35 страниц).

Задача данного конспекта: сохранить максимум фактуры и прикладной части, разобраться в том, как там что работает, и сразу приложить подходящие полезные рутины к улучшению качества жизни. Понять, как и зачем можно регулировать количество дофамина в мозге и теле через определённые действия и их субъективное восприятие.

(Примечания в скобках: Мария Паап, автор проекта «Человеческая техподдержка», выпускающий редактор данной статьи)

За помощь в переводе и редактуре спасибо Ларисе Руденко.

Теория

Нейробиология дофамина

Воздействие дофамина на организм зависит от его базового уровня (baseline). То есть, от того количества дофамина, которое циркулирует в мозге и теле постоянно. Оно оказывает влияние на то, как вы себя чувствуете в целом, хорошее ли у вас настроение, достаточно ли энергии, мотивированы ли вы, и насколько.

У всех нас разный исходный уровень дофамина. Иногда это обусловлено генетически. Это проявляется в том, что некоторые люди изначально, с самого детства, более амбициозны и мотивированы, другие — спокойнее, менее возбудимы.

Базовое значение (baseline) уровня дофамина в нашем мозге называется тонический уровень.

Некоторые вещества и действия вызывают резкие скачки дофамина выше базового уровня — фазовые выбросы. Эти уровни взаимодействуют между собой, и это очень важно. Фазовый выброс влияет на базовый уровень дофамина, который после выброса падает ниже предыдущего значения.

После достижения чего-то очень приятного и желанного, ваш базовый уровень дофамина падает.

Самочувствие и уровень мотивации зависят от соотношения текущего и предыдущего уровня дофамина. Ваше самочувствие зависит от того, был ли у вас высокий или низкий дофамин некоторое время назад. Это часто не учитывается. Лучший способ повысить уровень дофамина надолго — оптимизировать соотношение базового уровня и фазовых выбросов.

За что отвечает дофамин

1. Мотивация, стремление и пристрастие: дофамин не просто отвечает за удовольствие, он отвечает за мотивацию и стремление, а также за пристрастие к чему-либо. Эти три вещи тесно связаны и в некоторой степени представляют собой одно и то же, но в разной степени интенсивности.

2. Дофамин оказывает влияние на восприятие времени.

3. Дофамин жизненно важен для двигательной активности и поддержания активного образа жизни.

Нейронные цепи для высвобождения дофамина

Дофамин высвобождается двумя способами:

1. Нейронная цепь, в которой высвобождается дофамин для мышления, мезокортиколимбический путь, отвечает за мотивацию, стремление и пристрастие. Этот путь проходит через центр удовольствия к префронтальной коре. Это классический путь вознаграждения у всех млекопитающих. Добиваясь поставленных целей, вы подключаетесь к этому мезокортиколимбическому пути.

Этот путь повреждается при зависимостях от наркотиков, которые стимулируют повышение выбросов дофамина (кокаин, метамфетамин, и подобные).

2. Нейронная цепь, в которой высвобождается дофамин для движения — нигростриарный путь. Этот путь начинается в черном веществе мозга (substantia nigra).

Примером необходимости дофамина одновременно и для мышления, и для двигательной активности может служить болезнь Паркинсона. При ней происходит истощение и гибель дофаминовых нейронов в обоих путях, что приводит к неуверенным движениям и затруднениям в речи, а также к снижению мотивации и настроения. Когда этих больных правильно лечат, они могут восстановить некоторую плавность движений, способность инициировать движение. И, в большинстве случаев, они чувствуют себя лучше и психологически, не только потому, что они могут двигаться, но и потому, что дофамин влияет на настроение и мотивацию.

Взаимодействие дофамина и адреналина (эпинефрина)

Адреналин — это главный химический двигатель, источник «энергии». Мы не можем делать вообще ничего, если его не хватает. Его высвобождение пробуждает нейронные цепи в мозге, которые приводят нас в состояние готовности. Адреналин фактически производится из дофамина таким биохимическим путем:

L-ДОФA → Дофамин → Норадреналин (норэпинефрин) → Адреналин (эпинефрин).

