Одним из важнейших медиаторов центральной нервной системы является вещество под названием дофамин. Дофамин известен уже давно, где-то с середины XX века. Это соединение, связанное в первую очередь с мозгом, в отличие от ацетилхолина и нор-эпинефрина, которые более активны в периферической нервной системе.
Дофамин образуется в наших нейронах в результате простой цепочки химических реакций, которая берет свое начало от аминокислоты - тирозина. Затем тирозин превращается в молекулу под названием L-DOPA, а уже L-DOPA становится дофамином. Более того, L-DOPA в этой цепочке является предшественником дофамина, что в дальнейшем определяет использование молекулы L-DOPA в качестве медицинского препарата. Дофамин крайне важен для центральной нервной системы, а дофаминовые нейроны находятся в трех зонах: это гипоталамус и две области среднего мозга: substantia nigra и вентральная тегментальная область. В гипоталамусе дофаминовые нейроны имеют довольно короткие аксоны, которые в основном занимаются внутригипоталамическими проблемами и влияют на выделение определенных гормонов или на центры некоторых потребностей и участвуют в регуляции вегетативной нервной системы - это довольно локальные функции, но важные. Например, в гипоталамусе дофамин может снижать пищевую мотивацию, повышать агрессивность или увеличивать либидо, так что это локальные, но важные функции.
Наиболее известны те дофаминовые нейроны, которые расположены как раз в substantia nigra и вентральной тегментальной области. Субстанция нигра названа так потому, что эта область мозга имеет темный цвет: в нейронах содержится определенное количество меланина, темного пигмента. Аксоны этих клеток идут к полушариям головного мозга, а заканчиваются в основном в базальных ганглиях. Этот блок дофаминовой системы связан с регуляцией двигательной активности - от того, сколько дофамина выделяет substantia nigra, во многом зависит, насколько человек физически активен, двигателен, любит двигаться, охотно двигается. Люди с активной черной субстанцией с удовольствием занимаются спортом, танцуют и вообще перемещаются в пространстве. Люди, у которых substantia nigra не очень активна (а это в основном зависит от генов), двигательно более ленивы и не получают столько удовольствия от физических упражнений, сколько получают от чего-то другого: от еды или новизны. Окружающие воспринимают их как ленивых, что неверно, потому что это просто особенность дофаминовой системы.
Аксоны substantia nigra в полушариях головного мозга проходят в базальные ганглии. Это очень сложная область, расположенная в глубине полушарий головного мозга. Когда мы говорим о полушариях головного мозга, то в первую очередь вспоминаем кору - зону, которая находится на поверхности полушарий и содержит огромное количество нервных клеток с самыми разнообразными функциями. А вот в глубине полушарий головного мозга находятся большие скопления нейронов, которые в свое время называли базальными ганглиями. И там же находится масса анатомических структур.
- Striatum.
- Globus pallidus.
- Claustrum.
- Путамен.
Около 80 % нейронов базальных ганглиев в этой группе структур участвуют в движении. Именно на активность этих нейронов влияет substantia nigra. Остальные 20 % базальных ганглиев являются частью другой системы, связанной с потребностями, мотивами и эмоциями.
Область, которая занимается движением и связана с substantia nigra, часто подвержена очень характерному заболеванию под названием паркинсонизм (болезнь Паркинсона). Проблема в том, что нейроны substantia nigra оказались очень "нежными", то есть среди множества нейронов нашего мозга клетки substantia nigra наиболее восприимчивы к нейронной дегенерации. Некоторые нейроны в этой области накапливают в своей цитоплазме патологически аномальные белки (их называют паркинами) и с возрастом начинают выходить из строя. По мере того как substantia nigra чувствует себя все хуже и хуже, поток дофамина в базальные ганглии становится все меньше и меньше, и довольно долго базальные ганглии успешно борются с этим, в первую очередь увеличивая количество дофаминовых рецепторов.
Когда ресурса уже не хватает, и начинают проявляться симптомы паркинсонизма: дрожание рук (тремор), появляется напряжение мышц (ригидность), человеку трудно начать движения (акинезия). Это довольно тяжелое двигательное расстройство, которое мы пытаемся лечить. Основное лекарство, которое помогает, - L-DOPA, предшественник дофамина. Это вещество можно давать в виде таблеток больным паркинсонизмом в течение длительного времени и купировать эту симптоматику, но, к сожалению, введение этого вещества не останавливает нейродегенерацию, поэтому дозу приходится постоянно увеличивать в течение десяти, пятнадцати, иногда даже двадцати лет.
