Kitabı oxu: «Голодный мозг. Как перехитрить инстинкты, которые заставляют нас переедать»

Автор излагает свои идеи и делится личными представлениями с целью передать читателям обобщенную полезную информацию о том, как не переедать. Книга ни в коем случае не отменяет и не заменяет рекомендации врачей, предписанные читателю с учетом его индивидуальных особенностей и состояния здоровья. Если читателю потребуется консультация по вопросам, касающимся здоровья, правильного питания, физических упражнений, то следует обратиться к компетентному специалисту за разъяснениями. Автор и издательство не несут ответственности за все виды нарушения здоровья или убытки, которые могут возникнуть в результате следования инструкциям и рекомендациям, описанным в этой книге.

Правильное питание: научный подход

1. Клетка «на диете». Научное открытие о влиянии жиров на мышление, физическую активность и обмен веществ

Клеткам нашего организма необходимо особое «топливо», чтобы оставаться здоровыми и устойчивыми к мутациям. И это «чистое» топливо… жиры! В этой книге доктор Меркола развенчивает мифы о высокоуглеводной, низкожировой диете, которая стала причиной многих болезней и даже летальных исходов.

2. Умный ген. Какая еда нужна нашей ДНК

«Умный ген» показывает, как пищевые привычки наших предков могут помочь нам вести здоровую, долгую и активную жизнь. Доктор Шэнахан предлагает стратегии питания, которые помогут не только прийти к здоровому образу жизни, но и внести изменения в вашу ДНК. А это значит, что вы не просто почувствуете себя гораздо лучше ‒ вы обеспечите хорошее самочувствие своим будущим детям и себе в будущем!

3. Еще кусочек! Как взять под контроль зверский аппетит и перестать постоянно думать о том, что пожевать

Опираясь на новейшие исследования мозга, доктор Кесслер объясняет, как мы попадаемся в маркетинговые ловушки производителей, из-за чего мы потеряли контроль над аппетитом и что можем сделать, чтобы обуздать постоянный голод. Для тех, кто борется с лишним весом, но просто не может есть любимые продукты в умеренных количествах, в книге даны полезные рекомендации и ценные советы, которые помогут укротить пищевую зависимость.

4. Твой второй мозг – кишечник. Книга-компас по невидимым связям нашего тела

Известный специалист по питанию, врач аллерголог-диетолог, Божена Кропка уверена: от здоровья кишечника зависит наша способность мыслить, принимать решения, жить и быть счастливыми. В этой книге раскрываются неочевидные связи между работой кишечника и нашим психическим и физическим самочувствием, даются рекомендации по правильному питанию, лечению самых частых заболеваний желудка и кишечника.

Введение

В 1980 году департамент здравоохранения и министерство сельского хозяйства США опубликовали совместный документ под названием «Руководство по здоровому питанию для американцев». Данное руководство было написано с целью избавить население от ожирения и хронических заболеваний посредством простых рекомендаций по питанию и было адресовано не только широкой публике, но и политическим деятелям и работникам здравоохранения. Текст умещался на двадцати страницах и содержал семь основных рекомендаций.

1. Употребляйте в пищу разнообразные продукты.

2. Поддерживайте оптимальную массу тела.

3. Сократите количество потребляемых жиров, насыщенных жиров и холестерина.

4. Употребляйте продукты с достаточным количеством крахмала и пищевых волокон.

5. Сократите количества сахара в рационе.

6. Сократите количества натрия в рационе.

7. Если вы употребляете алкоголь, то будьте умеренными.

Если бы люди соблюдали все эти рекомендации, то их рацион не слишком отличался бы от рекомендованного диетологами: изделия из цельнозерновой муки, бобовые, картофель, овощи, фрукты, орехи, постное мясо, морепродукты, молоко и молочные продукты. Допускается незначительное количество жиров, сахара и обработанных пищевых продуктов.

В разделе «Поддерживайте оптимальный вес» авторы руководства разъясняют, что уровень жира в организме определяется количеством калорий, которые человек потребляет, за вычетом калорий сжигаемых.

Авторы руководства предлагаюттакую стратегию для регулирования веса:

• увеличить физическую нагрузку;

• есть меньше жира и жирных продуктов;

• есть меньше сахара и кондитерских изделий;

• сократить употребление алкоголя.

Звучит весьма разумно. Но всем, конечно, известно, что с 1980 года до сегодняшнего дня степень ожирения среди американцев выросла более чем в два раза. Некоторые противники здорового питания при этом заявили, что именно руководство повинно в ожирении граждан, так как призывало заменить молочный жир углеводами, вследствие чего люди стали есть больше крахмала и сахара. Однако все эти доводы безосновательны, потому что американцы, выполнявшие рекомендации, были стройнее тех, кто им не следовал.¹ Кроме того, в тексте руководства подчеркивалась необходимость сокращения в рационе количества сахара и обработанных продуктов.

Конечно, данные рекомендации не лишены недостатков, но располнели американцы не по этой причине. Руководству не удалось помочь людям потому, что они просто это не восприняли в 1980-м, а также проигнорировали обновленные рекомендации, которые министерство публиковало каждые пять лет. Нам удается не воспринимать принципы правильного питания даже несмотря на то, что сегодня о них рассказывают в школах. Однако нельзя сказать, что рекомендации руководства не оказали совсем никакого влияния – американцы начали пить меньше цельного молока, заменив его низкокалорийным или обезжиренным,² стали есть курицу вместо говядины, потому что в ней содержится меньше насыщенных жиров. Можно сказать, что из всех рекомендаций мы решили следовать только удобным.

Вопреки советам руководства количество выпитой газировки, съеденного рафинированного сахара, насыщенных жиров, обработанных пищевых продуктов потребляемых калорий взлетело до небес. Я считаю, что причина этих негативных изменений кроется в постепенном и основательном влиянии социально-экономических сил, которые изменили характер питания человека.³ Сложившаяся ситуация указывает на фундаментальные аспекты человеческой природы: одной информации недостаточно, чтобы эффективно воздействовать на поведение. Я полагаю, что неудача в борьбе с эпидемией ожирения произошла вследствие непонимания пищевого поведения человека. В связи с этим ни отдельно взятый человек, ни вся нация в целом не способны самостоятельно регулировать свой вес.

Рациональный подход подразумевает внимательное отношение к собственному здоровью и к выбору потребляемых продуктов. Здоровье – это ключевой фактор, определяющий благосостояние, хорошее качество жизни и, следовательно, возможность проявить себя в различных сферах человеческой деятельности. Если пищевым поведением человека руководит осознанный выбор, за которым стоит рациональный образ мышления, то одной информации о правильном питании должно быть достаточно, чтобы сделать нацию стройной и здоровой. Руководство предполагает, как и многие из нас, что если человеку дать знания о «правильных» продуктах и об их оптимальном количестве, то он начнет применять эти знания на деле. Но если нашим пищевым поведением управляет мозг и нейронные связи, которые нельзя назвать рациональными, то информация не сможет эффективно воздействовать на пищевое поведение.⁴ Мне кажется, что последние 35 лет наблюдений за населением США указывают как раз на второй вариант.

Чтобы понять это явление, следует обратиться к человеческому мозгу, который эволюционировал на протяжении пяти сотен миллионов лет. С его помощью человек обрабатывает входящую информацию и удовлетворяет жизненные потребности. Мозг – это невероятно сложный биологический механизм, но о некоторых его функциях можно рассказать доступно, простыми словами. Психолог и лауреат Нобелевской премии Даниел Канеман в своей книге «Думай медленно…решай быстро» (М.: АСТ, 2013) разделяет мыслительный процесс на две категории: систему 1 и систему 2. Процессы в системе 1 протекают быстро, без усилий, интуитивно и бессознательно.

Здесь решается вопрос, насколько аппетитным и соблазнительным выглядит пирожное на витрине магазина. В систему 2 входят медленные, рациональные и осознанные мыслительные процессы, на которые нужно затрачивать усилия. Они определяют, стоит ли пирожное тех последствий для здоровья и фигуры, которые оно в себе заключает. Эти же процессы оценивают необходимость подавить желание приобрести пирожное. Этот пример хорошо иллюстрирует, что обе системы могут преследовать конкурирующие цели, находясь в одном и том же мозге. При этом система 1, как утверждает Канеман, в повседневной жизни доминирует над второй.

Работа Канемана входит в ту часть физиологических и неврологических исследований, которые постепенно подтачивают репутацию мозга как осознанной и рациональной системы. Все яснее становится тот факт, что процесс принятия решений вовсе не является осознанным, скорее импульсивным, хотя люди привыкли считать иначе.

Очень немногие из нас действительно хотят передать, тем более систематически, – на протяжении 10, 20 или 30 лет, подвергая себя риску развития диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Сегодня индустрия похудения имеет прибыль 60 миллиардов долларов, что явно свидетельствует о том, что большинству людей переедать вовсе не хочется. Однако несмотря на то что одна треть взрослого населения Америки уже страдает от ожирения, а другая имеет избыточный вес, мы продолжаем переедать.

В глубине души мы хотели бы есть меньше, мы испытываем потребность в здоровой пище, но все равно делаем противоположный выбор. Это противоречие укладывается в концепцию Канемана, который говорит о существовании сознательного, рационально мыслящего мозга, который волнуют такие абстрактные идеи, как здоровье, вес, внешний вид и благополучное будущее. Также он допускает существование бессознательного (или минимально сознательного), интуитивно работающего мозга, который беспокоят только осязаемые сиюминутные вещи, например большой кусок шоколадного торта на тарелке. Второй мозг не всегда слушает мудрые советы своего рационального «старшего брата».

В основе проблемы переедания лежит конфликт между сознательным и бессознательным мозгом. Мы едим, когда на самом деле не хотим этого. Мы пытаемся контролировать свое поведение при помощи сознательной части мозга, а в это время бессознательная часть не дает нашим благим намерениям свершиться. «Руководство по правильному питанию для американцев» потерпело фиаско не потому, что в нем содержалась неправильная информация, а потому, что она была адресована не той части мозга. Если это правда, то какие же нейронные цепи в той части мозга в ответе за наше ежедневное пищевое поведение? Как они работают? Если мы сможем ответить на эти вопросы, то поймем, почему современный человек выбирает продукты, приводящие к ухудшению здоровья. И сможем остановить это.

Зачем мозгу нужны функции, которые делают человека излишне полным и больным? Эти функции развились для того, чтобы древний человек мог выжить, окрепнуть и вырастить потомство. Но древний мир остался в прошлом. Мы вместе будем наблюдать за современными охотниками и собирателями, которые живут так же, как их предки на протяжении нескольких миллионов лет. Мы убедимся, что сильные инстинкты, которые сводят нас с ума сегодня, были жизненно необходимы нашим прародителям. Мозг, настроенный на поиск калорий, служит полезным инструментом, если пропитание достается с трудом, но превращается в тяжкое бремяпри пищевом изобилии.

У ученых есть такое понятие, как эволюционное несоответствие. В этой ситуации человеческие навыки, которые когда-то были жизненно необходимы и оправданы, становятся вредными и опасными, как только человек попадает в новую для себя среду. Многие исследователи полагают, что в современном мире чрезмерного изобилия многие хронические нарушения в работе организма связаны с эволюционными несоответствиями. На страницах этой книги я докажу, что переедание и ожирение вызваны несоответствием между сформированными в древности нейронными связями и окружающей средой, которая посылает мозгу неправильный сигнал.

Я буду вашим проводником на протяжении всего путешествия к истокам переедания. Меня всегда восхищала работа мозга, потому что он делает нас теми, кто мы есть. При этом мозг является самым сложно устроенным объектом во всей вселенной. Я окончил факультет биохимии в Университете Вирджинии, затем получил степень доктора наук в области нейробиологии в Вашингтонском университете и занялся изучением роли мозга в проблеме ожирения. Меня не оставлял в покое вопрос почему мы набираем лишний вес, если это приносит нам страдания? Я пришел в лабораторию Марка Шварца в Вашингтонском университете, чтобы провести исследования в рамках постдокторантуры. Вместе мы взялись за разгадку нейробиологической тайны ожирения, и я быстро понял, что мы на правильном пути. Мозг управляет аппетитом, пищевым поведением, физической активностью и регулирует полноту тела. Поэтому, чтобы понять принцип переедания, нам предстояло изучить принцип работы мозга. Это было единственно верным. Исследователи давно разобрались в том, как протекают в мозге интересующие нас процессы, но эти данные почему-то не упоминаются в широко известных публикациях по теории ожирения. Так они и остаются не востребованными.⁵ Я вынужден исправить это положение.

