«Здесь мы видим классическую реакцию», – замечает Щур. Прежде всего она указывает вентральную тегментальную область. Если вы вспомните главы 2 и 3, то так называется отдел мозга, который выбрасывает дофамин в вентральный стриатум. Вентральная тегментальная область и вентральный стриатум отвечают за мотивацию и подкрепление, например в том случае, когда мы чувствуем аромат свежих шоколадных брауни. «Моя тегментальная область просто светится!» – вскричал я, не в силах сдержать удивление. Яркая цветная вспышка осветила тегментальную область – это значит, что дофаминовая система моего мозга очень обрадовалась изображению высококалорийного продукта. Черно-белый вариант снимка приведен на рис. 37 в верхнем левом углу.
Рис. 37. Снимки МРТ, на которых показана реакция автора книги на изображения высоко- и низкокалорийной пищи. Белые области указывают на активную работу отделов мозга. Стрелками отмечены ВТО (вентральная тегментальная область) (левый столбец) и ОФК (орбитофронтальная кора) (правый столбец). Обратите внимание на сильную реакцию мозга на изображения высококалорийной пищи. Все изображения сравнивались по принципу реакции мозга на изображения продуктов питания и изображения объектов, не связанных с пищей. Работа других отделов мозга, которые не участвуют в исследовании, на снимках скрыта. Особую благодарность автор выражает Эллен А. Щур, Сьюзан Дж. Мелхорн, Мэри К. Аскерн и Центру медицинских исследований и диагностики Вашингтонского университета.
Затем мы перенесли внимание на вентральный стриатум. Он также должен проявить активность, потому что реагирует на сигналы тегментальной области. На этот раз вспышка оказалась еще ярче. Вы можете убедиться этом, посмотрев на правый верхний снимок на рис. 37. «Это чудовищно», – подвела итог Щур.
«Это самая яркая активность вентрального стриатума из всех, что мне доводилось видеть», – добавила Мелхорн.
Как объяснили мне специалисты, вследствие того, что я пропустил обед и приехал в университет на велосипеде, у меня развился сильный дефицит энергии. Я был голоден сильнее, чем их обычные пациенты, поэтому мозг демонстрировал очень высокую мотивацию к еде.
Следом мы осмотрели орбитофронтальную кору (ОФК), область мозга, которая оценивает экономическую выгоду во время принятия решения. И снова яркое свечение (правый верхний угол рис. 37). «Вам необходимо принять решение», – объясняет Щур, – «и затем разработать план по добыче продовольствия».
Четвертая область, которая вызвала наш интерес, – инсулярная кора. Это область, ответственная за чувство вкуса. Она тоже ярко светилась. Мне показалось это странным, потому что мне никто не давал пищи, но Щур объяснила, что инсулярная кора активизируется при взгляде на пищу. Точно так же двигательный отдел мозга активизируется, когда мы думаем о каком-то движении. «Одни и те же нейроны приходят в возбуждение, когда мы думаем о действии и когда совершаем его», – говорит Щур. По всей видимости, мой мозг воспроизводил акт принятия пищи – тот благословенный момент, когда я буду набивать рот жирной пиццей (к несчастью для моей многострадальной коры головного мозга, этого так и не произошло).
Диагноз был совершенно ясен: голодный мозг требовал пищи. Очень настойчиво. И его совершенно не устраивала низкокалорийная еда, потому что разница на снимках была слишком очевидна. Активность мозга была крайне низкой, когда мне демонстрировали фотографии фруктов и овощей (два нижних изображения на рис. 37). «Когда мы испытываем чувство голода, нашему организму не интересна здоровая еда», – объясняет Щур. Напротив, наши инстинкты заставляют нас желать концентрированные, быстрые и легкодоступные калории. «Мы все вынуждены с этим бороться».
Результаты исследования моего мозга на аппарате МРТ подтверждают теорию Щур. Когда люди испытывают чувство голода, их мозг сильно реагирует на пищу с высокой концентрацией калорий.
[128] Однако после еды сила реакции на эти раздражители ослабевает.
По словам Щур, к окончанию принятия пищи вид еды для нас становится непривлекательным, а ее вкус уже не кажется таким замечательным, как прежде. Посмотрев на свою тарелку, вы скажете: «Ой, я больше это не хочу». В течение процесса принятия пищи мозг получает информацию о том, что мы съели, и прекращает работу нейронной цепи, которая побуждает нас съесть еще. Как именно мозг осуществляет эту работу? И как мы можем использовать эту систему, чтобы искоренить желание переедать?
Центр сытости, вас просят подняться на сцену
Нейробиолог из Университета Пенсильвании Харви Грилл занимается изучением ствола головного мозга – сложного отдела, который присоединяет головной мозг к спинному. С точки зрения эволюции мозговой ствол является самым древним отделом мозга. Он управляет базовыми инстинктами, работа которых осуществляется бессознательно – это пищеварение, дыхание и основные двигательные шаблоны (см. рис. 38). Грилл последние 40 лет занимался изучением мозгового ствола и пришел к выводу, что он занимает ключевую позицию в процессе насыщения.
Рис. 38. Мозговой ствол.
«Я начал постдокторантуру в 1974 году в Институте Рокфеллера вместе с Ральфом Норгеном», – вспоминает Грилл. «В то время еще не существовало никаких практических данных, у нас была только теория». В те года доминирующим предположением было то, что гипоталамус является единственным отделом мозга, который отвечает за регуляцию приема пищи. Однако Грилл и Норген знали, что мозговой ствол получает и обрабатывает сигналы от кишечника и изо рта. Также он отправляет выходные сигналы, которые контролируют двигательные функции, связанные с приемом пищи, например жевание. «Нам необходимо было выяснить, что связывает эти два процесса и насколько сильна эта связь».
В течение года Грилл совершенствовал метод, который позволял исследователям хирургическим путем отключать работу всех отделов мозга подопытных крыс, кроме мозгового ствола и прилежащих структур. Децеребрационные крысы не могли пользоваться большей частью мозга, в том числе гипоталамусом. Для исследователей стало неожиданностью следующее открытие. Крысам вкладывали в рот еду, они прожевывали пищу и глотали ее. Далее животным продолжали вкладывать в рот порции корма, и они съедали ровно столько, сколько обычно съедают полностью здоровые крысы за один прием пищи. Затем они решительно отказывались продолжать принимать еду. Это было просто удивительно. «Они могли совершать полноценные приемы пищи!» – восклицает Грилл, все еще взволнованный своим важным открытием, которое сделал четыре десятка лет назад.