Вторая зона - тегментальная. Аксоны этой зоны идут к коре головного мозга и к той части базальных ганглиев, которая занимается только потребностями, мотивами и эмоциями. Дофамин, вырабатываемый нейронами тегментальной зоны, в коре головного мозга во многом определяет скорость обработки информации и скорость нашего мышления. Если дофамина в этой системе много и тегментальная зона достаточно активна, то мы видим, что информационные процессы идут быстро, а у человека быстрый мозг. Такие люди могут очень успешно заниматься математикой, программированием и вообще профессиями, связанными с абстрактным мышлением. Кроме того, этот же блок дает нам положительные эмоции, связанные с новизной. Это важнейшая составляющая нашей умственной жизни, потому что наш мозг очень любопытен, а получение новой информации биологически очень важно: мы должны знать, что меняется в окружающем нас мире, быстро обнаруживать и анализировать эти изменения. Для человека, занимающегося наукой или искусством, это важнейший компонент психической жизни, потому что сочинять или открывать что-то - это просто замечательно. Оказывается, дофамин связан с положительными эмоциями, которые коррелируют с новизной, творчеством, юмором. Если вы смеетесь, это тоже выброс дофамина.
К сожалению, эта система может работать и не очень хорошо. Если она по каким-то причинам (в основном генетическим) работает плохо, то человеку не хватает положительных эмоций, связанных с новизной, и это может быть одним из компонентов депрессии. Если эта система работает слишком интенсивно, то мышление может стать чрезмерно быстрым, дерганным. Человек не может сосредоточиться и долго думать одну и ту же мысль. Сенсорные системы начинают генерировать сигналы в то время, когда реальных раздражителей нет. Все это приводит к появлению симптомов, которые называют шизофренией. К сожалению, шизофрения - очень распространенное заболевание: от 0,5 до 1 % населения страдают от этого недуга. В этом случае необходимы препараты, ослабляющие активность дофаминовой системы из группы нейролептиков, которые являются блокаторами дофаминовых рецепторов.
Дофамин имеет довольно много рецепторов, но позволяет выделить пять основных типов. Если мы посмотрим на разные участки мозга, то в первую очередь обнаружим D-2-рецепторы, которые тормозят различные нервные процессы. И довольно много рецепторов D-1 - дофаминовых рецепторов первого типа, которые активируют различные нервные процессы. В некоторых нейронных сетях рецепторы D-1 и D-2 вставлены как конкурирующие блоки, рецепторы D-2 ограничивают активность D-1. Это очень хорошо видно в базальных ганглиях. Если мы начинаем использовать антагонисты дофаминовых рецепторов, то степень выраженности их эффектов зависит от того, на какие рецепторы мы попадаем.
История нейролептиков начинается с вещества под названием хлорпромазин. Это грубый нейролептик, который действует не только на все типы дофаминовых рецепторов, но и на норадреналиновые рецепторы. Но хлорпромазин в истории психиатрии стал важнейшим препаратом, с помощью которого впервые удалось на фармакологическом уровне купировать как тяжелую шизофрению, так и тяжелые маниакальные расстройства. Более селективные препараты, в основном блокирующие активность D-2-рецепторов, начали создаваться в 1960-х годах. Современные нейролептики - это именно блокаторы D-2-рецепторов разной степени эффективности, потому что более мягкие препараты более востребованы. К счастью, легкая шизофрения встречается чаще, чем тяжелая. Даже с точки зрения фармакологического рынка гораздо важнее выпускать легкие нейролептики, потому что они имеют гораздо более широкое распространение.
Основной мишенью действия нейролептических препаратов является кора головного мозга и та часть базальных ганглиев, которая связана с эмоциями, потребностями, мотивацией. В базальных ганглиях есть две структуры: одна называется миндалиной, а вторая - nucleus accumbens. Эти две структуры являются важнейшими мишенями для нейролептиков, а nucleus accumbens очень активно изучается как ключевой центр, связанный с генерацией положительных эмоций. Большая часть информационных потоков, связанных с тем, что наш организм успешно выполнил какую-то деятельность: поел или избежал опасности, научился чему-то новому или успешно размножился, - проходит через nucleus accumbens. А дальнейшие сигналы от этой структуры, поднимаясь в кору головного мозга, определяют процессы обучения и формирования памяти. Поэтому эта зона очень активно изучается, а дофамин в этой цепочке является важнейшим медиатором.