Бессознательный мозг, который руководит пищевым поведением, состоит из множества уникальных нейронных связей, которые сгруппированы в определенной его части. Современные исследования пролили свет на то, как работают эти связи и как влияют на пищевое поведение человека, хотя большая часть публикаций понятна только людям из научных кругов. В своей книге я перевел результаты исследований на понятный язык и составил путеводитель по самым влиятельным системам мозга, которые стоят за феноменом переедания. Во время путешествия вы узнаете много интересного о работе мозга и познакомитесь с позицией авторитетных исследователей в этой области. Кроме того, я разработал простую стратегию управления объемами тела. С ее помощью вы сможете конструктивно и безболезненно заняться своей фигурой.

Итак, в путь! Надеюсь, вам понравится «Голодный мозг»!

1
Самый толстый человек на острове

Ютала был дородным мужчиной с выдающимся животом, однако тучным его назвать было нельзя⁶ (6). Во многих местах его фигура не привлекла бы никакого внимания – ни на улицах Нью-Йорка, ни в Париже, ни даже в Найроби. Но на своем родном острове Китава, неподалеку от берегов Новой Гвинеи, Ютала выглядел очень необычно. Он был самым толстым человеком на острове.⁷

В 1990 году исследователь Стаффан Линдеберг отправился в экспедицию на отдаленные острова, чтобы изучить рацион и состояние здоровья людей, которых не коснулась индустриализация. Пока мы добывали еду в продуктовых магазинах и ресторанах, жители острова Китава при помощи одной только чуть усовершенствованной палки-копалки выращивали ямс (растения рода Диоскорея, клубни достигают 2,5 м в длину и весят 70 кг!), сладкий картофель, таро (популярное пищевое растение Африки) и маниоку (экзотический овощ со съедобными клубнями). В их рацион также входили морепродукты, кокосы, фрукты и листовые овощи. Островитяне каждый день проводили в движении и всегда находились на ярком солнце. Они не страдали от ожирения, диабета, инфарктов и инсультов даже в преклонном возрасте.

Неиндустриализованные сообщества сегодня продолжают жить так, как жили их предки на протяжении долгих лет. В этих сообществах, конечно, есть проблемы со здоровьем, например инфекции и несчастные случаи, однако они очень стойко противостоят тем недугам, которые убивают и лишают жизненных сил прогрессивные нации.

Как вскоре выяснилось, на тот момент Ютала не был жителем острова: он приезжал в гости. Когда они встретились с Линдебергом, Ютала уже 15 лет жил и вел бизнес в Алотау, маленьком городке на западной оконечности Папуа – Новой Гвинеи. Осмотрев мужчину, Линдеберг обнаружил, что его вес на 23 килограмма превышал средний вес китаванского мужчины. Также он был на шесть килограммов тяжелее самого крупного человека на острове.⁸ Был и еще один показатель, который отличал его от всего остального населения общины, – Ютала имел самое высокое кровяное давление. Жизнь в современных условиях наградила бывшего китаванца современным телом.

Ютала стал предвестником влияния индустриализации на состояние здоровья человека.⁹ Уход от традиционного рациона и образа жизни с последующим набором лишнего веса – вот сценарий, по которому развивались события во множестве наций и культур по всему земному шару. Этому воздействию подверглись и все мы. При этом в Соединенных Штатах культурное смещение произошло несмотря на поток информации о способах контроля веса, правильном питании и здоровом образе жизни. Пробираясь от одного свидетельства к другому, мы сможем составить полную картину причин переедания. Выясним, почему мозг заставляет нас набирать лишний вес, сводя на нет все праведные усилия. Давайте для начала посмотрим, как вес американцев изменился за последние сто лет.

Цена прогресса

Индустриализация принесла в Новую Гвинею, равно как и во множество других уголков нашей планеты, повальное ожирение и повышенный риск развития хронических заболеваний. Если заглянуть в далекое прошлое, то можно обнаружить следы этого же процесса, однажды свершившегося в Соединенных Штатах.

Америка в 1890 году была совершенно не такой страной, как сегодня: 43 процента трудоспособных граждан составляли фермеры, более 70 процентов профессий предполагали ручной труд. Холодильники, супермаркеты, газовые и электрические плиты, стиральные машины, эскалаторы и телевидение еще не существовали, а мототранспортом могли управлять только инженеры и богатые чудаки.

На добывание и приготовление пищи приходилось затрачивать усилия, а в быту было много физических нагрузок.

Насколько было распространено ожирение среди американцев того поколения? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи Лоренс Хэлмчен и Макс Хендерсон перебрали медицинские карточки более 12 тысяч белых мужчин среднего возраста, принимавших участие в Гражданской войне. На основании показателей их роста и веса ученые вывели некую цифру, которую назвали индексом массы тела (ИМТ). ИМТ указывает на вес, который соответствует конкретному росту. Поэтому мы можем опираться на показатели оптимального веса для людей разного телосложения. Согласно индексу люди бывают стройные, полные и страдающие ожирением (стройные – до 25 единиц, полные – от 25 до 29,9, страдающие ожирением – от 30 и выше). Сопоставив результаты, Хэлмчен и Хендерсон обнаружили, что незадолго до наступления XX века ожирением страдал только каждый 17-й человек (белый мужчина средних лет).

Затем исследователи подсчитали степень ожирения среди людей с теми же демографическими признаками в период с 1999 по 2000 год. Они использовали данные Центров по контролю и профилактике заболеваний в США. Результаты показали, что у людей среднего возраста степень ожирения не превышала 24 процента, а ближе к пенсии этот показатель возрастал до 41 процента.¹⁰ (10) Если сопоставить результаты исследования за 1890 и 1999 годы, то огромная разница в цифрах вас изумит (рис. 1).

Рис. 1. Показатели ожирения у белых американцев среднего возраста в периоды 1890–1900 и 1999–2000. Данные взяты из научной работы Хэлмчена, Annals of Human Biology 31 (2004): 174.

Напрашивается вывод о том, что ожирение в США было гораздо менее распространено до наступления XX века. Люди были в такой же форме, как и те, кто продолжает сегодня жить в соответствии со своим традиционным жизненным укладом. Знать страдала ожирением на протяжении тысяч лет, на это указывает внушительная мумия египетской царицы Хатшепсут, которая жила 3500 лет назад. Но на протяжении всей человеческой истории ожирение еще никогда не разрасталось до таких угрожающих масштабов, как сегодня.

Давайте подробнее рассмотрим вторую половину XX столетия, так как мы располагаем наиболее надежными и полными данными за этот период. Самые серьезные изменения в цифрах как раз приходятся на это время. В 1960 году каждый седьмой взрослый гражданин США страдал от избыточного веса, а к 2010 году – уже каждый третий (рис. 2). За этот период времени показатели крайней степени ожирения сильно увеличились – с каждого 111-го до каждого 17-го. Страшно сказать, но распространенность ожирения у детей возросла почти в пять раз. Поворотной точкой стал 1978 год, и затем ситуация ухудшалась с головокружительной скоростью.

Рис. 2. Степень ожирения у взрослого населения США в возрасте от 20 до 74 лет, 1960–2010. Возраст скорректирован. Данные предоставлены центрами по контролю и предотвращению заболеваний.

Официально представители системы здравоохранения называют этот феномен эпидемией ожирения, которая поразила США и другие страны с высоким уровнем качества жизни, угрожая здоровью и благополучию населения. Результаты недавних исследований говорят о том, что мы серьезно недооцениваем проблему ожирения и ее последствия – одна треть от всех смертей взрослого населения США происходит по причинам, связанных с перееданием. Число страдающих диабетом неуклонно растет, как и число пациентов с ортопедическими нарушениями, которые развились на фоне ожирения. Почти две сотни тысяч американцев ежегодно обращаются к хирургам для проведения гастропластики и шунтирования желудка с целью избавиться от лишнего веса. В магазинах сегодня можно найти одежду ошеломляющих размеров вплоть до XXXXXXXXL.

Почему мы стали такими толстыми? Ответ нужно искать в ежедневном рационе и его прямой связи с толщиной жировой прослойки. Мы скоро начнем свое исследование, но сперва давайте разберемся, как тело преобразует еду в энергию.

Рождение калорий

Многие ошибочно полагают, что термин «калория» был придуман производителем закусок Snack-Well с низким содержанием жира. На самом деле понятие возникло в начале 1800-х годов и использовалось учеными как единица измерения энергии во всем ее многообразии: тепло, свет, движение и потенциальная энергия химических связей. Химические связи есть в хлебе, мясе, пиве и большинстве других продуктов. В момент сгорания они высвобождают свою потенциальную энергию в виде тепла и света, точно так же, как дрова или бензин.

В 1887 году отец современной диетологии Уилбур Этуотер описал, как потенциальная энергия пищи способна разжечь огонь в горниле человеческого организма:

Энергия солнечного света запечатана в белках, жирах и углеводах, которые мы употребляем в пищу. Сегодня физиологи могут объяснить, как энергия преобразуется в тепло, которым мы согреваем наше тело, и в силу, которая нам необходима для работы и мыслительных процессов.

Этуотер рассматривал энергию как способ глубже познать особенности человеческого тела. Он и его коллеги стали первыми исследователями, которые основательно подсчитали количество калорий в разных продуктах при помощи изобретенного им калориметра.

Если вы захотите узнать степень калорийности сухого завтрака, то прочтите мелкий текст сбоку на коробке. Калории рассчитывают по формулам, которые Этуотер вывел во время экспериментов с потенциальной энергией пищи. Он предложил рассматривать количество калорий в продуктах через призму всех хитросплетений пищеварения и метаболизма.¹¹ По предложению Этуотера энергетическую ценность измеряют в килокалориях, то есть за одну единицу измерения принимают тысячу калорий.

Этуотер совместно с коллегами сконструировал гигантский калориметр для изучения обменных процессов человека. Внутри этого устройства было достаточно места, чтобы отвечать скромным жизненным потребностям, и испытуемый мог находиться в нем в течение нескольких дней. Система Этуотера оказалась настолько эффективной, что позволила изучить энергообмен внутри человеческого тела с точностью свыше 99 процентов. Оказалось, что человек со стабильным весом потребляет и затрачивает одинаковое количество энергии. Другими словами, если человек не толстеет и не худеет, то он сжигает ровно столько калорий, сколько съедает.¹²

Это утверждение можно представить в виде уравнения энергетического баланса:

Изменение энергии тела = потребляемая энергия – затрачиваемая энергия

Энергия попадает в организм вместе с едой и выводится из него в виде тепла. Организм расходует энергию на процесс обмена веществ, функцию кровообращения, дыхания, переваривание пищи и физическую активность. В период роста энергия используется для развития костей и мышечной ткани. Оставшаяся энергия, которая оказалась лишней после удовлетворения всех потребностей организма, сохраняется в виде жира, иначе говоря накапливается виде адипозной ткани. Это настоящий энергетический склад, чья вместимость неограниченна. Если вы едите больше калорий, чем сжигаете, то они отправляются на хранение прямиком в адипозную ткань. При этом адипозность организма, то есть лишний вес, увеличивается. Все просто и понятно, однако позже мы убедимся, что подоплека не так проста, как может показаться на первый взгляд.

Этуотер открыл, что химическая энергия, содержащаяся в разных продуктах, богатых углеводами, жирами, белками, а также в алкоголе, эффективно преобразовывается в теле. Грубо говоря, все калории сжигаются одинаково в «печи» человеческого тела. В ходе недавних исследований показано, что соотношение жиров, углеводов и белков в пище не влияет на состояние адипозной ткани. В расчет берут только калории. Ученые, проводившие такого рода эксперименты, тщательно подсчитывали потребляемые калории, при этом людям предлагали разнообразное питание с различным содержанием жиров, углеводов и белков. Разнообразие пищи никак не сказывалось на адипозности, невзирая на то, какие цели стояли перед исследователями: снижение, поддержание или набор веса. Эта информация перечеркивает распространенное мнение о том, что продукты с высоким содержанием углеводов и жиров угрожают фигуре сильнее, чем предполагает их энергетическая ценность. От некоторых продуктов человек, безусловно, полнеет быстрее, чем от других. Но это случается главным образом потому, что этих продуктов хочется есть больше, а значит, потреблять больше калорий. Сами продукты не оказывают какого-то особого воздействия на метаболизм.¹³

Разобравшись в этом вопросе, мы можем по-новому записать уравнение энергетического баланса, чтобы оно отразило долгосрочную перспективу изменений в адипозной ткани.