Так что дофамин и адреналин связаны.

Дофамин стимулирует?

Действительно, дофамин имеет тенденцию стимулировать симпатическую возбудимость. Она отвечает за повышение уровня внимания, боевую готовность, интерес к окружающему миру.

Когда вы чувствуете себя вялым и ленивым, у вас нет мотивации, это состояние низкого дофамина. А когда вы возбуждены и мотивированы, даже при некотором волнении, например, при первом прыжке с парашютом, вы находитесь в состоянии повышенного дофамина.

Дофамин — это универсальная валюта удовольствия у всех млекопитающих, но люди отличаются тем, что используют ее для движения к своим долгосрочным целям. Это способ внутреннего измерения своего успеха и мироощущения.

Значение дофаминовой системы

Главный интерес нашего вида, как и всех других, заключается в размножении и в добыче ресурсов для этого — воды, пищи, партнеров. Дофамин мотивирует нас искать эти ресурсы.

Предположим, что вы живете 10 000 лет назад. Вам нужно генерировать энергию для поиска воды и еды, который может быть очень опасен. Этот процесс добычи движим дофамином. После успешной охоты происходит его выброс, это вознаграждение. Но затем дофамин должен вернуться на более низкий уровень. Почему? А потому, что, если бы он остался высоким, вы бы никогда не продолжили искать дальше.

Ваш базовый уровень не просто повышается, а потом возвращается на место. Очень важно понять то, что он опускается ниже того значения, которое было в начале поисков.

Особенности роста и падения дофамина по отношению к базовому уровню

Здесь важны два момента.

1. Степень, в которой дофамин опускается ниже базового уровня, пропорциональна пиковому значению.

2. Если вы пересекаете финишную черту счастливым, дофамин не упадет намного ниже базового уровня. Скорее всего, вы не будете чувствовать себя намного хуже день или два спустя.

Так называемая послеродовая депрессия или депрессивное состояние после большой победы, окончания школы или любого другого праздника, специфический спад настроения, возбуждения и мотивации — это падение базового уровня дофамина.

Другой эффект, с которым большинство из нас знакомо, наступает при продолжительном повторении очень приятных действий. Когда мы долго занимаемся тем, что нам очень нравится, эти действия со временем теряют свою «остроту».

Когда мы продолжаем следовать одним и тем же моделям поведения, которые повышают уровень дофамина до одних и тех же значений, мы не будем испытывать такую же радость от этих действий в дальнейшем, и постепенно перестанем получать радость от других действий тоже.

У этого эффекта есть название. Он называется зависимостью (addiction). Но даже для людей, у которых нет пристрастия к какому-либо конкретному веществу или поведению, падение уровня дофамина ниже базового после любого пика является существенным. И оно влияет на нашу мотивацию в других областях.

К счастью, с этим можно работать, и поддерживать базовый уровень дофамина на должном, здоровом уровне, чтобы мы могли постоянно оставаться мотивированными.

Зависимость

Если вы принимаете или делаете что-то, что приводит к резкому увеличению дофамина, его базовый уровень после этого падает пропорционально пику, поэтому общий объем дофамина истощается. Так возникает то, что мы называем зависимостью: от наркотиков или каких-то действий. После падения базового уровня дофамина, люди чувствуют себя довольно паршиво.

В классическом сценарии зависимый, испытывая возбуждение и высокий выброс дофамина от определенных действий, начинает терять интерес к другим действиям: обучению, отношениям, спорту и т.д., обедняя свою жизнь. В конце концов, он, как правило, перестает получать дофамин от выбранного действия, и тогда впадает в довольно серьезную депрессию.

В более распространенном сценарии, человек может вести довольно сбалансированную жизнь: много работать в течение недели, заниматься спортом по вечерам, вкусно есть, а по выходным ходить на вечеринки и выпивать с друзьями. Проблема в том, что синтез дофамина стимулируется не одним, а всеми этими видами деятельности. Это единая валюта вознаграждения.