Активизировать как процессы мышления, так и центры положительных эмоций, в том числе nucleus accumbens, можно, если использовать агонисты дофаминовых рецепторов. Такие препараты известны. И относятся они к группе психомоторных стимуляторов. Классическим психомоторным стимулятором является амфетамин - вещество, открытое в начале XX века и прошедшее сложную историю. Его пытались использовать и как препарат, вызывающий потерю веса, и как психомоторный стимулятор, спортивный допинг и иногда применяли в клинике при тяжелых депрессиях. К этой же категории относятся очень мощные наркотические средства, такие как кокаин, метамфетамин, мефедрон, MDPV и другие, которые сильно повышают активность дофаминовой системы и очень быстро вызывают формирование привыкания и зависимости, серьезно изменяя состояние нейронных сетей и особенно центров положительных эмоций. Таких как nucleus accumbens, что в конечном итоге влияет на психокогнитивные паттерны.
Уровень дофамина напрямую связан с этими функциями.
- Логика .
- Абстрагирование.
- Символ/язык.
- Математика.
- Вдохновение будущим .
- Внутренний локус контроля.
- Техническое и инженерное мышление.
УРОВЕНЬ ДОФАМИНА.
Представим себе двух людей одинакового веса и роста. У обоих в мозгу 40 000 дофаминовых рецепторов (пример), но их чувствительность разная. У одного человека чувствительность рецепторов снижена в 10 раз, а у другого нормальная. Оба человека видят одно и то же приятное зрелище, например - симпатичную кошку. Это действие вызывает выработку 10 000 молекул дофамина (пример), то есть уровень дофамина у обоих одинаков. Но каково восприятие этого события? В данном случае первый человек получил удовлетворение на 25 %, а другой - на 2,5 %.
Первый человек сосредоточится на том, какая милая кошка. А второй подумает: кот симпатичный, но он болен токсоплазмозом и вообще умирает от голода на улице. И с каждым таким событием первый человек будет считать, что его день удался, а второй? Второй, конечно же, будет недоволен днем. Снижение уровня дофамина уменьшает нашу способность замечать "награды" - что-то позитивное и повышает чувствительность к тревоге, к "угрозам".
Представим себе двух людей одинакового веса и роста. У обоих в мозгу 40 000 дофаминовых рецепторов (пример), но их чувствительность разная. У одного человека чувствительность рецепторов снижена в 10 раз, а у другого нормальная. Оба человека видят одно и то же приятное зрелище, например - симпатичную кошку. Это действие вызывает выработку 10 000 молекул дофамина (пример), то есть уровень дофамина у обоих одинаков. Но каково восприятие этого события? В данном случае первый человек получил удовлетворение на 25 %, а другой - на 2,5 %.
Первый человек сосредоточится на том, какая милая кошка. А второй подумает: кот симпатичный, но он болен токсоплазмозом и вообще умирает от голода на улице. И с каждым таким событием первый человек будет считать, что его день удался, а второй? Второй, конечно же, будет недоволен днем. Снижение уровня дофамина уменьшает нашу способность замечать "награды" - что-то позитивное и повышает чувствительность к тревоге, к "угрозам".
Второй важный момент связан не с приятными моментами, а с проблемами. Если первый человек облажался и его выработка дофамина упала (например, на 20 000 молекул), то он будет чувствовать себя хуже на 50 %. И это заставит его избегать неприятной ситуации в будущем, то есть учиться на ошибках. А вот у второго человека самочувствие снизится всего на 5 %. То есть такого снижения ему явно не хватит, чтобы исправить выводы.
Возможно, недостаток дофаминовых рецепторов снижает способность людей учиться на собственных ошибках и делать правильные выводы из негативного опыта, а также не повторять действия, которые привели к плохим последствиям. В целом полученные результаты говорят о том, что нормальное функционирование дофаминовых систем мозга необходимо человеку для того, чтобы он мог эффективно учиться на своих ошибках. Нарушение работы дофаминовых нейронов (например, из-за недостатка дофаминовых рецепторов, как у носителей аллеля A1) может привести к игнорированию негативного опыта. Существует несколько мутаций в генах дофаминовых рецепторов. В случае с зависимостями можно сдать анализ, чтобы выбрать правильную тактику терапии для таких пациентов.
Возможно, недостаток дофаминовых рецепторов снижает способность людей учиться на собственных ошибках и делать правильные выводы из негативного опыта, а также не повторять действия, которые привели к плохим последствиям. В целом полученные результаты говорят о том, что нормальное функционирование дофаминовых систем мозга необходимо человеку для того, чтобы он мог эффективно учиться на своих ошибках. Нарушение работы дофаминовых нейронов (например, из-за недостатка дофаминовых рецепторов, как у носителей аллеля A1) может привести к игнорированию негативного опыта. Существует несколько мутаций в генах дофаминовых рецепторов. В случае с зависимостями можно сдать анализ, чтобы выбрать правильную тактику терапии для таких пациентов.
Last edited by a moderator:
).