Изменения адипозности = потребляемые калории – сжигаемые калории

Чтобы набрать вес, человеку нужно потреблять больше калорий, а сжигать меньше или и то и другое. Чтобы сбросить лишний вес, нужно есть меньше калорий, а сжигать больше или и то и другое. Формула очень проста, но применить ее для похудения на практике удивительно сложно. Многие из нас знают об этом слишком хорошо.

Если это положение записано верно, то очевидно, что американцы начали потреблять больше калорий и/или сжигать их меньше, поэтому наши фигуры и расползлись. Остановимся на этом подробнее.

Потребляемые калории: как изменились наши отношения с пищей

Чтобы подсчитать потребляемые калории в масштабах целой страны, нужно немало усилий. Однако ученым удалось сделать это тремя разными способами. Первый метод заключается в том, чтобы подсчитать количество производимой пищи, отнять от этой цифры объем экспорта, прибавить объем импорта, попытаться подсчитать количество пищевых отходов и затем по оставшейся сумме сделать заключение о количестве калорий на человека. Второй способ предлагает репрезентативную выборку. Иными словами, спросить у людей, что они едят, и подсчитать калории, основываясь на этих данных. Третий способ – математически смоделировать отношения между весом и потребляемыми калориями и затем использовать эту модель для расчета изменения в потреблении калорий, которое привело к увеличению веса.

Рис. 3. Количество потребляемых калорий взрослым населением США с 1978-го по 2006 год. Данные взяты из отчетов министерства сельского хозяйства США (USDA) с учетом оценки пищевых отходов и доступности продовольствия, из программы Обследование состояния здоровья и питания (NHANES) Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и из статьи К. Холла в журнале PLOSOne 4 (2009): е7940. Мы выражаем отдельное спасибо К. Холлу за предоставленные первичные данные.

На рис. 3 показана оценка потребления калорий на основе данных всех трех методов, которые имеют расхождения. Но все три графика схожи в одном. Потребление калорий существенно увеличилось, когда население Америки быстро набрало избыточный вес (218–367 дополнительных килокалорий в день в период с 1978 по 2006 гг.) Исследование, проведенное по третьему способу Кевином Холлом из Национального института здравоохранения США (черный график), пожалуй, наиболее точно отражает количество лишних калорий, которые люди стали потреблять в период эпидемии ожирения: 218 ккал. Примечательно, что этот скачок сам по себе объясняет причину эпидемии в обозначенный период времени без необходимости дополнительно просчитывать уровень физической активности и другие показатели.

Прямо сейчас я чувствую, как вы превращаетесь в скептиков. В одном фунте жира (0,4 кг) содержится 3500 килокалорий. Следовательно, если мы действительно переедали на 218 Ккал ежедневно, то должны были бы набирать фунт жира (0,4 кг) каждые 16 дней, а значит, 23 фунта (10 кг) каждый год. В итоге через 10 лет мы, по идее, смогли бы перемещаться только при помощи автопогрузчика! Несмотря на то что подобными грубыми расчетами пользуются средства массовой информации, представители органов здравоохранения, врачи и даже некоторые крупные исследователи, они не иллюстрируют работу адипозной (жировой) ткани. Холл и его коллеги доказали, что такая оценка изменений в адипозной ткани ошибочна, и серьезные последствия этой ошибки вылились в неправильное отношение к набору и потере веса.

В рамках ошибочного восприятия адипозности мы не принимаем в расчет тот факт, что в связи с изменением объемов тела энергообмен тоже претерпевает изменения. Чтобы лучше это понять, давайте вместо адипозной ткани поговорим о счете в банке. Вы открываете счет, и сумма ваших сбережений составляет 10 000 долл. При ежемесячном доходе в 1000 долл. и ежемесячных затратах в 1000 долл. через год сумма сбережений останется неизменной – 10 000 долл. Теперь представьте, что ваша зарплата увеличилась до 2000 долларов. Поначалу ваш стиль жизнь оставался неизменным, вы по-прежнему тратили 1000 в месяц, а 1000 откладывали. Но постепенно вас начали посещать мысли о покупке нового компьютера или дорогой пары сапог. Вы переезжаете в квартиру с лучшими условиями. Ваш уровень жизни повышается, а значит, увеличиваются и затраты. Через шесть месяцев после повышения вы тратите 1500 долл. в месяц, а через год – все 2000. В течение этого года сумма сбережений на счете росла с постепенно снижающимся темпом до тех пор, пока рост полностью не прекратился. Это случилось, когда доходы сравнялись с расходами. Сумма сбережений на счете достигла плато примерно на отметке 16 000 долларов. Эта цифра будет стабильной до тех пор, пока ваши доходы или расходы не изменятся.

Тот же самый принцип можно применить к адипозности. Когда увеличивается потребление калорий, увеличивается масса тела, которая сжигает калории.¹⁴ По мере того как размеры тела увеличиваются, расход калорий уравнивается с количеством дополнительно потребляемых калорий. Вы достигаете плато. Вы отныне не потребляете больше калорий, чем сжигаете, а значит, ваш вес и степень адипозности стабилизируются на более высокой отметке. Тот же самый эффект плато происходит и в обратном направлении, когда человек снижает количество потребляемых калорий.

Как можно воспользоваться этой информацией на практике? Прежде всего становится понятно, что набрать или сбросить вес можно только через значительные изменения в потреблении калорий.

Если незначительно изменять свою диету, например съедать на один тост меньше обычного, то в адипозной ткани также произойдут некоторые изменения, и жир перестанет бесконтрольно накапливаться. Так возникло новое правило похудения, основанное на научных данных: человеку необходимо потреблять на 10 ккал меньше из расчета на каждый килограмм, которые человек хочет потерять. Пользуясь этим эмпирическим правилом, человек добирается до нужного стабильного веса только через несколько лет, однако большинству такие сроки не подходят. Люди стремятся сильнее урезать калории, чтобы быстрее добраться до желаемого веса, а затем переходят на правило десяти ккал, чтобы поддерживать свою новую форму.

Благодаря этой информации мы можем понять причину горя многих добросовестных людей, которые тщательно соблюдают свою диету: высокое плато потери веса. Человек старательно сокращает количество потребляемых калорий и успешно теряет избыточный вес, но процесс его потери останавливается прежде, чем человек достигает желаемой цели. Даже несмотря на то, что человек продолжает сидеть на той же самой диете, которая до сих пор давала положительные результаты. Эта проблема вполне реальна, и Холл предлагает две возможные причины ее возникновения. В первом случае размер тела уменьшается и ему требуется меньше топлива для поддержания своих функций. Со временем организм перестает страдать от недостатка калорий, и процесс снижения веса останавливается. В другом случае снижение веса приводит к увеличению аппетита, а при таких условиях крайне тяжело придерживаться сниженного количества калорий. Позже я объясню, почему это происходит. Чтобы возобновить потерю веса после выхода на плато, человеку необходимо снова сократить потребление калорий, хотя это весьма непросто осуществить.

Согласно трем независимым методам подсчета мы начали потреблять существенно большее количество калорий в период эпидемии ожирения. Этот фактор можно рассматривать как главную причину появления лишнего веса. Проще говоря, мы прибавили в весе, потому что начали есть больше.

Теперь давайте на минутку отвлечемся. Мы рассматривали недавнее прошлое, потому что оно дает наиболее обширную информацию по адипозности. А что же первая половина XX века? Посмотрите на рис. 4. Я составил график потребления калорий в течение прошлого века на основе предоставленных министерством сельского хозяйства США (второй метод подсчета потребляемых калорий) данных о расходовании продуктов питания. Эти данные не отличаются высокой точностью, зато они хорошо демонстрируют общую тенденцию на протяжении обозначенного времени.¹⁵

Рис. 4. Количество потребляемых калорий на человека в день в США с 1909 по 2009 год. График составлен на основе данных министерства сельского хозяйства США и службы оценки доступности пищевых продуктов. Мы составили схему, сложив вместе калории, полученные из протеинов, жиров и углеводов, отняли общий процент пищевых отходов 28,8 % с учетом изменения метода оценки жидких масел с 1999 по 2000 годы

Как вы видите, в 1909 году калорий потребляли больше, чем в 1960-м. Хотя, как мы уже выяснили, в 1909 году не было эпидемии ожирения. Но почему?

Сжигаемые калории: как изменилась наша физическая активность

Чтобы ответить на это вопрос, мы должны рассмотреть второй фактор, влияющий на состояние адипозной, то есть жировой ткани: количество затрачиваемой человеком энергии. Энергия нужна организму, чтобы осуществлять функции метаболизма, обеспечивать кровообращение и газообмен. Кроме того, энергия необходима для сокращения мышц, чтобы мы могли ходить, пропалывать огороды, стоговать сено, доить коров, месить тесто, стирать руками грязную одежду и налаживать дела на фабрике. Очевидно, что сотню лет назад люди больше были заняты трудом такого рода, чем сегодня. Получается, что они больше ели, чтобы вести жизнь со сравнительно высоким уровнем физической активности.

Вот критический момент. В 1909 году высокая степень потреблении калорий соответствовала нуждам организма. Так как в последующие 50 лет наш стиль жизни постепенно изменился в связи с появлением бытовой техники, то уровень физической активности значительно снизился. Очень немногие продолжали работать в поле с плугом и мотыгой, все больше людей садились за руль автомобиля. Вы можете убедиться по графику на рис. 5, как сильно возросло число зарегистрированных машин в тот период. До 1913 года автомобиль мог себе позволить только каждый сотый американец. Сегодня на 10 американцев приходится восемь автомобилей.

Рис. 5. Количество зарегистрированных автомобилей на 1000 человек в США с 1900 по 2010 год. Данные министерства энергетики США.

Поскольку Америка стала «сидячей» нацией, к 1960 году снизился показатель потребляемых калорий. Люди меньше трудились, у них снизился аппетит, и поэтому они стали меньше есть.

Затем, примерно в 1978 году, что-то изменилось: мы стали потреблять очень много калорий.

Тенденция к потреблению большего числа калорий продлилась еще в течение последующих 20 лет. В итоге этот показатель достиг своего исторического максимума. Хотя мы по-прежнему ведем сидячий образ жизни. Ожирение подобно настоящей эпидемии распространялось настолько быстро, что власти смогли осознать масштабы бедствия только тогда, когда уже было слишком поздно.

Нация в дисбалансе

Когда человек потребляет больше калорий, чем сжигает, это приводит к нарушению энергетического баланса. Итог этой ситуации может быть только один: накапливание жира. Люди начали страдать ожирением потому, что стали потреблять больше калорий, чем им было необходимо и уже не могли оставаться стройными при существующих условиях физической активности. Проще говоря, они стали переедать.

В течение всей истории человечества, включая большую часть XX века, в США почти каждый индивид мог потреблять приблизительно столько калорий, сколько ему требовалось для поддержания жизнедеятельности, совершенно об этом не задумываясь. Но все же каким-то мистическим образом в определенный момент что-то заставило нас начать потреблять вдвое больше калорий, чем организму действительно необходимо. Какая-то сила подтолкнула людей к перееданию.

Что заставляет человека переедать? Ответив на этот вопрос, мы сможем справиться с данной проблемой. Давайте начнем искать ответ, несколько перефразировав вопрос: каким образом можно эффективно заставить нас переедать?

Хитрый способ заставить крысу переедать

Летопись изучения проблем ожирения хранит множество записей о грызунах, которые пожертвовали своей фигурой ради науки. В семидесятых годах ученые начали искать более эффективный способ откармливания крыс, чтобы всесторонне изучить проблему развития ожирения и его последствий. Раньше ученые просто добавляли жир в обычный корм для грызунов. Этот метод работал, но медленно – уходили целые месяцы на то, чтобы крыса растолстела. Изучение ожирения у грызунов превратилось в долгосрочный и дорогостоящий проект.

Однажды студент Энтони Склафани, нынешний директор Института питания и пищевого поведения в Бруклинском колледже, посадил свою подопытную крысу на лабораторный стол, где стояла кем-то оставленная миска с хлопьями «Froot Loops». Крыса подбежала к миске и от всей души ими полакомилась. Это было весьма удивительно, поскольку обычно крысы с осторожностью относятся к незнакомым продуктам. Наблюдая за тем, как крыса жадно поглощала человеческую еду, Склафани подумал, что она может быстрее приводить к ожирению, чем корм для грызунов с повышенным содержанием жира.