И после нескольких лет усердной работы и активного отдыха этот человек почувствует себя выдохшимся. Конечно, могут быть возрастные причины упадка сил, но часто это происходит из-за многократных выбросов дофамина, благодаря множеству различных видов деятельности в течение одной недели, и постепенного снижения базового уровня.

Это может происходить постепенно и незаметно. А на самом деле, это очень зловещая функция дофамина: когда его уровень незаметно падает, а при достижении самого низкого порога мы чувствуем, что просто не можем больше получать удовольствие от чего бы то ни было.

То, что раньше работало, больше не работает. И это уже похоже на серьезную зависимость, наподобие кокаиновой или амфетаминовой.

Заниматься чем-то, что нам нравится — нормально. Главное — понять взаимосвязь между пиками и базовой линией и их влиянием друг на друга. Как только вы поймёте эту взаимосвязь, вы сможете осуществить правильный выбор в краткосрочной и в долгосрочной перспективе, поддержать и даже повысить базовый уровень дофамина, по-прежнему достигая пиков и испытывая сильную мотивацию, сильное желание и стремление.

Для любого, у кого есть склонность к зависимости, не важно от чего, от поведения или от веществ, воздержание будет неизбежной перспективой. Зависимость нужно прекращать либо "одним махом”, либо через постепенное уменьшение дозы, ограничивая взаимодействие с тем поведением или веществом, которое увеличивает дофамин.

Практика

Даже едва заметные колебания дофамина в нашей повседневной жизни сильно влияют на наши восприятие, стремления и самочувствие. Поэтому их сознательная регуляция делает нашу жизнь полноценнее и счастливее.

Виды деятельности и вещества, которые временно повышают дофамин

Рассмотрим наиболее известные способы для повышения уровня дофамина в крови. Некоторые из них полезны, а некоторые — нет. Обратим внимание, насколько при этом дофамин увеличивается по сравнению с базовым уровнем.

Это средние показатели, полученные в ходе испытаний путем микродиализа на животных и людях.

* Шоколад. В среднем шоколад повышает базовый уровень дофамина в 1,5 раза. Это довольно существенное увеличение, но оно проходит через несколько минут или даже секунд.

* Секс. Как стремление к сексу, так и сам сексуальный акт увеличивают дофамин в 2 раза выше базового уровня. Конечно, это средний показатель. И далее рассмотрим механизмы того, как искусство возбуждения оказывает влияние на уровень дофамина и на длительность эффекта.

* Никотин. Никотин увеличивает дофамин в 2,5 раза выше базового уровня. Этот эффект — кратковременный.

* Кокаин повышает уровень дофамина в крови в 2,5 раза выше исходного уровня на 30-60 минут.

* Амфетамин увеличивает количество дофамина в кровотоке в 10 раз. Это огромное увеличение дофамина, которое может длиться до нескольких часов.

* Кофеин и некоторые другие вещества, увеличивают дофамин совсем немного. Но в сочетании с другими, вызывающими выброс дофамина, они усиливают эффект друг друга.

* Спорт. Физические упражнения влияют на уровень дофамина и на длительность его увеличения, в зависимости от их субъективного восприятия. Если вы любите бегать, это может повысить уровень дофамина в 2 раза выше базового уровня. А если нет — пробежка вызовет меньшее увеличение или вообще никакого (занятия спортом из-под палки=стресс).

Таким образом, некоторые вещества и действия имеют универсальный эффект. Они увеличивают дофамин у всех. А такие вещи, как физические упражнения, учеба, тяжелая работа, преодоление проблем, оказывают индивидуальное воздействие на выработку дофамина, в зависимости от отношения к ним.

Фактор вознаграждения

Префронтальная кора в мезокортиколимбическом пути высвобождения дофамина отвечает за мышление и планирование, рациональное объяснение чему-либо и субъективный опыт.

