Биология поведения гуморальные механизмы

192	Биология поведения: гуморальные механизмы

При нервной анорексии отмечается высокая активность центральных вазопрессинергических систем и низкая — окситоцинергических. При шизофрении увеличена активность систем окситоцина и снижена активность систем вазопрессина. Этот факт соответствует отмечаемому терапевтиче­ скому эффекту вазопрессина на ряд шизофренических симптомов. Окситоцин может быть связан с рядом позитивных симптомов шизофрении, таких как галлюцинации. Вероятно, окситоцин играет роль при навязчивых состояниях. Роль окситоцина и вазопрессина в социальных контактах будет также рассмотрена в главе 7.

Остается не до конца понятным — каковы условия выделения вазопрессина и окситоцина при стрессе.

4.6.4. Эндорфины и энкефалины

Эндорфины получили свое название из-за сходства биологического эффекта с опиатами растительного происхождения — опием и морфием. Как и эти наркотики74, эндорфины — это: а) анальгетики, т. е. уменьшают боль; б) эйфориаки — повышают настроение, вызывают душевный подъем. Энкефалины, сходные по своему действию с эндорфинами, получили название от греческого слова «мозг», т. к. первоначально были обнаружены именно в мозге. Оба основных эффекта эндорфинов и энкефалинов являются примерами гормональной индукции психических функций.

Эндорфины и энкефалины уменьшают чувство боли и вызывают эйфорию.

Эндорфины и энкефалины были открыты в 1975 году в результате целенаправленного поиска, который начали после того, как было обнаружено, что опиатные наркотики имеют специфические рецепторы в мозговой ткани различных животных. Связываясь с этими рецепторами, опиатные наркотики проявляют свой биологический эффект. Сила эффекта пропорциональна величине связывания, т. е. чем большее количество морфина связалось с молекулами рецептора, тем сильнее проявляются физиологические реакции, в частности уменьшение чувства боли. Естественно было предположить, что если вещества растительного происхождения специфически связываются с рецепторами в тканях животных, то должны существовать и эндогенные лиганды этих рецепторов, т. е. вещества, которые синтезируются внутри организма животных и связываются с рецепторами,

74 В соответствии с Международной классификацией болезней 10-го пересмотра, нар­ котики относятся к психоактивным веществам, вызывающим привыкание, а наркомании включены в раздел F 10.2–F 19.2 «синдром зависимости от психоактивных веществ» (Чур­ кин А. А., Мартюшов А. Н. Краткое руководство по использованию МКБ-10 в психиатрии и наркологии. М.: Триада-Х, 2000. 232 с.).

Глава 4. Стресс	193

находящимися в тканях этих животных. Поэтому эндорфины и энкефали-

ны называют еще эндогенными опиатами75.

Эндорфины и энкефалины представляют собой аминокислотные цепочки, которые образуются в процессе распада длинного пептида бета-липотро- пина, который синтезируется в переднем гипофизе. Эндорфины синтезируются также в некоторых структурах головного мозга. Они выступают и как медиаторы, а также выделяются в системный кровоток в заднем гипофизе.

Эндорфины и энкефалины имеют широкий спектр физиологических эффектов. Они воздействуют на системы пищеварения, сердечно-сосуди­ стую систему, водно-солевой обмен, но главными, практически важными являются два их эффекта: обезболивающий и эйфорический. Биологиче­ ский смысл этого действия эндорфинов и энкефалинов очевиден. Они облегчают организму борьбу, неизбежно связанную с болевыми и другими неприятными ощущениями.

Именно с выделением эндорфинов и энкефалинов при стрессе связана тяга к занятиям экстремальными видами спорта. Эндорфины и энкефалины выделяются не только при стрессе, но и при простой физической нагрузке и также вызывают эйфорию, однако многие предпочитают один раз прыгнуть в пропасть, чем бежать марафон, т. е. пережить короткий, но сильный стресс.

Обезболивающее и эйфорическое действие этих гормонов имеет разную динамику. Чувство боли возникает через несколько минут после прекращения действия стрессорного стимула, например интенсивной мышечной нагрузки. Но эмоциональный подъем сохраняется несколько часов, если действие физической нагрузки было достаточно продолжительным, как при марафоне.