С целью найти быстрый и эффективный способ довести крысу до ожирения, Склафани отправился в супермаркет и купил разных магазинных «вкусностей»: конечно же, колечки «FrootLoops», сгущенное молоке с сахаром, печенья с шоколадной крошкой, салями, сыр, бананы, зефир, молочный шоколад и арахисовое масло. Склафани разложил это изобилие перед крысами, в том числе поставил привычные для них мисочки с гранулированным кормом и водой. Крысы тут же начали пожирать человеческую еду, потеряв всякий интерес к скучному грануляту. На таком рационе крысы начали прибавлять в весе с небывалой скоростью. За несколько недель у крыс развилось ожирение, при этом ни физические упражнения, ни изменения в окружающей среде не могли остановить этот процесс (хотя физические упражнения немного ослабляли темп набора веса). Склафани назвал составленный им рацион «диета из супермаркета», а сегодня большинство исследователей пользуются термином «ресторанная диета».

Склафани опубликовал свою работу в 1976 году. С тех пор ресторанная диета была и остается самым эффективным способом заставить крысу или мышь систематически переедать. С продуктами из супермаркета в этом отношении не может сравниться ни одна диета с повышенным содержанием жира или сахара.

На основании этого исследования можно сделать странный вывод. Человеческие «вкусности» из супермаркета способны заставить здоровую крысу активно переедать и накапливать лишний жир. Эффект рекордного набора веса при этом зависит не только от содержания жира или сахара в потребляемых продуктах. Если это заключение верно, то как воздействует эта пища на человеческий организм?

Хитрый способ заставить человека переедать

Эрик Равуссин сегодня руководит Научно-исследовательским центром питания и ожирения при Центре биомедицинских исследований Пеннингтона в городе Батон Руж. В начале девяностых он со своими коллегами занимались выявлением нового, более точного метода подсчета калорий и питательных веществ, потребляемых человеком. Как оказалось, они поставили перед собой нелегкую задачу. В то время по результатам ряда исследований ученые определили, что страдающие ожирением люди потребляют примерно столько же калорий, сколько и люди со здоровым весом. Исследователи поставили под вопрос роль калорий в развитии ожирения. Дело в том, что ученых ловко провели, ведь они пользовались данными, которые люди им предоставляли самостоятельно.

То есть исследователи просили людей рассказывать, что и в каких количествах они съедали и затем подсчитывали калории. У этого метода было неоспоримое достоинство: таким путем ученые могли получить реальную информацию о пищевых предпочтениях населения.

Но у метода также был и серьезный недостаток, который проявился несколько позже, когда ученые решили прибегнуть к более точному подсчету потребляемых калорий. На этот раз эксперименты показали, что люди с избыточным весом съедают больше калорий, чем люди со стройной фигурой. В своих расчетах ученые принимали во внимание рост, пол и уровень физической активности. (Как я говорил ранее, люди, страдающие ожирением, вынуждены потреблять больше калорий, чтобы поддерживать в стабильном состоянии массу своего тела). Из этого следует, что данные о количестве потребляемой пищи, полученные непосредственно от испытуемых, вводили экспериментаторов в заблуждение. Сегодня, имея многочисленные доказательства, мы можем объяснить причину этого несоответствия: люди не в состоянии правдиво описать что, а главное, сколько ими было съедено. Равуссин знал, что не сможет положиться на этот метод, так как его интересовали только проверенные данные.

В то время существовал более строгий подход к проведению подобного эксперимента. Людей закрывали в специальном лабораторном помещении, метаболической палате, и кормили по тщательно разработанной диете. Исследователи имели возможность оценивать и описывать каждую крошечку пищи. Таким образом, результаты эксперимента были предельно точными, однако сам подход был совершенно неестественным. Людям нельзя было самостоятельно выбирать еду, поэтому их реальное пищевое поведение невозможно было пронаблюдать. Этот метод расчета был очень надежным, но оторванным от действительности.

Равуссин и его коллеги стремились разработать некий средний подход. Он должен был сочетать в себе точность метаболической палаты и при этом давать людям возможность самостоятельно выбирать себе пищу, к которой привыкли в реальной жизни. Исследователи нашли решение: они установили в метаболической палате огромные продуктовые автоматы.

Автоматы предлагали большой выбор основных блюд, закусок и напитков. Набор продуктов в автоматах был не случайным. «После наблюдений за людьми мы выяснили, что они любят, а что – нет, – объяснил Равуссин, – поэтому мы загрузили в автоматы только заманчивые и аппетитные продукты». В меню были французские тосты, колбаски в сиропе, пирог с курятиной и овощами, шоколадно-ванильный пудинг, чизкейк, чипсы начос, шоколадные конфеты, газировка и яблоки в роли «здоровой» пищи (к сожалению, колечек FrootLoops не было), то есть людям предлагали в основном магазинную «вкуснятину». Ранее Склафани то же самое предлагал своим подопытным грызунам. Исследователи закрыли 10 добровольцев мужского пола в помещении с продуктовыми автоматами на семь дней и разрешили им брать из них любую пищу в любое время. Чтобы ученые могли фиксировать данные, испытуемый должен был вводить личный номер прежде чем получить пищу и сдавать все недоеденные остатки персоналу.

Эксперимент прошел успешно. Равуссин и его коллеги провели точный подсчет потребляемой пищи, получили необходимую информацию о ходе метаболических процессов, при этом испытуемые составляли свой рацион самостоятельно. В ходе эксперимента Равуссин сразу же подметил одну важную деталь: испытуемые усиленно переедали. «В среднем люди съедали в два раза больше, чем им на самом деле требовалось», – вспоминает ученый. Если быть точным, то добровольцы потребляли 173 процента калорий от суточной нормы. Они начали переедать в первый же день и продолжали в том же духе до конца эксперимента. За семь дней все мужчины поправились на два с половиной килограмма.

В течение трех последующих лет Равуссин опубликовал еще две исследовательские работы на тему «ресторанной диеты». Он и его коллеги закрывали в палате с продуктовыми автоматами мужчин и женщин, стройных и полных, людей европейской наружности и коренных американцев. Во всех случаях наличие бесплатной и вкусной пищи действовало на испытуемых одинаково – они основательно переедали, хотя экспериментаторы не ставили добровольцам такого условия. Равуссин назвал этот феномен «оппортунистическая прожорливость».

Результаты его исследований примечательны также тем, что в обычных условиях человека тяжело заставить систематически переедать несколько дней подряд (представьте, что за каждый прием пищи вам нужно было бы съедать в два раза больше!) В ходе других экспериментов ученые дополнительно стимулировали у испытуемых желание переедать, предлагая им деньги, но и при таком условии добровольцы еле-еле заставляли себя принимать дополнительную пищу. Они превозмогали растущее чувство тошноты, опасаясь разрыва желудка. А испытуемые Равуссина радостно и с удовольствием переедали, хотя их об этом никто не просил. Создается впечатление, что ученому удалось создать особую атмосферу, при которой естественные границы сытости оказались разрушены.

Добро пожаловать в мозг

Ютала набрал лишний вес, когда покинул родной остров Китава, изменив свой традиционный рацион и образ жизни. Точно так же располнели и американцы после того, как их стиль жизни претерпел изменения. Наша привычная пищевая среда сегодня очень напоминает меню из экспериментов Склафани и Равуссина. Чтобы понять, почему мы переедаем, находясь в подобной среде, и почему объедаемся, не имея на то сознательного намерения, мы должны изучить орган, который контролирует наше поведение, в том числе пищевое, – головной мозг.

2
Проблема выбора

Стен Гриллнер, исследователь из Каролинского института в Стокгольме, в помещении под своей лабораторией завел аквариум с целой стаей нетривиальных обитателей. Это были длинные, похожие на полуметровых червей создания с жадными круглыми ртами-присосками, внутри которых видны острые как бритва зубы – миноги. Они являются нашими очень далекими родственниками (рис. 6). Миноги и родственные им миксины считаются самыми примитивными представителями ныне живущих позвоночных, животных, которые в ходе эволюции развили у себя позвоночный столб, спинной и головной мозг.¹⁶ Предки миног отделились от нашего общего предка примерно 560 миллионов лет назад. Это произошло до эволюции млекопитающих, динозавров, рептилий, амфибий и рыб. И задолго то того момента, когда наши предки впервые ступили плавником на твердую почву.

Рис. 6. Речная минога, Lampetrafluviatilis, и ее мозг.

Миноги являются нашими самыми дальними родственниками. Если сравнить мозг миноги и млекопитающих, то можно обнаружить общие для всех позвоночных животных принципы строения и элементы – ключевые нервные соединения, которые также лежат в основе человеческого мозга. Исследования Гриллнера доказывают, что внутри крошечного, размером с горошину, мозга примитивных животных находится зачаток человеческого аналитического аппарата.¹⁷

Если мы хотим постичь собственное пищевое поведение, то нам придется изучить функции мозга, которые участвуют в процессе принятия решений. И лучше всего начать с мозга миноги.

Проблема выбора: как осуществляется принятие решений в сложных условиях

Представьте себе двух роботов, которые стоят на сборочном автомобильном конвейере. Как только мимо робота 1 проезжает дверь, он окрашивает ее в зеленый цвет. За этой дверью следует другая, а робот 1 все продолжает делать одну и ту же работу. Он может выполнять только одно-единственное действие. Робот 1 не потребляет большого количества энергии, потому что выполняет одну задачу, обладает всего одной функцией и ему не нужно принимать решений. Теперь представьте робота 2, который может выполнять два действия: может окрашивать дверь в зеленый цвет или в красный. У робота 2 есть только одна форсунка для краски, и он не может пользоваться двумя цветами одновременно. Поэтому он должен решать, какой краской воспользоваться. Но как робот 2 принимает решение? Эта фундаментальная задача называется проблемой выбора. Она возникает всякий раз, когда несколько опций (зеленая и красная краска) претендуют на один и тот же общий ресурс, иначе говоря, средство выражения (одна форсунка). Чтобы разрешить проблему выбора, роботу 2 нужен селектор – некая функция, которая помогает определить, какой цвет краски выбрать для конкретной двери.

Наши самые древние предки были скорее похожи на робота 1 – простые существа, которым не нужно было решать, что делать. Но так продолжалось недолго. Как только они развили у себя способность выполнять более чем одну функцию, сохранив тот же набор ресурсов и средств выражения, им пришлось начать принимать решения. Те особи, которые принимали наилучшие решения, могли передать свои гены следующим поколениям.¹⁸ Например, миноги могут исполнять несколько разных действий: закрепляться на камне, преследовать добычу, скрываться от хищников, спариваться, давать потомство и плавать в различных направлениях. Многие из этих действий являются взаимоисключающими, потому что для их осуществления требуются одни и те же мышцы. Поэтому минога подобно роботу 2 сталкивается с проблемой выбора и, чтобы ее решить, ей нужен сортирующий аппарат, или селектор.

Согласно мнению специалистов в области вычислительной неврологии и развития искусственного интеллекта эффективный селектор, находящийся в компьютере или в головном мозге, должен обладать определенным набором ключевых параметров.

1. Селектор должен выбирать только одну опцию. При наличии несовместимых опций, таких как «скрыться от преследователя» и «спариваться» селектор должен выбрать одну функцию и позволить соответствующим ресурсам (органам) выполнить заданную программу.

2. Селектор должен выбирать ту опцию, которая подходит для текущей ситуации наилучшим образом. Например, если минога видит опасного хищника, она должна скрыться от него.¹⁹ Минога, которая попытается начать спаривание с опасным хищником, не сможет передать свои гены следующему поколению миног.

3. Селектор должен окончательно выбирать одну из опций. Если одна опция только немного лучше, чем другая, она все равно должна быть выбрана с полной определенностью.

Остальные несовместимые опции должны быть полностью исключены. Минога, которая одновременно пытается спариться и скрыться от преследователя, скорее всего, не оставит после себя многочисленного потомства.

В 1999 году исследователи из Шеффилдского университета опубликовали фундаментальную научную работу. На основе заключений специалистов и данных компьютерного моделирования ученые доказали, что функция осуществления выбора зависит от группы древних структур – базальных ганглиев, расположенных глубоко в человеческом мозге. Сегодня эту идею разделяют большинство неврологов. Чтобы разобраться в работе человеческого селектора, начнем с его упрощенной версии и рассмотрим селектор миноги.

Как миноги решают проблему выбора

Как минога решает, что ей делать? В глубине базальных ганглиев находится стриатум (полосатое тело) – структура, которая отвечает за прием входящих сигналов из других частей мозга.²⁰ Стриатум получает «заявки» от других участков мозга, каждая из которых представляет собой запрос на определенное действие. Так, например, один участок мозга миноги нашептывает стриатуму: «Спариваться», а другой кричит: «Скрываться от хищника!» и тому подобное. Было бы очень нехорошо, если бы все это происходило одновременно, потому что минога не в состоянии выполнять несколько функций сразу. Чтобы воспрепятствовать одновременной активации всех функций, сигналы от разных участков мозга контролируются мощными ингибиторными связями в базальных ганглиях.²¹ Это означает, что базальные ганглии по умолчанию держат все поведенческие функции в отключенном состоянии. Только когда выбор осуществляется в пользу определенной «заявки», базальные ганглии снимают свой строгий ингибиторный контроль и позволяют действию осуществиться (рис. 7), т. е. работают как вышибалы, которые решают, какие функции получат доступ к мышечному аппарату, а какие будут отброшены.