На практике это работает так: когда мы говорим о том, что нам нравится, думаем об испытываемом удовольствии, этот дополнительный фактор вознаграждения оказывает сильное влияние на выработку дофамина. Если вы постоянно подчеркиваете свои истинные приятные ощущения, записываете их в дневник, практикуете какую-то форму благодарности, то количество высвобождаемого дофамина увеличивается.

Не нужно убеждать себя, что вы любите какой-либо спорт, если на самом деле это не так. Но вы можете подумать о каком-либо аспекте упражнений, который вам действительно нравится (например, я обожаю слушать музыку и книги во время бега, и через это полюбила сам бег). Эта методика поможет вам получать больше удовольствия от вашей деятельности и настроить вашу дофаминовую систему на мотивацию.

Но есть вознаграждение, которое ухудшает ситуацию. Это установки типа “я ненавижу упражнения / учебу / этого человека, но после я получу желаемую награду” (например: буду мучиться на тренировке, но потом съем пирожное. Так подкрепляется только мотивация есть пирожное, а отвращение к тренировкам растёт). Такое вознаграждение не заставит вас больше заниматься спортом или больше учиться, оно, наоборот, подорвет выброс дофамина, который мог бы произойти.

Как правило, люди не любят перетруждаться. Они упорно трудятся для того, чтобы достичь какой-то конечной цели. Однако, в силу того, как дофамин связан с нашим восприятием времени, усердная работа над чем-либо ради далёкой награды может стать еще тяжелее и вызвать еще меньше желания выполнять ее в будущем. Происходит когнитивная интерпретация, будто эта деятельность не приносит удовольствия. К тому же, если в конце мы собираемся как-то наградить себя, этим мы увеличиваем временной промежуток, в течение которого мы воспринимаем данную активность. Поскольку награда приходит в конце, мы начинаем отключать нейронные цепи для выработки дофамина во время деятельности. Мы не только меньше наслаждаемся процессом, мы делаем его более болезненным.

И в следующий раз понадобится в два раза больше кофе и в три раза больше громкой музыки, и в четыре раза больше энергетика, только для того, чтобы выйти за дверь, сделать пробежку или позаниматься.

Концепция роста (Growth Mindset)

В противоположность такому поведению можно предложить "Концепцию роста". Она заключается в стремлении расти, чтобы достичь цели, но само развитие при этом — и есть конечная цель. Нейронный механизм заключается в вознаграждении за само усилие и деятельность (кайф от процесса).

Люди, у которых работает установка на рост, показывают очень хорошие результаты, потому что они сосредоточены на самих усилиях. Это приводит к невероятной производительности. И это 100% тренируемый навык, доступный каждому.

Как задействовать Фактор вознаграждения и Концепцию роста?

Искренне скажите себе, что усилие — это здорово, оно способствует развитию и может приносить удовольствие (если в это не получается напрямую поверить, необходимо провести работу в этом направлении, самостоятельно или с психотерапевтом).

Так вы активизируете выброс дофамина от борьбы и трудностей. При этом вы получите огромную пользу от увеличения энергии, от способности фокусироваться посредством превращения дофамина в адреналин. Это станет дополнительным вознаграждением, по пути, ещё до достижения цели.

В моменты наиболее сильных усилий говорите себе, что, поскольку это больно, это вызовет высвобождение дофамина и увеличит его базовый уровень. И также нужно понимать, что занимаетесь вы данной деятельностью по своей воле, и потому, что вам это нравится.

Такое самоубеждение может служить двигателем для всех начинаний, особенно для трудных. Главное — не добавлять другие источники дофамина на старте и при продолжении, а субъективно подключать ощущение борьбы и усилий к внутренней системе вознаграждения. Учитесь получать дофамин от самих усилий. (Здесь важно не свалиться в мазохистическое самобичевание, следите за этим. Только кайф, только хардкор!).

Способность получать это удовольствие от борьбы, без сомнения, является самым мощным аспектом нашей дофаминергической схемы, и самым доступным. Самое замечательное — оно становится рефлекторным для всех видов усилий (подтверждаю, проверено на практике).

