Мозг и его потребности. От питания до признания - Вячеслав Дубынин

Если таких дополнительных сигналов нет, мы спокойны и голод не испытываем, центры насыщения (вентро-медиальный гипоталамус) временно побеждают. Но если появились сигналы о том, что в крови мало глюкозы и падает концентрация инсулина, если пустой желудок сообщает: «Мои стенки слишком сжались!» – тогда активируется латеральное ядро гипоталамуса, в наибольшей степени связанное с голодом, и пищевая потребность начинает побеждать. Чем дольше длится это состояние, тем больше уровень возбуждения, тем активнее гипоталамус «стучится» в кору больших полушарий и требует изменений поведения. Далее мы имеем дело с очень индивидуальной ситуацией: для кого-то эти сигналы совершенно невыносимы, сразу возникают негативные эмоции, а кто-то может терпеливо ждать времени обеда или ужина.

Важнейшим показателем в данной истории является концентрация глюкозы в крови. В идеале она составляет около 0,1 %. Эта цифра важна прежде всего для мозга, для работы всех нервных клеток. Дело в том, что наши нейроны, во-первых, очень много потребляют глюкозы. Мозг – самая активная часть организма, и, как уже упоминалось, она «ест» больше всего энергии. Во-вторых, нейроны совершенно не умеют запасать глюкозу. Скажем, мышечные клетки способны создавать запасы глюкозы, и в случае, когда мы давно не ели, эти запасы они используют. А нервные клетки этого не умеют. Они все время, каждую секунду берут глюкозу из крови. Поэтому, если концентрация глюкозы в крови будет отличаться от 0,1 %, пойдет вниз или вверх, скажем, на четверть или треть – мозгу это серьезно не понравится.

Как известно, содержание глюкозы в крови регулируется инсулином. Когда мы едим, концентрация глюкозы в плазме начинает расти, поджелудочная железа это замечает и выделяет инсулин. Все клетки начинают быстро усваивать глюкозу. В итоге ее концентрация не должна подняться намного выше «правильного» уровня 0,1 %.

А если мы давно не ели, то концентрация падает ниже 0,1 %. В этом случае есть дополнительные механизмы стабилизации. Например, печень начинает выбрасывать свой запас глюкозы (она там хранится в форме полимера гликогена). Причем на фоне понижения концентрации глюкозы в крови инсулин вообще перестает выделяться. Отсутствие инсулина в крови – сигнал всем клеткам организма не трогать глюкозу. То есть мышцы, почки, кожа без инсулина глюкозу не берут. Без инсулина глюкозу имеет право брать только мозг. Нервные клетки продолжают глюкозу потреблять, но концентрация ее в крови все-таки падает. Вот тут-то и срабатывает центр голода.

Если концентрация глюкозы в крови оказывается заметно меньше 0,1 %, мы начинаем на субъективном уровне чувствовать голод, и чем ниже падает концентрация, тем сильнее чувство голода. Возникает настоятельная пищевая потребность, сигналы гипоталамуса становятся все «громче», и даже очень разумное существо, занятое самыми возвышенными размышлениями, скорее всего, бросит эти размышления и пойдет к холодильнику или в магазин. Потому что это важно, потому что без глюкозы мозг быстро перейдет в плохое функциональное состояние.

Итак, снижение концентрации глюкозы в крови подтормаживает центры насыщения и активирует центр голода; повышение концентрации глюкозы и инсулина в крови тормозит центр голода и активирует центр насыщения.

Очень важным фактором (помимо химического состава крови) являются сигналы от пустого желудка. Пустота в желудке означает, что стенки его не растянуты. В желудке есть специальные нервные волокна, которые на это реагируют, и сигнал по ним уходит в центр голода.

Причем лучше пить не газированную воду, а обычную, потому что пузырьки тоже возбуждают стенку желудка, а это вам ни к чему. Если вы выпьете стакан воды, может быть, это поможет на несколько минут. Не поможет – выпейте еще один стакан воды, но в конце концов все равно придется съесть хотя бы яблоко или морковку, для того чтобы заполнить пустоту в желудке и «удовлетворить» те вкусовые рецепторы, которые находятся непосредственно в его стенках.

Существуют специальные приемы, когда хирурги отрезают часть желудка особо тучному человеку. Или хотя бы устанавливают на желудок кольцо, которое не дает ему слишком растягиваться, и человек действительно начинает меньше есть.

Еще один вариант обмана рецепторов желудка: съесть некую псевдопищу, например таблетки из целлюлозы, которые, по сути, представляют собой кусочки прессованной туалетной бумаги. Человек глотает эту таблетку, она внутри разбухает, как памперс, и желудок чувствует: «Я что-то съел». При этом сигнал от желудка становится слабее. В принципе, это может помочь некоторым людям контролировать свой процесс питания.

Сейчас даже предлагается вживлять в тело специальные электроды, которые подавляют электрические сигналы, идущие от желудка к мозгу, чтобы за счет таких специальных хирургических имплантационных техник, сдерживать ощущение голода.

Если с центром голода или с центром насыщения что-то случается, то пищевое поведение животного или человека радикально меняется.

Классические эксперименты еще в середине прошлого века проведены на кошках. Некоторым из них разрушали центр голода, а другим – центр насыщения. Если разрушить латеральный гипоталамус, центр голода, то сигналов о дефиците пищи вообще не возникает. И кошка просто не хочет есть, становится дистрофичной, поскольку у нее не запускаются программы пищевого поведения. А животные с разрушенным центром насыщения будут есть, пока влезает (и пока переполненный желудок не начнет подавать болевые сигналы), и все равно останутся голодными…

Иногда недоношенные дети рождаются с такой дисфункцией гипоталамуса, когда они не хотят есть и не плачут от голода. Мама сначала радуется: «О, какой тихий и спокойный достался!» – а потом, естественно, начинает тревожиться. В этом случае надо просто кормить младенца по часам и не забывать делать это регулярно. К счастью, сосательный рефлекс в любом случае срабатывает, даже если выключен центр голода («аппетит приходит во время еды»). Как правило, через два-три месяца гипоталамус созревает, и блок пищевого поведения начинает работать нормально.

Еще один вариант нарушений наблюдается, когда у взрослого человека происходит микроинсульт в центре голода. Микроинсульты и вообще инсульты – это события, которые выключают какие-то области мозга. Инсульты бывают разными. Например, когда тромбируется сосуд, какая-то часть мозга перестает получать кислород и выключается – это более легкий вариант, называемый «ишемический инсульт». Хуже – геморрагический инсульт, когда сосуд лопается, и кровь, вытекая, повреждает окрестные нервные клетки. Для нейронов кровь – ядовитая жидкость (в ней много белков со свойствами пищеварительных ферментов). Даже порвавшийся микрососуд может вызвать довольно заметное изменение поведения, в частности выключение чувства голода. И наоборот: если микроинсульт случится в зоне, связанной с пищевым насыщением, – вентромедиальном ядре, тогда человек или животное все время будут ощущать сильнейший голод, у них возникнет патологический аппетит и набор веса.