Таким образом себя проявляет первый ключевой параметр селектора: он должен выбрать одну опцию и дать ей доступ к мышечному аппарату.

Большинство заявок на действие поступает из определенного участка мозга миноги, который носит название паллиум, или мантия мозга, и отвечает за планирование. Каждый маленький участок паллиума руководит конкретным вариантом поведения: преследование добычи, прикрепление к камню или бегство от хищника.

Рис. 7. Типовая модель работы базальных ганглиев при осуществлении выбора. (Тенденции развития неврологии. МакХафии и соавт. 28 (2005). – 401).

Участки паллиума выполняют две основные функции. Первая заключается в получении разрешения от базальных ганглиев и исполнении того варианта поведения, на котором специализируется конкретный участок. Например, участок «преследовать добычу» активирует информационный канал, который приводит в действие мускулатуру в таком порядке, какой необходим животному для поимки добычи.

Вторая функция паллиума позволяет собирать необходимую информацию об окружающей обстановке и внутреннем состоянии миноги. На основе полученных данных участок паллиума определяет интенсивность сигнала, который он собирается направить в стриатум²² (см. рис. 7). Например, если рядом с миногой возникнет хищник, то участок «скрыться от хищника» направит настойчивый запрос в стриатум, в то время как область «вывести потомство» будет посылать слабый сигнал. Если минога голодна и видит добычу, то сигнал «преследовать добычу» будет ярче, чем сигнал «закрепиться на камне».

Каждый маленький участок паллиума стремится реализовать то поведение, за которое он отвечает, и они как бы соревнуются между собой за первенство, так как одновременное выполнение действий не представляется возможным. Интенсивность запроса, исходящего от паллиума, говорит о релевантности какого-то одного типа поведения на текущий момент времени. И в этой ситуации задача стриатума проста: удовлетворить самый настойчивый запрос. Таким образом реализовывается второй ключевой параметр селектора – выбор той опции поведения, которая подходит для текущей ситуации наилучшим образом.

В то же мгновение, когда стриатум отвечает на самый интенсивный сигнал, он отвергает остальные конкурирующие запросы. Таким образом, как только запрос «скрыться от хищника» получает одобрение, другие варианты поведения, например «закрепиться на камне» или «преследовать добычу», немедленно отвергаются. В этом заключается третий ключевой параметр селектора – окончательно принять решение в пользу одной опции, отвергнув все остальные.

Каждый участок паллиума связан с определенной частью стриатума. Паллиум посылает сигнал в стриатум, и затем сигнал из стриатума (через другие части базальных ганглиев) возвращается назад в тот же участок паллиума.

Иными словами, определенный участок паллиума и стриатум связаны замкнутой цепью, которая реализует запрос на конкретное действие (см. рис. 7). Например, существует цепь для преследования добычи, для ускользания от хищника, для прикрепления к камню и так далее. Каждый отдельный участок паллиума без конца нашептывает стриатуму, упрашивая дать добро на исполнение того или иного поведенческого шаблона. А стриатум по умолчанию отвечает на это «нет!» При особых обстоятельствах шепот паллиума превращается в крик, и тогда стриатум исполняет требования настойчивого паллиума и приводит в действие мышцы. Таким образом, минога способна адекватно реагировать на окружающую обстановку с учетом своего внутреннего состояния.²³

Принимая во внимание все вышесказанное, нам стоит воспринимать отдельные участки паллиума как генераторы сигналов, которые предлагают разные варианты поведения. Каждый отдельный генератор сигналов все время находится в противостоянии с остальными, несовместимыми с ним генераторами. В одно и то же время они пытаются получить доступ к мышцам.

Побеждает тот генератор, чей сигнал на текущий момент является самым сильным. Базальные ганглии оценивают интенсивность сигналов от генераторов, выделяют самый настойчивый, дают генератору доступ к мышцам и отвергают запросы конкурирующих генераторов (см. рис. 7). Минога скрывается от хищника и спасает свою жизнь, чтобы передать свои гены следующему поколению.

Решение проблемы выбора у млекопитающих

Мозг человека, конечно, устроен намного сложнее, чем мозг миноги. Млекопитающих отличает от всех остальных земных созданий нервная система колоссальной сложности. Благодаря ей мы в состоянии принимать разумные решения. Чтобы оценить всю мощь этой системы, достаточно посмотреть на количество энергии, которое она поглощает. Человеческий мозг потребляет одну пятую часть от всего объема затрачиваемой организмом энергии, это особенно примечательно в связи с тем, что на мозг приходится всего 2 процента веса всего тела. Эволюция позволила нам влачить это энергоемкое бремя неспроста – все дело в его исключительной важности с позиции прогрессивного развития. Принятие разумных решений – это мощный эволюционный инструмент, которым человек владеет лучше всех остальных животных.

Так что же общего у мозга миноги и мозга человека разумного? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые из Каролинского университета Стен Гриллнер и Маркус Стефенсон-Джонс работали не покладая рук. На основе работ своих предшественников исследователи сравнили анатомию и физиологию базальных ганглиев миног и млекопитающих (на рис. 9 изображены базальные ганглии человеческого мозга). Результат был просто ошеломляющим. Несмотря на то что миногу и млекопитающее животное (в том числе и человека) разделяет пропасть в 560 миллионов лет эволюции, базальные ганглии обоих представителей фауны не отличаются друг от друга. Они состоят из одних и тех же компонентов, которые взаимодействуют между собой схожим образом. Нейронная структура ганглиев, электрические сигналы и их проводимость – все почти идентично. Эти факты позволили Гриллнеру и Стефенсон-Джонсу сделать поразительный вывод: «практически все компоненты базальных ганглиев и связи внутри них сформировались около 560 миллионов лет назад». «Фундаментальная часть головного мозга позвоночных животных использовалась на протяжении всего хода эволюции практически в неизменном виде. Механизм принятия решений является общим для миног, рыб, птиц, млекопитающих и человека», – добавил Стефенсон-Джонс. Наши предки выбили хоум-ран²⁴ еще 560 миллионов лет назад, и мы до сих пор пользуемся «технологиями», которые были в ходу в доисторические времена.

Рис. 8. Человеческий мозг.

Рис. 9. Базальные ганглии и их части. Стриатум состоит из двух компонентов – хвостатого ядра и путамена.

Минога способна решать разноплановые задачи, но, конечно, не столь многочисленные по сравнению с человеком. Нам необходимо разбираться с тем, что приготовить на ужин, как выплатить ипотеку и выразить свое отношение к Богу. Очевидно, что в нашем мозговом оборудовании есть существенные отличия, которые позволяют нам осознавать окружающий мир и делать свой выбор. Но если диапазон интересов человека настолько отличается от забот миноги, то почему базальные ганглии в обоих случаях так схожи? Гриллнер и Стефенсон-Джонс предлагают этому феномену свое объяснение. Существует эволюционный процесс, который носит название экзаптация. Его можно рассмотреть как противоположность адаптации. При адаптации происходит развитие новых структур, например возникают легкие для дыхания воздухом или развивается четырехкамерное сердце. При экзаптации существующие структуры приобретают новые функции. Например, увеличение влияния базальных ганглиев и расширение границ влияния на принятие решений для того, чтобы решать новые, более сложные задачи. Гриллнер и Стефенсон-Джонс предполагают, что базальные ганглии у ранних позвоночных работали и так достаточно эффективно, поэтому эволюции не нужно было их преобразовывать с целью устранения ошибок. Строительство можно было продолжать на этом надежном фундаменте.

Если говорить о человеческом мозге, то самые многочисленные сигналы в стриатум поступают из коры больших полушарий. Кора развилась из рудиментарного паллиума (такого же органа, который мы сегодня можем найти у миног). Развитие коры мозга позволило перейти на усложненный уровень принятия решений. Конечно, без коры больших полушарий доступно выполнение большинства базовых функций, которыми управляют другие, более древние образования головного мозга.²⁵ Но вот разобраться с ипотекой или думать о Боге без нее не получится. У людей по сравнению с другими животными кора мозга гипертрофирована. Именно она играет ключевую роль в работе нашего исключительного интеллекта. У миног мантия мозга находится в зачаточном состоянии (рис. 10).²⁶ Возможно, по этой причине они избавлены от необходимости выплачивать ипотеку.

Рис. 10. Мозг миноги, лягушки, крысы и человека. Темным выделены участки коры головного мозга (или паллиум).

У высших животных запросы в стриатум поступают из коры больших полушарий головного мозга. Это значит, что базальным ганглиям досталась более значительная роль, чем они выполняли в те незапамятные времена, когда мы и миноги отделились от общего предка. Как показали исследования, кора не только посылает запросы к базальным ганглиям, но и принимает обратный сигнал, в точности, как паллиум у миног.²⁷ Эта двусторонняя связь формирует нейронные цепи, которые исходят из определенных участков коры и снова возвращаются к ним. Каждый из этих участков является генератором сигналов. Нейронные цепи соединяют базальные ганглии с различными частями мозга млекопитающих. Разные участки мозга регулируют не только физическую активность, но и мотивацию, эмоции, мысли, ассоциации и другие многочисленные процессы.

Способность базальных ганглиев обрабатывать сигнал увеличилась в ходе эволюции и процесса экзаптации. Они установили связь с новыми, современными генераторами сигналов, которые обладают усложненным набором опций и отвечают за высшую нервную деятельность. Базальные ганглии в человеческом мозге способны не только принимать решение о том, как двигаться, но и как себя чувствовать, что подумать, что сказать и, возвращаясь к нашей теме, что съесть.

Базальная ганглия отправляется в ресторан

Если разбить поведенческий акт на базовые элементы, то мы сможем подробно рассмотреть этот сложный совокупный процесс. Поведение формируется за счет скоординированной работы нескольких взаимодействующих частей мозга. Чтобы выполнить такую сравнительно простую задачу, как отобедать в ресторане, вы должны сначала обнаружить у себя мотивацию принять пищу. Затем обдумать, где бы вы хотели поесть и спланировать маршрут до этого места. После – привести в движение мышцы таким образом, чтобы добраться до нужного места и отправить еду себе в рот. Это задание намного превышает по сложности обязанности Робота 2, потому что каждый шаг на пути к цели предполагает принятие решения. Каждая из оговоренных выше мотивационных, когнитивных и двигательных задач обрабатывается независимо в разных отделах мозга. Но работа разных отделов мозга настолько хорошо скоординирована, любая операция выполняется так гладко и последовательно, что мы и не подозреваем о наличии у себя в мозге различных «ведомств». Как же мозгу удается принимать слаженные решения?

Мы не можем точно сказать, как это происходит, потому что у нас нет возможности проводить всесторонние инвазивные исследования человеческого мозга. Мы можем проникнуть так глубоко только в мозг животных. Но все же ученые уже разработали убедительную гипотезу на основе экспериментальных данных. Чтобы разобраться в этой гипотезе, я побеседовал с исследователями из Шеффилдского университета Питером Редгрейвом и Кевином Гурни. Они успешно описали функции базальных ганглиев в контексте процесса принятия решений. Вот что они мне рассказали.

Давайте представим, что вы длительное время не принимали пищу. Если рассмотреть вопрос с позиции выживания, то вашему телу требуется энергия, а значит принять пищу сейчас – это самое подходящее действие. Каким образом вы можете решить эту задачу? Сначала должна возникнуть мотивация к еде. Вентральная (нижняя) часть полосатого тела отвечает за отбор наиболее подходящей на текущий момент мотивации или эмоции.²⁸ «В этой области находятся мотивационные каналы, которые обрабатывают сигналы первостепенной важности», – объяснил мне Редгрейв. «Так вы понимаете, что чувствуете голод, жажду, страх, вожделение, холод или жару». Генераторы сигналов голода, жажды, страха, вожделения, чувства холода и жары посылают конкурирующие сообщения в вентральный стриатум. В настоящий момент генератор сигналов голода посылает самый настойчивый запрос, потому что в вашем теле не осталось энергии (так он расставляет свои ловушки, но об этом позже). Он обходит своих противников, выигрывает соревнование и получает возможность проявить себя в действии. Вы начинаете чувствовать, что проголодались.