Один из примеров такой практики — пост. Многим людям нравится поститься. Они говорят, что их душевное состояние во время поста проясняется и что они наслаждаются этим периодом и этим состоянием ума. В мозге вырабатывается дофамин от лишения, а не от конечного пищевого вознаграждения. И это делает пост интересной практикой.

Проговаривание, осознанность и подкрепление

Это еще одна полезная техника, которая задействует фактор вознаграждения.

Вот мы упомянули пост. На протяжении веков в разных культурах практиковалось намеренное ограничение в пище, которое само по себе очень полезно. Его пользу усиливают субъективные аспекты знаний о пользе голодания. Например, вы практикуете интервальное голодание и говорите себе: “У меня улучшается липидный состав крови, уровень глюкозы и чувствительность к инсулину, я буду жить дольше.”

Эта польза голодания действительно подтверждена. А когда люди проговаривают все это про себя, они получают дополнительное поощрение. И это наглядный пример того, как знания, интерпретация и рациональное мышление, то есть наш передний мозг, помогают задействовать глубокие примитивные схемы и усилить выработку дофамина на химическом уровне.

Также и факты, подкрепляющие предыдущие убеждения, могут вызвать выброс дофамина. Таким образом, дофаминовый путь очень зависит от субъективной интерпретации. По аналогии с дофаминовыми графиками это объясняет, как наше восприятие чего-либо зависит от нашего предыдущего опыта.

Здравствуйте. Наверное, многие из вас слышали об искуcственном интеллекте и очевидно что это — важная тема, которая изменяет сегодня нашу жизнь. Над созданием ИИ работает множество учёных. На данный момент существуют два фундаментальных подхода: нейробиология и нейросети. Лично я считаю нейробиологию более перспективной, но менее развитой т.к. о том, как именно работают нейроны мы знаем сегодня всё ещё очень мало. Нейросети являются наиболее развитым подходом, который, однако фактически достиг пределов развития т.к. для улучшения результатов требуются всё большие и большие вычислительные ресурсы. Кроме того, его отношение к настоящим нейронным сетям и нейронам весьма опосредованное и представляет собой всего лишь приблизительную математическую модель.

Подойдём к вопросу иначе: если нейрон - это электрохимическая структура, то можем ли мы попытаться воспроизвести его химическую активность с помощью электронных компонентов? Другими словами, можем ли мы составить электрическую цепь аналогичную нейрону?

Cтроение

Итак, нейрон состоит из клеточного тела и специальных отростков - дендритов (в них поступает сигнал) и аксона (из него сигнал выходит). Между собой нейроны соединяются синапсами. Различают 5 видов нейронов: униполярный, псевдоуниполярный, биполярный, мультиполярный, безаксонный, каждый из которых имеет разное число отростков.

О функциях и строении нейронов мы знаем мало, но зато хорошо знаем о функции синапса - проведении сигнала только в одном направлении.

Вообще, они бывают двух видов: химические и электрические. Химические, проводят импульс только в одном направлении, они наиболее распространены. Электрические проводят импульс в обоих направлениях. Важная деталь в устройстве электрического синапса, заключается в том, что он соединяет не только внутренние части нейронов, но и внешние. Я считаю что ток идёт и внутри нейрона и снаружи, т.к. уже доказано, что внешняя часть электроположительна относительно внутренней. В дальнейших рассуждениях будем считать, что внешняя часть нейрона представляет минус, землю, а внутренняя плюс, сигнал.

Существует радиодеталь функция которой идентична химическому синапсу — это диод. Когда ток течёт только в одном направлении (от "плюса" к "минусу") диод не требуется. Но, если в каждом нейроне есть постоянно заряжающаяся и разряжающаяся часть, то чтобы при разрядке ток не пошёл в обратном направлении, он должен быть перекрыт синапсом.