Следует отметить, что пока безуспешны постоянные попытки фармакологовсоздатьпрепарат,которыйбылбыэффективныманальгетиком,т. е. уменьшал чувство боли, но не был бы эйфориаком, т. е. не вызывал бы эмоциональный подъем и, следовательно, не вызывал бы привыкания к нему.

4.6.5. Адреналин

В отличие от глюкокортикоидов, которые обеспечивают, но не модулируют реакцию затаивания (см. раздел 4.6.6), адреналин стимулирует активные формы стрессорного поведения. При увеличении дозы введенного гормона время и интенсивность движений увеличивается.

75Это не единственная группа биологически активных веществ, представленная как

вживотном, так и в растительном царстве. Фитоэстрогены, вещества растительного происхождения, которые оказывают на организм животных такое же действие, как и эстрогены. Такие лекарственные препараты, как Ременс, содержащие фитоэстрогены, неправильно называть «негормональными».

194	Биология поведения: гуморальные механизмы

Адреналин усиливает физиологические изменения, подготавливающие организм к реакции «борьбы или бегства».

Распространено мнение о том, что адреналин и норадреналин усиливают проявление активных форм стрессорного поведения за счет того, что вызывают чувство тревоги. Это не совсем правильно, потому что их психотропный эффект вторичен. Он обусловлен изменениями в физиологическом компоненте стрессорного ответа организма: например, усиленное сердцебиение служит причиной чувства беспокойства, дискомфорта. Это доказывается, например, следующим экспериментом.

Испытуемым вводят адреналин и просят (для отвлечения внимания) выполнить несложное задание. Затем их просят оценить свое состояние во время выполнения задания. Они отмечают чувство тревоги. Другую группу испытуемых предупреждают, что вводимое им вещество может вызвать легкое сердцебиение, сухость во рту, небольшую дрожь рук. Это все эффекты адреналина, о чем испытуемым, конечно же, не сообщается. Предупрежденные о возможности таких периферических реакций, испытуемые сообщают о различных ощущениях во время выполнения теста, но не говорят о чувстве тревоги.

Поскольку волнение, беспокойство, тревога и прочие связанные со стрессом эмоции сопровождаются выделением адреналина, то у каждого человека вырабатывается условный рефлекс, в котором безусловным стимулом являются физиологические реакции на адреналин, а условным — чувство тревоги. В результате учащение пульса может сопровождаться чувством тревоги.

Таким образом, распространенное мнение о том, что с адреналином связаны положительные эмоции при стрессе, в частности при экстремальных хобби, неправильно.

4.6.6. Гормоны коры надпочечников

В экспериментах на животных не было обнаружено отчетливого поведенческого эффекта кортикостероидов (т. е. глюкокортикоидов и минералкортикоидов), в противоположность другим гормонам гипофиз-адренало- вой системы. В частности, ни скорость обучения, ни память не изменяются после удаления коры надпочечников или введения кортикостероидов так сильно, как это происходит после манипуляций с уровнем других гормонов гипофиз-адреналовой системы (см. ниже). По всей вероятности, это связано с тем, что глюкокортикоиды тормозят по механизму обратной связи секрецию таких мощных психотропов, как кортиколиберин и АКТГ, а также влияют на секрецию многих других гормонов. Поскольку у человека и животных разных психологических типов активность отдельных звеньев

Глава 4. Стресс	195

гипофиз-адреналовой системы различна (см. главу 6), эффект введения глюкокортикоидов может быть противоположным, и при усреднении результата по группе испытуемых суммарный эффект оказывается нулевым. Например, на рис. 4.17 показано противоположное влияние кортизола на поведение крыс двух линий с различным генотипом.