Как только генератор «голодных» сигналов получает поддержку стриатума и вызывает мотивацию к принятию пищи, он начинает активировать другие генераторы сигналов, которые располагаются в коре головного мозга. Ему нужны партнеры, которые отвечают за поиск пищи и планирование в целом. Генераторы, которые дают сигнал холодильник, служба доставки пиццы, ресторан на углу, очень хороший ресторан в другом районе города начинают соревноваться за первенство в дорсальном (верхнем) стриатуме. Интенсивность сигнала «голод» определялась низким уровнем энергии в теле, подобным образом интенсивность сигнала о том или ином способе поесть определяется сопутствующей информацией: насколько было вкусно в прошлый раз, что подумали об этой еде другие люди, сколько усилий нужно затратить на то, чтобы добыть пищу, и во сколько это обойдется. В итоге вы приходите к выводу, что ресторан в другом районе – очень хороший вариант, но вы не хотите садиться за руль. Дешевле всего будет добыть еду в холодильнике, но ведь ее нужно готовить. Ресторан на углу располагается ближе всего и там недорого, поэтому ответственный за него генератор отправляет самый настойчивый запрос и побеждает в соревновании.

Теперь у вас есть план, но как его реализовать? Вы пойдете пешком, поедете на велосипеде или на автобусе? Опция «ресторан на углу» инициирует следующее соревнование между сигналами «ходить», «ехать на велосипеде», «сесть в автобус», которые направляются из коры головного мозга в дорсальный стриатум. Если вам хочется подышать свежим воздухом, но в то же время хочется добраться до места побыстрее, то опция «ехать на велосипеде» побеждает. Когда вы сядете на велосипед, как нужно двигаться, чтобы он поехал вперед? Нужно махать руками, шевелить пальцами на ногах, качать головой или крутить педали? Ответ очевиден, но за ним все равно стоит соревнование различных сигналов из отдела мозга, отвечающего за моторику. Сигнал крутить педали слышен очень отчетливо, поэтому вы садитесь на велосипед и устремляетесь к ресторану. Этот процесс схематично представлен на рис. 11, а на рис. 12 показано направление нейронных связей.

Рис. 11. Последовательный процесс принятия ряда решений, которые приводят к потреблению пищи. Сначала мозг определяет низкий уровень энергии, что приводит к активации сигнала «голод» и запускает когнитивные процессы. Когнитивный отдел определяет, как добыть пищу, и следом запускает релевантный генератор в двигательном отделе.

Рис. 12. Протекание процесса принятия решений. Сначала из префронтальной коры поступает запрос в вентральный стриатум и определяется конечная цель. Следом в медиальный стриатум поступают сигналы из когнитивного отдела, благодаря которым разрабатывается план. И третий этап – двигательный отдел коры полушарий направляет запрос в дорсальный стриатум и выбирает подходящий образ действий.

Я избавлю вас от подробного описания задач, которые вам придется решить по дороге в ресторан, потом, когда в ваших руках окажется меню, и в конце, когда перед вами поставят тарелку. Главная мысль, которую я хочу выделить, заключается в том, что поведенческие акты являются результатом целого ряда соревнований среди сигналов, которые проходят в мотивационном, когнитивном и двигательном отделе головного мозга. Победившая в соревновании мотивация запускает следующее соревнование в когнитивном отделе, чтобы выявить возможный план к исполнению задуманного действия. И следом когнитивный отдел объявляет соревнование среди релевантных шаблонов физической активности, которые помогут на деле исполнить разработанный план. Интенсивность каждого сигнала определяется опытом, внутренним состоянием и внешними признаками. Базальные ганглии улавливают самый мощный сигнал и позволяют ему реализоваться. Этот процесс происходит бессознательно. Мы осознаем сигнал или запрос только тогда, когда их отбирает наш селектор.²⁹ Это полностью соответствует теории Даниела Канемана (мы обсуждали ее во введении) о том, что большинство процессов в мозге, включая принятие решений, осуществляются неосознанно.

Многие поведенческие акты, которые кажутся нам банальными, например заправить машину или помыть посуду, на самом деле невероятно сложно структурированы. Разработчики искусственного интеллекта как никто другой знают о трудностях, связанных с воспроизведением даже самых элементарных целенаправленных поведенческих актов. Современные компьютеры справляются с вычислительными действиями, но не могут осуществить сложный выбор без участия человека. Это доказывает, что мы воспринимаем как обыденные вещи множество сложнейших функций своего собственного мозга.

Человек, который ни о чем не думал

Чтобы проиллюстрировать исключительную важность базальных ганглиев в процессе осуществления выбора и принятия решений, давайте посмотрим, что происходит, когда базальные ганглии выходят из строя.

Оказывается, существует несколько болезней, которые вызывают нарушение работы базальных ганглиев. Самая распространенная из них – это болезнь Паркинсона. Она развивается на фоне прогрессирующей потери клеток черного вещества. Эти клетки устанавливают соединение с дорсальным стриатумом и производят дофамин – нейромедиатор, который отвечает за работу стриатума. Молекула дофамина обладает разнообразными и крайне удивительными свойствами, из-за чего многие люди составили о ней ошибочное мнение. Об этом мы подробнее поговорим ниже. Сейчас нам интересна одна из ее функций, а именно увеличение вероятности выполнения какого-либо поведенческого акта.

Когда в стриатуме повышается уровень дофамина, например вследствие употребления кокаина или амфетамина, мыши (и люди) начинают активно двигаться. Высокая концентрация дофамина делает базальные ганглии очень чувствительными к входящим сигналам, и порог фильтрации запросов на действие снижается. На рис. 13 показано воздействие кокаина на активность передвижения мыши.

Рис. 13. Воздействие кокаина на физическую активность мышей. Движение мыши внутри клетки отображают линии. Наблюдения вели в течение 20 минут. Двум мышкам ввели физраствор (– кокаин, графики в верхнем ряду). Два дня спустя мышкам ввели физраствор с кокаином (+ кокаин, графики в нижнем ряду). Под воздействием кокаина двигательная активность мышей значительно возросла. Изображения взяты из работы Росса МакДевитта, Национальный институт наркологии, США.

В противоположном случае, когда уровень дофамина слишком низкий, базальные ганглии становятся менее чувствительными к входящим сигналам, порог фильтрации значительно повышается, вследствие чего снижается двигательная активность – животные сидят и не шевелятся. Наиболее экстремальный пример такого поведения продемонстрировали мыши, которых Ричард Пальмитер, исследователь из Вашингтонского университета, начисто лишил дофамина. Животные весь день сидели в клетках, практически не двигаясь. «Если посадить страдающую дефицитом дофамина мышь на стол, – объясняет Пальмитер, – она будет просто сидеть и смотреть в одну точку. Так выглядит состояние полной апатии». Когда Пальмитер и его коллеги искусственно ввели мышам дофамин, те принялись поедать корм, пить и носиться как заведенные пока его действие не закончилось.

У пациентов с болезнью Паркинсона постепенно исчезают нейроны черного вещества, что приводит к снижению уровня дофамина в дорсальном стриатуме. Этот отдел базальных ганглиев отвечает за выбор двигательных шаблонов, особенно наиболее часто используемых. Дорсальный стриатум быстро теряет чувствительность к запросам двигательного отдела головного мозга. В этой связи генераторам двигательных сигналов становится все сложнее получить доступ к мышцам. Страдающие болезнью Паркинсона люди с трудом инициируют и выполняют движения телом, особенно им тяжело дается выполнение последовательности из нескольких действий. В запущенных случаях у пациентов развивается акинезия, то есть неспособность воспроизводить любые физические действия (от греческого слова ἀκῑνησία – «отсуствие движения»).

К счастью, сегодня найдено медикаментозное решение проблемы больных с прогрессирующими двигательными нарушениями. Большинство лекарств работают одинаково: повышают уровень дофамина в мозге. Самым распространенным оральным препаратом является прекурсор дофамина L-dopa. Активное вещество растворяется в крови, затем попадает в мозг, где вступает во взаимодействие с дофаминовыми нейронами. В результате вырабатывается недостающий дофамин.³⁰ Возросший уровень дофамина возвращает чувствительность дорсальному стриатуму, который снова начинает обрабатывать сигналы из двигательного отдела. Пациенты с Паркинсоном получают возможность снова пользоваться своим опорно-двигательным аппаратом.

Лекарственные препараты – очень грубое средство, и L-dopa не является исключением. При болезни Паркинсона одному участку дорсального стриатума требуется больше дофамина, но всем другим отделам мозга он не нужен. Когда человек принимает L-dopa, дофаминовые нейроны по всему мозгу, включая те, которые находятся в вентральной тегментальной области, захватывают активное вещество препарата и преобразуют его в дофамин. Это приводит к неестественно завышенному уровню дофамина в вентральном стриатуме.

Я уже говорил ранее о том, что вентральный стриатум отвечает за мотивацию и эмоциональное состояние. Аналогично процессу в дорсальном стриатуме повышенный уровень дофамина в вентральном стриатуме приводит к гиперчувствительности. Это означает, что селектор будет чаще инициировать различные мотивации и запускать психические реакции. Наиболее распространенные побочные эффекты L-dopa – эмоциональная нестабильность, повышенное половое влечение, компульсивное и аддиктивное поведение (увлечение азартными играми, шопоголизм, употребление наркотиков и обжорство). Эти особенности поведения объединяет общее название «нарушение импульс-контроля». Люди утрачивают способность подвергать оценке свои сиюминутные порывы. Вентральный стриатум становится настолько чувствительным, что генераторы неуместных сигналов быстро приобретают над ним власть. Вдобавок ко всему, повышенное содержание дофамина в стриатуме может привести к аномальной активности аддиктивных (зависимых) и компульсивных (навязчивых) поведенческих сценариев, то есть к развитию зависимости. Об этом мы поговорим в следующей главе.

Другие нарушения в работе базальных ганглиев еще интереснее. Давайте рассмотрим случай Джима, бывшего шахтера. В возрасте 57 лет он поступил в психиатрическую больницу с набором необычных симптомов.³¹ В его медицинской карте записано следующее.

В течение последних трех лет он становился все более замкнутым и тихим. За месяц до поступления в клинику состояние настолько ухудшилось, что Джим мог отвечать на вопросы только «да» или «нет», в основном сидел или стоял без движения, не проявлял активности. Он ел только после напоминания и временами продолжал подносить ложку ко рту даже после того, как опустошал тарелку. Иногда он мог выполнять это движение в течение нескольких минут. Также он мог постоянно нажимать кнопку слива на унитазе до тех пор, пока его не попросят остановиться.

Джим страдал от редкого заболевания – абулии. На греческом языке это слово означает «отсутствие воли».³² Пациенты с абулией могут отвечать на вопросы и выполнять задания, если их к этому подталкивают. Они не в состоянии проявлять инициативу, осуществлять намерения, проявлять эмоции или думать. Больной с тяжелой формой абулии может оставаться неподвижным, сидя в закрытом помещении до тех пор, пока кто-нибудь не войдет в комнату. Если спросить у него, о чем он думал или что чувствовал, он ответит: «Ничего». Разумеется, у пациентов с абулией очень низкая мотивация к еде.

Абулия развивается на фоне нарушений в базальных ганглиях и связанных с ними нейронных цепях.³³ Чаще заболевание хорошо поддается медикаментозному лечению, которое направленно на повышение уровня дофамина. Джиму назначили бромокриптин, один из эффективных препаратов этой группы:

Пациенту начали давать бромокриптин с суточной дозы 5 мг. Дозу последовательно увеличивали на 5 мг и довели до 55 мг в сутки в несколько приемов. Его первое самостоятельное действие – пациент оделся без напоминания – произошло при дозе 20 мг. При 30 мг он начал инициировать беседу с другими пациентами, но эффект был нестабилен.

По мере того как дозу увеличивали, пациент начинал самостоятельно мыться, одеваться и принимать пищу. При этом действия осуществлял без зацикливания. В отдельные дни он возвращался к тому же состоянию, в котором пребывал до начала лечения. При приеме максимальной дозы препарата такие дни случались редко. Пациент полностью самостоятельно начал справляться с повседневными нуждами.

Исследователи полагают, что нарушения в работе мозга, связанные с абулией, угнетают базальные ганглии. Они теряют чувствительность ко всем входящим сигналам, включая те, что вызывают обычные чувства и мысли. В результате мотивация не находит выражения в действии (возможно, мотивации даже не могут быть осознанными). Лекарства, которые увеличивают уровень концентрации дофамина, возвращает стриатуму чувствительность. Пациенты с абулией заново начинают чувствовать, думать и проявлять добровольную физическую активность.