Какая деталь могла бы смоделировать постоянную зарядку и разрядку? Такой деталью может послужить либо дроссель, либо конденсатор. Конечно, дроссель не мог бы сформироваться в настоящем нейроне т.к. катушка из проволоки имеет уже достаточно сложную форму для природного происхождения, но конденсатор — напротив, очень простая радиодеталь состоящая всего из двух проводящих пластин разделённых диэлектриком.

Скорее всего функцию конденсатора должно взять на себя клеточное тело. Конденсатор примечателен тем, что способен реализовать функцию памяти, ведь конденсатор способен держать заряд, а значит его естественная разрядка будет означать «забывание, очередная подача сигнала восстановит заряд.

Такая гипотеза имеет косвенное подтверждение в том факте, что область в которой мозг хранил бы память, так и не была найдена. Из чего можно сделать следующий вывод, что функция памяти осуществляется всеми видами нейронов, а как мы знаем: у всех видов нейронов имеется клеточное тело.

Униполярный нейрон

Униполярный нейрон имеет только один отросток - нейрит, выполняющий функции дендрита и аксона, т.е. сигнал по нему идёт в обе стороны. Предположим, что в униполярном нейроне одна пластина конденсатора будет соединена c нейритом, а другая с землёй. В таком случае наша модель (схема) сможет выполнять функцию памяти. Известно, что униполярные нейроны не встречаются отдельно, они всегда прикреплены к другим нейронам. Если основному нейрону не хватает ёмкости его клеточного тела (т.е. конденсатора), то к нему должен быть прикреплён униполярный. Выглядит логичным, что такая пара соединена электрическим синапсом, иначе бы это не работало.

Псевдоуниполярный нейрон

Чувствительный нейрон принимающий сигналы от органов чувств. Его схема почти идентична схеме униполярного нейрона, с той разницей, что это самостоятельный нейрон, отделённый диодом. Для его моделирования удобно использовать советские германиевые диоды т.к. они имеют меньшее сопротивление. Если схема верна, то единственная функция псевдоуниполярного нейрона должна быть запоминающей, но всё же можно предположить, что он делает что-то ещё. Возможно получить ситуацию в которой моделируется пороговая функция: т.е. малый сигнал не проходит, а большой проходит без изменений. Это выглядит аналогичным принципу известному из нейробиологии - "всё или ничего", но работает только при условии, когда после нейрона данного типа не подключается синапс (диод).

Биполярный нейрон

Биполярный нейрон имеет один аксон и один дендрит. Если предыдущие модели были верны, то этот вид нейрона должен иметь следующее строение: одна обкладка конденсатора соединяется с аксоном, а другая - с дендритом. Конденсатор при таком подключении не будет пропускать постоянный ток и не составит преграду переменному.

Можно предположить только одно применение биполярному нейрону: не давать неисправному органу чувств посылать неверные сигналы. По всему человеческому телу распределены тысячи рецепторов и в ситуации когда один из них перестаёт корректно работать, он будет либо молчать, либо непрерывно посылать сигнал. Жить в таких условиях стало бы некомфортно. Биполярный нейрон позволит условно выключить такой сенсор. Эта гипотеза подтверждается тем, что биполярные нейроны находят во многих органах чувств: сетчатке глаза, обонятельном эпителии, слуховом и вестибулярном ганглиях.

Соберём схему этого нейрона. Подаём на вход постоянное напряжение, и видим на экране вольтметра что оно быстро стремится к нулю из-за нарастающего сопротивления конденсатора.

Мультиполярный нейрон имеет один аксон и множество дендритов, т.о. он складывает все входящие в него импульсы в один.

Сложить напряжения можно было бы обычным последовательным соединением, но в случае когда сигналы с сенсоров будут равны нулю, такая схема работать не будет. Следовательно, необходимо параллельно сенсорам подключить два резистора (примерно 220 Ом, для схемы с двумя входами и 1 кОм для схемы с тремя), а так же не забыть про конденсатор. Тогда получится схема моделирующая мультиполярный нейрон. Модель является масштабируемой, т.е. можно складывать как два сигнала, так и (например) десять.