	100
	80
Тревожность	60				KHA
					KLA
	40				KHA + F
					KLA + F
	20
	0
	1	2	3	4	5
			минуты
Рис. 4.17. Тревожность у крыс двух линий после введения кортизола76

По оси абсцисс — минуты (общее время теста — 5 минут). По оси ординат — время, проведенное животными в открытых освещенных пространствах экспериментальной камеры, для каждой минуты теста. KHA и KLA — названия линий крыс. Пустые значки — группы животных, без введения гормона. Черные значки — группы животных, которым за три дня до теста вводили кортизол (F) в дозе 50 мг/кг. На момент тестирования уровень кортикостерона у этих животных был почти нулевым вследствие торможения секреции глюкокортикоидов по механизму отрицательной обратной связи

Разнонаправленное изменение тревожности у крыс двух групп вызвано, вероятно, торможением различных звеньев гипофиз-адреналовой системы, например кортиколиберина и АКТГ — гормонов, которые оказывают разное влияние на поведение. Поскольку у крыс одной линии тревожность повышалась, а у крыс другой — понижалась, очевидно, что в группе, составленной из представителей той и другой линии, эффект кортизола отсутствовал бы.

76 Жуков Д. А. Психогенетика стресса. Поведенческие и эндокринные корреляты генетических детерминант стресс-реактивности при неконтролируемой ситуации. СПб.: Изд-во СПбЦНТИ, 1997. 176 с.

196	Биология поведения: гуморальные механизмы

Основная психотропная функция глюкокортикоидов — обеспечение реакции затаивания.

Только два психотропных эффекта из многих, описанных в литературе, являются первичными для глюкокортикоидов, а не связаны с их влиянием на другие железы. При лечении большими дозами глюкокортикоидов у большинства больных отмечается эйфория (беспричинно повышенное настроение), доходящая порой до степени психоза. Это так называемые

«кортизоловые психозы».

Вторая первичная психотропная функция глюкокортикоидов — обеспечение реакции затаивания. При удалении коры надпочечников животные постоянно находятся в движении, исчезает реакция затаивания — одна из двух основных форм стрессорной реакции (см. раздел 6.3.1). При введении глюкокортикоидов в компенсирующей дозе реакция затаивания восстанавливается. Поскольку увеличение дозы вводимого гормона не ведет к увеличению времени, которое животное проводит в неподвижности, глюкокортикоиды не модулируют (не стимулируют), а обеспечивают реакцию затаивания (см. раздел 1.2.2).

В последние годы интенсивно изучается эффект влияние кортикостероидов на гибель нейронов в некоторых структурах головного мозга, в особенности гиппокампа. Кортикостероиды могут как индуцировать клеточную смерть, так и предотвращать гибель нейронов. Первый эффект реализуется через рецепторы для глюкокортикоидов, второй — через рецепторы для минералкортикоидных гормонов. Поскольку гиппокамп — структура, принимающая участие в организации процессов памяти, аффективного состояния, мотивации, адаптации к изменениям во внешней среде и многих других, значение этого эффекта кортикостероидов весьма велико.

Рассмотрим один пример сложной интерпретации результатов психоэндокринного эксперимента77 (рис. 4.18).

Один из тестов на память крыс — решение лабиринта Морриса. Лабиринт представляет собой бассейн, в котором ниже уровня воды находятся платформы, которые не видны плавающей крысе. Случайно наткнувшись на платформу, животное должно запомнить ее положение. Если в последующей серии тестов крыса плавает вблизи платформы, значит, она помнит ее положение. Если время, проводимое ею в разных секторах бассейна, примерно одинаково, значит, ее память ослаблена. В указанном эксперименте память ухудшалась, если за 30 мин до тестирования крысу подвергали слабому стрессу, или вводили кортикостерон (основной глюкокортикоид у мышевидных грызунов). Причем эффект отмечался, если стрессу подвергали животное только за 30 минут до тестирования. Если воздействие производили за 2 минуты или за 4 часа до теста, то эффект отсутствовал —