Как все это относится к перееданию?

Теперь, когда мы познакомились с механизмом принятия решений, мы можем сфокусироваться на том, как мозг решает, что, а главное, сколько съесть за обедом. Принятие пищи – это сложный поведенческий акт, который требует принятия серии согласованных решений на мотивационном, когнитивном и двигательном уровнях. Однако искру, которая дает движение всей цепочке последовательных действий, высекает мотивация. Мотивация к еде может зарождаться в нескольких отделах мозга в ответ на разные раздражители. Например, генератор, который подает сигналы голода, предположительно отличается от того генератора, который побуждает вас съесть десерт после сытного обеда. Также можно предположить, что совсем другой генератор вызвал желание у Джои Честната съесть 69 хот-догов за 10 минут, чтобы выиграть чемпионат по поеданию хот-догов (Nathan’s Hot Dog Eating Contest). Но в любом случае для принятия пищи должна появиться мотивация.

В следующей главе мы подробно рассмотрим нейронные связи, которые отвечают за появление мотивации к еде. Особенно те, которые стимулируют желание переедать. Какие нейронные связи мотивируют нас к перееданию? Какие раздражители вызывают появление этой мотивации? Что мы может с этим сделать? Мы продолжим знакомство с базальными ганглиями и выясним, как эти структуры мозга напоминают о пище, заставляют ее страстно желать и вырабатывать к ней зависимость.

3
Формула искушения

Вы только что появились на свет из утробы матери и попали в палату родильного отделения, где полно незнакомых людей, яркого света и непонятного оборудования. Полностью сбитый с толку обилием новых объектов и впечатлений, малыш – то есть вы – начинает плакать. В данный момент плач – это одно из немногих известных вам действий из репертуара инстинктивного поведения. Сюда же добавим высасывание молока. В течение жизни у вас развивается желание и способность играть в кубики, читать написанные слова, забрасывать мяч в корзину, целовать другого человека, ходить на работу и ежедневно добывать и потреблять пищу. Это разительное преображение поведенческих функций возникает в результате феномена, который мы часто принимаем как само собой разумеющееся. Это феномен называется обучение – процесс получения новых знаний, умений, двигательных шаблонов, мотиваций и предпочтений, а также развитие уже имеющихся. Оказывается, что обучение – а именно его воздействие на мотивацию к поиску определенных пищевых продуктов – является одной из основополагающих причин переедания, невзирая на наши высшие устремления.

Чтобы чему-то научиться, вам необходимо начать с целеполагания. Если у вас нет цели, то вы не сможете определить, какой образ действий в данном случае наиболее ценен и, как следствие, не сможете его культивировать. С точки зрения эволюции максимальная цель каждого живого организма заключается в увеличении шансов на репродуктивный успех. То есть оставить после себя как можно больше здоровых и сильных отпрысков. Эта цель реализуется в виде многочисленного здорового потомства.³⁴ Но мы обдумываем совсем не эту цель, когда наворачиваем сухие завтраки. На самом деле мы очень редко об этом вспоминаем, а быть может, и никогда. Мы осознаем разнообразные временные цели, которые вмонтировали в наш мозг долгие годы естественного отбора. Эти кратковременные цели направлены на достижение окончательной цели – воспроизведение здорового потомства. Большинство животных ограничивается следующим набором целей: поиск пищи и воды, спаривание, поиск безопасного укрытия и достижение физического комфорта. Люди, как наиболее сложные и социально ориентированные животные также преследуют цель достижения общественного статуса и накопления материальных благ. (Однако мы не можем закрепить эти особенности только за человеком разумным. Многие социальные животные, например шимпанзе, используют подкуп, секс и насилие для того, чтобы взобраться выше по социальной лестнице). Эти цели – поесть, попить, заняться сексом, найти безопасное место, создать комфорт, понравиться другим – помогают зародиться мотивации и начать процесс обучения. Так как еда очень важна с точки зрения выживания и воспроизведения потомства, она является нашим самым сильным учителем.

Когда мы слышим слово обучение, мы сразу представляем, как склоняем голову над учебником и впитываем изложенные в нем факты. Но на самом деле почти все, что мы делаем, думаем и чувствуем, было уже когда-то разучено, преднамеренно или нет. Рой Уайз, исследователь мотивации и зависимости из Института наркологии Мериленда, осветил эту проблему в своей работе 2004 года.

Многие целевые мотивации, даже поиск пищи и воды во время голода или жажды, появляются в процессе обучения. Из действий, которые изначально выполняются случайно, впоследствии отбираются и подкрепляются наиболее полезные. Поведение (новорожденного) становится направленным и мотивированным, потому что на него воздействует соответствующий внешний стимул.

Чтобы проиллюстрировать примером это высказывание, давайте представим новорожденного, который пытается ухватить за хвост сидящую рядом кошку. Его движения плохо скоординированы, и он просто машет ручкой поблизости от хвоста, иногда задевает его, но никак не может схватить. Вдруг совершенно случайно его рука и кисть выполняют слаженное движение, которое позволяет ему ухватиться за хвост на короткое мгновение. Малыш осознает, что случилось нечто хорошее. Его мозг начинает повышать вероятность повторения того же самого движения, когда в следующий раз ребенку захочется схватить кошку за хвост. По мере практики мозг оттачивает выполнение движения, и ребенок получает возможность терроризировать кошку когда угодно. Если посмотреть шире, то всякий раз, когда случается нечто хорошее, в будущем мозг повышает вероятность повторения шаблона мозговой активности, который предшествовал счастливому событию. Если перевести это в терминологию из предыдущей главы, то получается, что сигнал, исходящий из успешного генератора, набирает силу.

Благодаря наблюдениям мы пришли к выводу, что если вариант поведения приводит к достижению цели, то в будущем вероятность его повторения очень велика. Вариант поведения получает подкрепление. Знаменитый американский психолог Эвард Торндайк еще в 1905 году описал феномен подкрепления. По его мнению, «любой акт, который в определенной ситуации приводит к удовлетворению, начинает ассоциироваться с этой ситуацией. Когда она повторяется, то вероятность последующего повторения акта возрастает больше, чем когда-либо». В течение жизни мы получаем опыт, который помогает нам усваивать и совершенствовать способы достижения целей. Подкрепление – это самый простой и действенный метод приобретения новых навыков.

Вернемся к примеру об утолении голода в ресторане. Чтобы добыть себе еды, вы активируете генераторы сигналов, которые воспроизводят образ ресторана на углу, побуждают вас сесть на велосипед и крутить педали. Это шаблон мотивации, мыслей и действий, который приводит вас в ресторан. Теперь представим, что вы пообедали в ресторане, и еда оказалась очень вкусной. Неожиданно вкусной. Вы удовлетворили цель принятия пищи очень успешно. Генераторы сигналов, которые привели вас в ресторан, начинают посылать свои сообщения более настойчиво и в следующий раз: когда вы почувствуете голод, то скорее всего очень захотите снова попасть в ресторан на углу. Возможно, даже сядете на велосипед, чтобы снова оказаться там. Вы начнете получать удовольствие от мысли о ресторане, вспоминая его внешний вид и запах еды. Вариант поведения, который приводит вас в ресторан на углу, получает подкрепление.

Обучение приводит в соответствие все три уровня процесса осуществления выбора – мотивационного, когнитивного и двигательного. Подкрепление усиливает все три аспекта, потому что все они требуются для осуществления эффективного целевого поведения. Процесс подкрепления проходит полностью за пределами сознательного понимания. Он существовал еще до наших общих с миногами предков.

Обучение также работает в противоположном направлении. Если в результате выбранного варианта поведения случается что-то плохое, вероятность того, что подобное поведение повторится, снижается. Например, если вы отравились в ресторане на углу, то едва ли станете обедать там снова, даже когда почувствуете голод. А мысль о ресторане, его внешнем виде и запахе могут вызвать у вас тошноту. Это называется негативное подкрепление.

Чтобы осуществилось подкрепление, должен возникнуть обучающий сигнал. Он изменяет способ работы нейронных цепей в базальных ганглиях. При этом действия с хорошей ответной реакцией закрепляются, а с плохой – отсеиваются. Большинство ученых полагают, что обучающий сигнал в мозге производят удивительные молекулы дофамина.³⁵

Обучающая молекула

Росс МакДевитт, стажер-исследователь из Национального института здравоохранения в городе Балтимор, аккуратно сажает подопытную мышь в пластиковую клетку и присоединяет к ее голове тонкий волоконно-оптический кабель, там же расположен миниатюрный коннектор. МакДевитт пользуется передовым методом исследования, который получил название оптогенетики, чтобы воздействовать на клетки мозга в вентральной тегментальной области (вентральной области покрышки). Как мы уже выяснили в предыдущей главе, вентральный тигментум посылает дофаминовые волокна в главный мотивационный центр мозга – вентральный стриатум (рис. 14). Волокна выделяют молекулы дофамина, которые изменяют функцию клеток вентрального стриатума и прилежащих к нему других отделов мозга. Этот процесс оказывает влияние на поведение. Мы уже говорили о том, что высокий уровень дофамина повышает вероятность того, что власть над поведением перейдет в руки определенного генератора сигналов. Дофамин оказывает и более тонкое воздействие на организм. Фактически дофамин является средством подкрепления.

Рис. 14. Дофаминовая связь вентральной тегментальной области и вентрального стриатума. По этому пути проходит подкрепление мотивации и обучение.

В ходе эксперимента МакДевитт вызывает всплеск дофамина в вентральном стриатуме одним щелчком выключателя. Эксперимент наглядно демонстрирует эффективность такого способа обучения и мотивировки.

В клетке у мышки стоит маленькая коробочка. Каждый раз, когда мышь трогает носом коробочку, к датчику на ее голове по кабелю поступает световой сигнал. Сигнал активизирует нейроны в вентральной области покрышки, они выбрасывают порцию дофамина в вентральный стриатум и прилежащие отделы мозга. Но в начале эксперимента мышь об этом ничего не знает. Когда она впервые попадает в клетку, то не проявляет заинтересованности к коробочке. Впервые она дотрагивается до нее носом случайно, из простого любопытства. Всякий раз, когда мышь тычется носом в коробочку, она разом испытывает мышиный эквивалент откушенной шоколадки, секса и выигрыша в лотерею.

Проходит совсем немного времени – и мышь дотрагивается носом до коробочки все чаще. «Мы обнаружили, – говорит МакДевитт, – что мыши начинают сходить с ума от удовольствия. Им этот процесс очень нравится». Хотя изначально мышь соприкасается с коробкой из любопытства, вскоре она понимает исключительную важность этой вещи. Мыши МакДевита в итоге тыкались носом в коробочку со скоростью восемь сотен раз в час, игнорируя все окружающее их пространство. В ходе других опытов над крысами ученые зафиксировали, что животные успевали тыкать носом в коробочку пять тысяч раз за час, чтобы почувствовать стимуляцию вентральной тегментальной области. Они совершали это движение чаще, чем раз в секунду! Другими словами, всплеск дофамина в вентральном стриатуме подкрепляет действие.

На клеточном уровне дофамин взаимодействует с нейронными связями в базальных ганглиях, которые только что проявляли активность, и повышает вероятность того, что те же самые нейронные связи вновь будут задействованы. Таким образом, вы захотите повторить снова любое действие, которые совершаете на момент дофаминового всплеска, если подходящая ситуация повторится. Вентральная тегментальная область говорит: «Мне понравилось то, что сейчас произошло. Я, пожалуй, выплесну дофамин в вентральный стриатум, чтобы в следующий раз произошло то же самое».

Конечно, МакДевитт продемонстрировал гипертрофированную форму подкрепления, потому что воздействовал непосредственно на вентральную область покрышки. Но этот процесс в умеренной степени протекает в нашем мозге ежедневно! Когда вы удовлетворяете запрос на тройной чизбургер с беконом, в мозге происходит короткий дофаминовый всплеск, который подкрепляет ваше «хорошее» поведение. Таким образом дофамин учит нас, как следует себя чувствовать, что думать и как себя вести, чтобы достичь основополагающих целей. При этом совершенно не заботится о том, поддерживает ли эти идеи рациональная, сознательная часть мозга. Присутствие дофамина в вентральном стриатуме имеет огромную важность для закрепления мотивации, например запоминания, какую еду следует хотеть, а какой избегать.