При обычном подключении в схеме складываются два напряжения, но если перевернуть полярность сенсора, то таким же образом можно и вычитать. Т.к. с сенсора будет приходить отрицательное напряжение, а схема всё так же выполняет сложение, то результатом станет вычитание (через сложение).

В нейробиологии известно о существовании возбуждающих и тормозящих сигналов. Предположим, что сигналы положительного напряжения являются возбуждающими, а отрицательного - тормозящими.

Проведём эксперимент:

При подключении кроны к одному из входов, получаем: +6 В

При подключении кроны к другому входу, получаем также: +6 В

При подключении батареек сразу к обоим входам, получаем: +12 В

Теперь, развернём полярность одной (любой) из батареек, получаем: 0 В

Развернём полярность второй из батареек, получаем: -12 В

Проведём ещё один эксперимент.

У нас есть три солнечные батареи подключённые через входы мультиполярного нейрона к одному светодиоду на выходе. На одну батарею постоянно падает свет, но напряжения с неё не хватает, чтобы заставить светодиод светить на всю мощность. Вторая батарея подключена так, чтобы напряжение на нейроне складывалось, а третья - перевёрнута. Тогда можно сказать, что одна батарея выдаёт возбуждающий импульс, в то время, как вторая — перевёрнута, и, следовательно, выдаёт тормозящий импульс. Если мы светим на одну панель, то светодиод начинает светить ярче, но если светим на другую, то он вообще перестаёт светить.

Безаксонный нейрон

У безаксонных нейронов невозможно выделить аксон или дендрит, т.к. всё его отростки одинаковы. В таком случае, по строению это просто мультиполярный нейрон. Но всё же, про безаксонные нейроны мы знаем очень мало.

Робот

Теперь, когда смоделированы схемы для всех видов нейронов, можно попытаться собрать робота. Самый простой способ движения для робота - это виброход. Возьмём два компьютерных вентилятора и приклеим на них гайки, а затем зафиксируем их на общем корпусе.

При подаче напряжения робот должен начать движение, но также хотелось бы научить его и тормозить. Здесь возникает проблема: всё датчики (касания, давления) доступные в продаже не выдают напряжения достаточного для проведения эксперимента. Поэтому, можно заменить датчик простой кнопкой. Однако, это имеет недостаток: при аналоговом датчике скорость вентилятора менялась бы в зависимости от степени нажатия, в то время как у кнопки всего два положения: нажата или нет.

Робот будет использовать три вида нейронов: униполярные, псевдоуниполярные и мультиполярные. На входе получившейся схемы нейросети устанавливаем два псевдоуниполярных нейрона, затем мультиполярный нейрон (на который постоянно подаётся положительное напряжение, но если нажать кнопку начнёт подаваться отрицательное). Параллельно конденсатору мультиполярного нейрона подключается конденсатор униполярного.

Здесь возникает следующая (опять, чисто электрическая проблема) - сопротивление диодов. Несмотря на то, что диодов в схеме всего лишь два, тока после них оказывается уже недостаточно для раскрутки вентилятора. В качестве обходного решения берётся транзистор, вентилятор подключается к эмиттеру, ещё один источник тока - к коллектору, а на базу подаётся напряжение с нейросети. Всего потребуются две таких схемы: по одной для каждого вентилятора, в результате робот оказывается состоящим из 8 моделей нейронов.

Если робот сталкивается с препятствием, то кнопка нажимается и один из вентиляторов перестаёт крутится.

Такой робот имеет преимущества по сравнению с подобным проектом на Arduino (если предположить наличие подходящих датчиков).

Во-первых, на Arduino такой проект работал бы как цикл, в котором сначала берутся значения с датчиков, считаются и только затем, соответствующие напряжения подаются на вентиляторы. Быстродействие простой электрической схемы значительно выше.

