Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять - Гордон Шеперд

Существует несколько теорий о причинах переедания; в 2009 году Дана Смолл и ее коллеги составили краткий перечень этих теорий и их основных элементов.

Одна из теорий основана на наблюдениях – даже если крысу накормить до полного насыщения, она снова начнет есть, если подать ей сигнал, запускающий предварительно закрепленную условно-рефлекторную реакцию. В своей работе Смолл и ее коллеги приводят в пример другой эксперимент, в котором было продемонстрировано это явление. В этом эксперименте крыс научили ассоциировать подачу пищи со звуковым сигналом, как когда-то научил собак академик Павлов. Если сигнал звучал, когда собаки были сыты, они все равно снова начинали есть. Разумеется, людям не подают звуковые сигналы, заставляющие нас есть; тем не менее существует множество вещей, стимулирующих нас к употреблению насыщенной пищи, дарующей приятные вкусовые ощущения. К примеру, покупка бургера подталкивает нас прихватить пачку чипсов, а к ним неплохо бы взять кетчуп и что-нибудь попить, газировку например; а еще можно… Известно, что такое пищевое поведение возникает благодаря связям между амигдалой, отвечающей за эмоции, и гипо таламусом, инициирующим процесс питания. Если человек имеет пагубные пищевые привычки, то в долгосрочной перспективе все эти элементы и связи приобретают гиперчувствительность.

Рис. 21.1. Человеческая система соматосенсорного восприятия с наложением интенсивности мозговой активности у подопытных в состоянии покоя. Повышенные уровни активности (закрашенные зоны) соответствуют участкам губ, языка и полости рта; эта активность наблюдается у подопытных с ожирением и отсутствует у стройных подопытных. (Составлено по материалам исследования G.-J. Wang et al., Enhanced resting activity of the oral somatosensory cortex in obese subjects, Neuroreport 13 [2002]: 1151–1155)

Другая теория объясняет переедание сочетанием неэффективных цепей ингибиции в префронтальных участках мозга и повышенной возбудимостью цепей, регулирующих вознаграждение от употребления пищи. Эти же цепи участвуют в формировании непреодолимой тяги к наркотикам – еще одно свидетельство того, что склонность к перееданию включает в себя цепи на самом высоком когнитивном, а также эмоциональном уровнях.

Переедание также может быть спровоцировано ситуацией, в которой прием пищи сам по себе не приводит к получению адекватного вознаграждения; мозг не получает достаточно «удовольствия» при употреблении меньших объемов пищи.

В своей книге «Конец обжорству»[66] Дэйвид Кесслер, декан моего факультета в Йельской медицинской школе, обозначил в качестве главной угрозы нашим пищевым привычкам сочетание соли, сахара и жиров и отметил, что нужно держать потребление этой троицы под строгим контролем и не поддаваться соблазну. Нейрогастрономия поддерживает его выводы и дополняет их напоминанием о том, что ретроназальное обоняние и сопряженные с ним мультисенсорные процессы восприятия вкусовых ощущений также относятся к крайне важным и очень недооцененным факторам, влияющим на наши пищевые привычки.

Главная угроза пищевым привычкам человека – сочетание соли, сахара и жиров. Надо всегда держать под контролем эту троицу.

Если вкусовые ощущения играют ключевую роль в нашем выборе пищи, то мозг должен иметь некие механизмы, определяющие, является ли пища, обладающая привлекательным внутренним образом вкусовых ощущений, достаточно питательной. Именно этот финальный компонент системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом определяет нормальные вкусовые привычки здоровых людей и аномальные – у людей переедающих.

Наиболее важной задачей и конечной целью системы восприятия вкусовых ощущений человеческого мозга является принятие верных решений касательно употребления здоровой и вредной пищи. Мы делаем этот выбор благодаря особым мозговым механизмам принятия решений, которые лишь недавно привлекли внимание исследователей и получили определенное признание. Такой интерес исследователей совпал с интересом экономистов, которые уже много лет знали, что при принятии экономических решений люди руководствуются оценочными суждениями и ориентируются на то, что им нравится или не нравится. Я впервые узнал об этом в 1956 году, когда мой отец, Джеффри Шеперд, написал статью, посвященную этому явлению. Совпадение интересов нейробиологов и экономистов породило новую сферу науки – нейроэкономику, имя которой дал Пол Глимчер в своей книге «Принятие решений, неопределенность и человеческий мозг: наука нейроэкономики»[67].

Мы уже упоминали отдельные компоненты системы принятия решений, когда обсуждали эмоции и воздействие дофамина на изученные нами подсистемы (см. главу 19), а также при рассмотрении факторов развития ожирения (см. главу 21). Теперь нам предстоит объединить все эти сведения и дополнить систему восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом механизмами, предопределяющими, сможем ли мы питаться полезной пищей и при этом получать как удовольствие, так и столь желанные вкусовые ощущения.

ДОФАМИН: КЛЮЧ К СЧАСТЛИВОЙ ЖИЗНИ

Одним из ключевых элементов работы нашего мозга является нейротрансмиттер дофамин, уже упоминавшийся нами в главе 19 при изучении эмоциональных составляющих восприятия. Самая высокая плотность содержащих дофамин нейронов наблюдается в среднем мозге, достаточно далеко от зон, отвечающих за высшие уровни мозговой активности. Вместе с тем именно там находятся нейроны, охватывающие своими аксонами многие структуры нашего мозга. Некоторые аксоны идут напрямую в полосатое тело, крупную зону, расположенную прямо под корой больших полушарий, участвующую как в планировании, инициации и осуществлении движений, так и в ряде мотивационных состояний – мы уже упоминали полосатое тело в главе 19 в рамках системы непреодолимой тяги к пище. Большинство людей слышали о дофаминовых нейронах и знают, что они имеют какое-то отношение к болезни Паркинсона – при этом заболевании происходит постепенная деградация дофаминовых нейронов; влияние дофамина на полосатое тело ослабевает, что со временем приводит к прогрессирующему параличу.

Высокая плотность дофаминовых нейронов также наблюдается в так называемой вентральной области покрышки (VTA[68]). Эти клетки тоже связаны с иными мозговыми структурами обширной сетью нервных волокон. Особый интерес для изучения системы восприятия вкусовых ощущений представляют некоторые из этих зон, а именно: участки полосатого тела, префронтальная кора (в том числе орбитофронтальная кора), островковая кора (где объединяются сигналы обонятельной и вкусовой систем), прилежащее ядро (центр удовольствия и подкрепления условных рефлексов), амигдала и гиппокамп. Связи VTA-дофаминовых нейронов формируют систему подкрепления (она же система вознаграждения) человеческого мозга. Эксперименты, подтверждающие структуру этой системы, проводились как на животных – крысах и обезьянах, так и на людях; для стимуляции системы вознаграждения исследователи нередко использовали фруктовый сок, так что мотивацию подопытные получали за счет ретроназального обоняния и восприятия вкусовых ощущений.