77 De Quervain D. J.-F. et al. Nature. 394: 787–790 (1998).

Глава 4. Стресс	197

Рис. 4.18. Влияние стресса на память

На верхней панели слева схема лабиринта Морриса — бассейн, куда помещают крысу, которая должна найти платформу, расположенную ниже уровня воды и поэтому невидимую для нее. По тому, как изменяется время, затраченное на поиски при последовательном тестировании, судят о функциях памяти. Количественно функция памяти отражается в соотношении времени, проводимом животным в секторе, прилегающем к платформе, и секторе, противоположном ей (верхняя правая панель). Внизу результаты эксперимента. Если животное подвергали стрессу именно за 30 минут до теста, то снижается время, проведенное вблизи платформы. Авторы работы трактуют это изменение в поведении как ухудшение памяти. Однако возможно, что возрастает комфортное поведение из-за уменьшения тревоги вследствие увеличения в крови концентрации дезоксикортикостерона, который может легко образовываться из кортикостерона — основного стрессорного гормона у крыс

животное большую часть времени проводило в секторе около платформы, пытаясь ее нащупать. Авторы исследования делают вывод об ухудшении памяти у животных, у которых за 30 минут до теста повышали содержание экзогенного или эндогенного кортикостерона.

Интерпретация результатов экспериментов сложна, поскольку разные особи (и люди, и животные) в одинаковой ситуации имеют разные мотивации.

198	Биология поведения: гуморальные механизмы

Утверждение об изменении именно памяти спорно. Лабораторная крыса происходит от пасюка, серой крысы Rattus norvegicus, который экологически является околоводным видом. Дикие крысы предпочитают селиться вблизи воды, их лабораторные потомки часто любят купаться. Поэтому у крысы, помещенной в бассейн, конкурируют две мотивации: избавления от опасности и комфортное поведение. Комфортное поведение реализуется при низком уровне тревоги. Сам кортикостерон не обладает противотревожным действием, но только одна химическая реакция отделяет его от дезоксикортикостерона (см. рис. 3.5, 3.6), противотревожное действие которого хорошо известно (см. раздел 3.5.2). Следовательно, поведенческий эффект и стресса, и введения кортикостерона может иметь механизм, ключевым звеном которого является увеличение концентрации дезоксикортикостерона. Возможно, что именно дезоксикортикостерон, снижая тревогу, увеличивает возможность реализации комфортного поведения, что проявляется в том, что животные не торопятся выбираться из воды (рис. 4.19).

Рис. 4.19. Различные мотивации крыс в бассейне

Крысы — околоводный вид, поэтому многие из лабораторных крыс любят плавать. При этом они могут демонстрировать либо активное плавание (панель слева), либо пассивное (панель справа), что соответствует двум различным поведенческим типам (см. главу 6). Таким образом, погружение в воду крысы могут воспринимать и как стрессорную ситуацию, и как комфортную обстановку. Существование двух стилей поведения — избегания и затаивания — еще больше затрудняет интерпретацию поведения в эксперименте

Возможность такого объяснения подтверждается тем, что у крыс, которым вживляют медленно растворяющуюся таблетку дезоксикортикостерона, уменьшается количество попыток выбраться из лабиринта Морриса. Таким образом, интерпретация данных экспериментов с введением гормонов всегда затруднительна из-за взаимных влияний эндокринных систем и взаимных превращений стероидных гормонов.

Глава 4. Стресс	199

Дополнительную трудность представляет неопределенность мотивации объекта исследования. В рассмотренном примере у животного могут существовать как мотивация избавления от опасности, так и гедони­ стическая мотивация. Определить доминирующую мотивацию довольно сложно.

Висследованиях на человеке, проводимых с помощью опросов и тестирований, опасность ошибки связана с утомлением респондента и потерей интереса к предложенной задаче. Если не учитывать доминирующие мотивации в соответствующих социальных группах, можно прийти к неправильным выводам. Например, простейший тест на способность к экстраполяции: испытуемому предлагают найти предмет, скрытый под одним из бумажных конусов, расположенных в ряд. В каждом из последовательных испытаний предмет перемещается по определенному закону, например на один шаг вправо. Испытуемый должен уловить эту закономерность. Скорость решения растет у детей от 3 до 15 лет, т. е. способность к экстраполяции увеличивается с возрастом. Взрослые же демонстрируют нулевой результат — они опрокидывают все конусы подряд. Эти результаты не означают, что экстраполяционные способности человека достигают пика

в15-летнем возрасте, после чего сходят на нет. Дело в том, что взрослые значительно слабее мотивированы. Они воспринимают подобное занятие как пустую забаву, не заинтересованы заслужить похвалу экспериментатора, самооценка их не увеличится от успешного решения подобной задачи, и конфета — чаще всего используемый «предмет» — не интересует взрослого человека. Если же повысить мотивацию взрослого человека, объявив, например, что результаты тестирования будут влиять на карьерный рост, то результаты взрослых значительно превышают результаты 15-летних подростков.