Во-вторых, простая электрическая схема проще и дешевле. Процессор используемый в Arduino UNO состоит из 100 000 транзисторов. Т.е. 18 дешёвых радиодеталей способны выполнить работу для которой обычно используются, как минимум 100 000 транзисторов.

Выводы

В данном проекте было осуществлено схемотехническое моделирование работы нейронов и их объединение в более сложные структуры — нейросети. Экспериментально был проверен и смоделирован ряд предположений касающихся природы нейробиологических явлений. Удалось создать модель простейшего робота.

Возможно, этот эксперимент поможет людям с психическими проблемами.

Система редактирования генома CRISPR, как известно, позволяет исправлять последовательности генов, лечить наследственные заболевания и находить средства от болезней. С помощью этой технологии можно также повлиять на поведение особей, что и сделали американские генетики.

В ходе опытов ученые «выключили» рецептор Avpr1a, влияющий на выработку гормона вазопрессина. Его связывают с такими чертами характера, как привязанность к другим, умение сотрудничать и общаться, доминирование над другими и агрессивное поведение.

Команда исследователей ожидала, что без рецептора Avpr1a социальная коммуникация и агрессивное поведение грызунов будут снижены. Но вместо этого произошло обратное — милые на вид зверьки стали более общительными и вместе с тем агрессивными. При этом у особей исчезли половые различия социального поведения — самки и самцы были одинаково враждебны к особям своего пола.

«Это наводит на поразительные выводы. Как известно, вазопрессин улучшает социальное поведение, действуя на ряд областей мозга, но рецептор Avpr1a наоборот сдерживает выработку гормона», - заявил Эллиот Альберс, нейробиолог из Университета штата Джорджия.

Для подобных опытов учёные нередко «зовут на помощь» хомяков, потому что их социальная организация похожа на человеческую. В этот раз в опытах приняли участие сирийские хомяки (Mesocricetus auratus), именно у этих грызунов впервые было выявлено влияние вазопрессина на социальность. Кроме того, нас с хомяками объединяет одинаковая реакция на стресс, сопровождаемая выработкой кортизола.

Это означает, что результаты потенциально могут быть применимы к людям. Проведённый опыт может дать ученым более точное понимание того, как гены взаимодействуют с нейронными цепочками. В перспективе это может помочь контролировать эмоции при контактах с другими людьми.

Кроме того, понимание роли вазопрессина в поведении людей поможет выработать более эффективные стратегии лечения разных нейропсихиатрических расстройств от аутизма до депрессии.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Pnas.

Источник

Как установили учёные, оставшаяся мозговая ткань реорганизовала когнитивные (интеллектуальные) задачи.

Жительница США без левой височной доли головного мозга (она участвует в обработке речи), сумела выучить русский и английский языки, получить учёную степень и сделать хорошую карьеру. С женщиной несколько лет работала когнитивный нейробиолог из Массачусетского технологического института Эвелина Федоренко. Её пациентка впервые узнала о том, что её мозг не типичен, уже в зрелом возрасте, во время медицинского обследования по другому поводу.

Височная доля мозга отмечена жёлтым цветом

Вероятно, женщина ещё в детстве перенесла инсульт, из-за чего в её левой височной доле головного мозга осталась лишь спинномозговая жидкость. Как рассказала сама пациентка, врачи много лет говорили, что из-за особенностей её мозга она должна страдать от судорог и испытывать сложности с запоминанием и использованием слов.

Тем не менее, серия экспериментов подтвердила, что языковые и умственные способности американки ничуть не уступают способностям обычных людей.

Учёным известно, что, если головной мозг повреждён, он нередко находит способы перенастроить себя — например, слепые люди обычно имеют более чувствительный слух, который развивается в качестве компенсации. Случай пациентки Эвелины Федоренко лишь подтверждает это.

«Если вы можете удалить половину мозга, и он при этом работает нормально, это говорит о том, что в обычном мозге есть много избыточных частей. С инженерной точки зрения это является хорошим способом построения системы», — отметила Эвелина Федоренко.

Источник