Мозг и его потребности 2.0. От питания до признания

Вернемся к гипоталамусу. Он состоит примерно из 80 отдельных групп ядер с разными функциями, и в этом смысле он – очень сложная по устройству структура. В других областях мозга, например, в таламусе, который находится чуть выше, между ядрами, решающими разные задачи, есть прослойки аксонов (белое вещество), и это четко видно на срезах. Вот одно ядро, вот – другое и т. д. В гипоталамусе же все ядра незаметно переходят друг в друга, их границы анатомически не очевидны, и определить их можно лишь при оценке функций нейронов. Гипоталамус требуется еще изучать и изучать, тем более, что добираться до его центров тяжело: вживлять электроды надо очень глубоко в мозг (и главное – не промахнуться).

Давайте вспомним, что:

• средняя часть гипоталамуса в большей степени связана с голодом и жаждой;

• передняя – с половым и родительским поведением;

• задняя – с проявлениями страха и агрессии.

Действительно, если мы рассмотрим среднюю зону гипоталамуса, то обнаружим здесь не просто нейроны, связанные с голодом, но две конкурирующие области. Одну можно условно обозначить как, собственно, центр голода, другую – как центр пищевого насыщения, и они постоянно поддерживают друг друга. Как же это понять – одновременную поддержку и конкуренцию?

Системы с взаимным торможением двух центров довольно часто встречаются в мозге, они позволяют сохранять стабильность внутреннего состояния (гомеостаз). Если какой-то из блоков мозга вдруг начинает избыточно активироваться, его конкурент и оппонент говорит: «Эй-эй, потише, успокойся!»

Такие контуры существуют и на уровне небольших нейросетей, и на уровне взаимодействия макроструктур: центры сна и бодрствования, положительных и отрицательных эмоций, сгибания и разгибания конечностей. И для победы одного из центров, например голода, нужны серьезные дополнительные сигналы. Если их нет, мы спокойны и чувство голода не отвлекает нас от других дел. В этот момент центры насыщения (вентромедиальный гипоталамус) временно побеждают.

Но если «загорелась сигнальная лампочка», 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 выше уровень возбуждения, тем активнее гипоталамус «стучится» в лобную кору больших полушарий и требует изменений поведения. «Ну сколько можно сидеть за компьютером, поди уже сделай себе бутерброд!»

А дальше мы имеем дело с очень индивидуальной ситуацией: для кого-то эти сигналы совершенно невыносимы, сразу возникают негативные эмоции – человек становится раздражительным, не может спокойно работать. А кто-то в состоянии терпеливо ждать времени обеда или ужина.

Важнейшим показателем здесь является концентрация глюкозы в крови. В идеале она составляет около 0,1 %. Эта цифра важна прежде всего для мозга, для работы всех его нервных клеток. Дело в том, что наши нейроны, во-первых, потребляют очень много глюкозы. Мозг – самая активная часть организма и «ест» больше всего энергии. Во-вторых, нейроны совершенно не умеют делать запасы. Вот, скажем, мышечные клетки – вполне «хозяйственные товарищи» и способны откладывать глюкозу впрок (это происходит в форме молекул гликогена). И в случае, когда мы давно не ели, они просто используют эти «закрома». А расточительные нервные клетки это делать не умеют. Они все время, каждую секунду, берут глюкозу из крови. Поэтому если ее концентрация будет отличаться от привычной 0,1 %, пойдет вниз или вверх, скажем, на четверть или треть, – мозгу это совсем не понравится.

При низком уровне глюкозы можно упасть в голодный обморок. Если ее будет слишком много, нервная система перевозбудится, и это может вызвать ее болезненное состояние.

Когда мы едим, концентрация глюкозы в плазме крови повышается, поджелудочная железа это замечает и выделяет инсулин. На фоне инсулина все клетки начинают быстро усваивать глюкозу. В итоге ее уровень не должен подняться намного выше «правильного» 0,1 %.