Еще одним примером неопределенной мотивации испытуемого является ухудшение результатов при неоднократном предъявлении одной и той же задачи. Если человек или животное быстро решает предложенную задачу, то при последующих предъявлениях такого же теста процент успешных решений значительно снижается. Если же задача сложна для испытуемого, то процент правильных решений постепенно, но монотонно нарастает. Л. В. Крушинский предположил, что снижение процента правильных решенийсвязаносневрозоподобнымсостоянием,развивающимсяууспешно решающих задачу вследствие сильного напряжения нервно-психических функций. Но возможно, что у испытуемого меняется мотивация. Решение конкретной задачи не представляет для него интереса, и он начинает экспериментировать со средой.

Вопределении мотивации объекта, поведение которого изучается, часто решающим оказывается определение гормональных показателей

(см. главы 5, 6, 7).

200	Биология поведения: гуморальные механизмы

Контрольные вопросы

1.Почему после каждого номера в цирке собачке дают сахар (тюленю — рыбку, тигру — мясо и т. п.)?

2.Пищевая добавка «Антистресс» состоит из свободных аминокислот. Почему эта добавку рекомендуется использовать после стресса?

3.Какие другие фармакологические средства, рекомендуемые для предотвращения пагубных последствий стрессорных ситуаций, вам известны? Каков механизм их действия?

4.Что общего и какая разница между поведением женщины, расчесывающей волосы, и мужчины, почесывающим лысину? Для ответа используйте категории понятия «потребности», «гуморальные факторы», «гормоны», «стресс».

5.Зависит ли от гормонов тяга к экстремальным видам спорта? Если да, то от каких?

6.Зависит ли от гормонов желание посещать сауну? Если да, то от каких?

7.Зависит ли от гормонов тяга «моржей» к зимнему купанию? Если да, то от каких?

8.Зависит ли от гормонов желание посещать парную в бане? Если да, то от каких?

9.Какая разница между смещенной и переадресованной активностью?

10.Чем отличается переадресованная реакция от мозаичной?

11.Перечислите стрессорные гормоны.

12.Какие гормоны тормозят стрессорную реакцию?

13.Во время проверки документов на границе со Швейцарией Штирлиц протянул Кэт руку: «Ингрид, помоги». Зачем он предложил Кэт заняться его запонкой?

14.«Фриц вырос за последнее время. В нем уже ничего почти не осталось от надутого молодого унтера. Туповатая наглость сменилась направленной уверенностью, он уже больше не обижался на шутки, не каменел лицом и вообще не вел себя как осел» (Стругацкие А. и Б. Град обреченный).

Почему, обижаясь, некоторые люди «каменеют лицом»? При ответе используйте понятие «поведенческий компонент стрессорной реакции».

15.После лекции, посвященной половому поведению животных и человека, студенты всегда задают особенно много вопросов, но все они посвящены особенностям полового поведения различных животных; и не бывает ни одного вопроса о половом поведении человека. Специального курса о половом поведении человека не существует. Как можно объяснить то, что студенты не проявляют интереса к половому поведению человека, хотя живо интересуются спариванием животных?

Глава 4. Стресс	201

Рекомендуемая литература

Кокс Т. Стресс. М.: Медицина, 1981. 199 с.

Несмотря на большое количество монографий, посвященных стрессу, подавляющее большинство из них трактует какой-то один аспект стрессорной реакции. Указанная книга является лучшей из опубликованных на русском языке монографий по стрессу, несмотря на давний год издания. В ней раскрыты системность и неспецифичность стресса.

Селье Г. На уровне целого организма. М.: Наука, 1972. 122 с.

Популярная книга корифея биологии об истории открытия.