Хотя дофамин был открыт только в 1950-х годах, русский физиолог Иван Павлов за полвека до этого проводил эксперименты и описывал способность животных ассоциировать нейтральные внешние сигналы с пищей. Павлов и его коллеги изучали пищеварительную систему собак и заметили, что у подопытных животных начинала капать слюна при виде пищи. Павлов также отметил, что у собак начинала выделяться слюна даже тогда, когда у него при себе не было еды, так как присутствие Павлова ассоциировалось у них с пищей.

Исследователи продолжили эксперименты и начали звонить в колокольчик прежде чем кормить собак. Со временем у последних слюна начинала выделяться уже при одном звуке колокольчика, который ассоциировался со скорым угощением. В этой связи прежде нейтральный внешний раздражитель приобрел для них особую важность. Тот же самый процесс заставил мышей МакДевитта придать обычной скучной коробочке огромное значение, поскольку взаимодействие с ней очень хорошо поощрялось (дофамин попадал в вентральный стриатум).

Сегодня мы называем это явление условными рефлексами. При виде кока-колы, воспоминании о вкусе мороженого мы тут же, следуя зову условного рефлекса, начинаем хотеть эти продукты. И выделять слюну.

Дофамин: молекула удовольствия?

Вы, должно быть, слышали, что дофамин называют «молекулой удовольствия», которая запускает приятную нейрохимическую волну, благодаря чему мы чувствуем радость от победы в соревнованиях, занятий сексом, поедания шоколада и курения крэка. Несмотря на то что в научно-популярной литературе встречается такая информация, она давным-давно устарела. На самом деле дофаминовый всплеск не является необходимым компонентом для получения удовольствия. В ходе экспериментов показано, что животные и люди могут получать удовольствие и без дофамина. Скорее за удовольствие отвечают эндорфины, которые попадают в стриатум одновременно с дофамином. Только молекула эндорфина отвечает за возникновение приятных ощущений. Дофамин лучше называть «обучающей молекулой», а не «молекулой удовольствия».

Вы научились с помощью дофамина ассоциировать вид и запах картошки фри с наградой для своего живота. Внешние раздражители органов чувств приобрели значимость и мотивируют вас съесть жареную картошку, как только представится случай. Хотя не все продукты одинаково возбуждающе на нас воздействуют. Но почему?

Мозг ищет калории

Мы согласимся на том, что еда выступает в роли мощного подкрепляющего средства и перетягивает на себя управление поведением человека. При этом некоторые продукты сильнее воздействуют на мозг, чем другие. Например, брюссельская капуста кажется нам менее привлекательной, чем мороженое. Чтобы понять, почему мы переедаем, прежде нужно ответить на один фундаментальный вопрос: Что именно содержится в пище, что запускает процесс подкрепления? Энтони Склафани, тот самый ученый из первой главы нашей книги, который изобрел «ресторанную диету», посвятил свою карьеру решению этого вопроса. И он добился серьезного прогресса.

Обычная лабораторная крыса любит напиток с искусственным ароматом вишни также сильно, как напиток с ароматом винограда. Если поставить в клетку два напитка, то крыса выпьет примерно одинаковое количество из обеих поилок. В 1988 году Склафани и его коллеги опубликовали революционные результаты исследования по изменению вкусовых пристрастий крыс. Ученые вводили крысам в желудки частично переваренный крахмал, пока они пили вишневый напиток. Из-за чего животные начинали больше любить вишневый напиток, чем виноградный.³⁶ Их вкус изменился на противоположный, когда ученые повторили эксперимент с участием виноградного напитка. Крысам больше не вводили крахмал, но спустя четыре дня они все равно демонстрировали стойкое предпочтение к напитку, который попал к ним в рот вместе с крахмалом. Этот феномен Склафани назвал условное вкусовое предпочтение.³⁷

Условные вкусовые предпочтения стоит рассмотреть подробнее. Крысы не подозревали, что ученые вводят им в желудки крахмал. Но крахмал каким-то образом смог подать сигнал в мозг, из-за которого крысы больше полюбили тот напиток, вкус которого ощутили вместе с крахмалом. Они научились отдавать предпочтение до сих пор нейтральному вкусу таким же образом, как собаки Павлова научились пускать слюну в ответ на звук колокольчика. Как же это работает?

Калории формируют не только вкусовые предпочтения, они отвечают и за появление привязанности к запахам, внешнему виду, звуку и даже месту, где, предположительно, можно найти калорийную пищу. Из наблюдений можно сделать вывод, что крысы держатся поблизости от тех мест, где с ними уже произошло что-либо хорошее. А живот, набитый калориями, разумеется, вещь хорошая. Так мы учимся реагировать на наше окружение и добиваться от него того, чего хотим.

Дальнейшие эксперименты выявили, что крысы реагировали не на крахмал, а на молекулы глюкозы, которые возникают при распаде крахмала в пищеварительном тракте. Главным образом реакция на глюкозу происходила в тонком кишечнике. Каким-то образом кишечник определял присутствие глюкозы и посылал мозгу сообщение: «Произошло что-то хорошее. Хочу еще раз!»

Склафани до конца не изучил, каким образом сигнал из кишечника достигает мозга. Но он и другие ученые точно определили, как сигнал, попадая в мозг, влияет на развитие вкусовых предпочтений.³⁸ Главный подозреваемый – я думаю, вы догадались – дофамин в вентральном стриатуме. Иван де Араухо, доцент кафедры психиатрии Йельского университета провел исследования, не опираясь на работы Склафани, и обнаружил, что калории в тонком кишечнике способствуют выбросу дофамина в вентральный стриатум. Чем больше калорий попадает в кишечник, тем сильнее повышается уровень дофамина в вентральном стриатуме. В соответствии с заключениями Араухо, научная группа под руководством Склафани пришла к выводу, что блокирование дофаминового всплеска не позволяет развиваться условным вкусовым предпочтениям. «Из этого следует, – сообщает Склафани, – что дофамин является ключевым компонентом всего процесса».

Данный опыт хорошо иллюстрирует способность углеводов влиять на вкусовые предпочтения. Когда крыса ест, то чувствует вкус и запах, которые ассоциируются с пищей. После того как она проглатывает еду, та попадает в желудок и оттуда – в тонкий кишечник, где определяется наличие глюкозы. Далее идет пока неопределенный сигнал в мозг, что, в свою очередь, приводит к дофаминовому взрыву в вентральном стриатуме. Если пища богата крахмалом или в ней много сахара, то после дофаминового взрыва у крысы вырабатывается предпочтение к вкусу и запаху только что съеденной пищи и она обретает мотивацию к поиску подобного продукта. Таким образом крыса учится выбирать углеводную пищу.

Исследователи из группы Склафани пробовали воздействовать и на вкусовые предпочтения с помощью жиров и белков. В серии опытов показано, что крысы одинаково хорошо реагируют на присутствие всех трех основных питательных элементов – углеводов (крахмал и сахар), жиров и белков.³⁹ Склафани выявил, что чем пища калорийнее, то есть чем выше концентрация калорий в ней, тем сильнее ее подкрепляющее воздействие. По всей видимости, мозг крысы настроен не только на углеводы, но и на все типы калорий в принципе – животное предпочитает пищу, которая дает как можно больше калорий за один укус. Звучит знакомо, не правда ли?

Вкус и аромат еды позволяют мозгу быстро определять ее качество еще до попадания в пищеварительный тракт. Склафани и другие ученые доказали, что некоторые вкусы, попав на язык, повышают вероятность возникновения вкусового предпочтения. Например, у крыс появляется стойкая вкусовая привязанность к сладкому вкусу, и она сильнее по сравнению с теми опытами, в ходе которых крысам подавали глюкозу прямо в желудок. Сахар воздействует на язык, затем – на тонкий кишечник, что закрепляет поведенческий шаблон. Пища с другими вкусами воздействует на организм таким же образом. Богатый и плотный вкус умами («приятный вкус») создают аминокислоты и глутамат (основной компонент глутамата натрия).⁴⁰ Этот вкус повышает желание употреблять данную пищу у крыс так же сильно, как и у людей. В том числе глутамат создает вкусовые предпочтения, если вводится непосредственно в желудок. Сладость фрукта означает, что плод спелый. Также вкус глутамата говорит о поступлении богатой белковой пищи, к примеру мяса.⁴¹ Оба вкуса очень приятны и указывают на важный источник калорий и других питательных веществ в условиях дикой природы. В противоположность им, горечь, запах разложения и любая пища, которая в прошлом привела к пищевому отравлению, вызывают отвращение.⁴²

Все эти факторы говорят о том, что животные не выбирают пищу наугад – их привлекают в ней определенные качества, которые мозг инстинктивно распознает как ценные, а в основном ее качество измеряется ее калорийностью. Предположительно, наиболее важны питательные вещества, необходимые для выживания и воспроизведения потомства в естественной среде. Мозг крысы реагирует на их присутствие и выбрасывает порцию дофамина. Вариант поведения таким образом закрепляется, и в будущем животное настроено на поиск и поедание продуктов с нужными элементами. Его мозг инстинктивно дает высокую оценку питательным веществам, которые поддерживают здоровье и плодовитость. Постепенно под руководством дофамина крыса учится добывать необходимые продукты эффективнее.

Культура условного рефлекса

Если вам показалось, что у вас с крысой есть много общего, то вы на верном пути. У людей и крыс формируются схожие вкусовые предпочтения. Это вполне ожидаемо, если учесть, что и те и другие являются омниворами (всеядны).

Уже многие поколения крыс и людей едят одинаковые продукты, отдавая с самого рождения предпочтение сладкому вкусу и не любя горький. Можно предположить, что это было свойственно еще нашим общим с крысами предкам 75 миллионов лет назад. Кроме того, люди всех национальностей любят мясной вкус глутамата, не переносят запах гниения и испытывают стойкое отвращение к продуктам, которые в прошлом привели к пищевому отравлению. Люди очень симпатизируют продуктам с солью (хлорид натрия), однако крысы не разделяют с нами эту любовь.⁴³

Схожесть гастрономических предпочтений людей и крыс подтвердилась в ходе опытов Лиана Бёрча, исследователя в области детского ожирения в Университете Джорджии. Бёрч совместно с коллегами решил выяснить, можно ли использовать результаты наблюдений за крысами, которые вел Склафани, чтобы изучить пищевое поведение людей.⁴⁴ По результатам этих и других исследований можно судить о том, что жиры и углеводы способствуют закреплению условных вкусовых предпочтений у людей. Иначе говоря, они подкрепляют определенный вариант поведения.

В приведенной выше таблице я указал общие для всех людей пищевые симпатии и антипатии. Указанные свойства пищи формируют наше пищевое поведение. В организме резко повышается уровень дофамина, что стимулирует нас к поиску калорийной еды, ее вкусов, запахов, текстур, внешнего вида и мест, где можно ее достать.

Люди в Китае и во Франции одинаково любят сахар, соль, жиры и вкус мяса. Конечно, француз едва ли оценит по достоинству традиционную китайскую кухню, а китайца может затошнить от крепкого аромата французского сыра. В каждой культуре сложились свои предпочтения относительно вкуса, запаха, текстуры и внешнего вида пищи, сформировавшиеся в результате позитивного подкрепления в процессе обучения. Крысы не родились со знанием того, что им больше нравится вишневый вкус, чем виноградный. Также и мы при рождении не имеем привязанности к вкусу и запаху нашей национальной кухни. Она вырабатывается как условное вкусовое предпочтение. Вкус и запах пищи становятся приятными и мотивирующими в силу многократного повторения в совокупности с подкрепляющим воздействием углеводов и жиров. Ассоциации со вкусной пищей формируются главным образом в детстве.

При таких обстоятельствах очевидно, что человеческий мозг находится в сильной зависимости от калорий. За исключением соленого вкуса, все остальные врожденные вкусовые предпочтения отражают высокую калорийность продуктов. Ученые предполагают, что причина кроется в фатальном недостатке калорий, который в далекие времена угрожал нашим прародителям. Чтобы люди могли оставить после себя потомство, эволюция заставила нас превыше всех остальных продуктов ценить высококалорийную пищу. И становится понятно, почему современные охотники и собиратели, которые по сей день живут так, как жили их далекие предки, не тратят время на поиски брюссельской капусты. Они прикладывают усилия, чтобы добыть высококалорийную пищу, способную восполнять их энергетические затраты, – орехи, мясо, клубни, мед и фрукты. Подробнее об этом мы поговорим позже.

Исходя из своих врожденных вкусовых предпочтений, ребенок скорее попросит мороженое, чем брюссельскую капусту. С точки зрения вентрального стриатума брюссельская капуста не имеет никакой ценности, хотя и содержит большое количество витаминов и минералов, ведь в ней очень мало калорий.⁴⁵ Мы хотим мороженого, потому что мозг ассоциирует его вкус, текстуру и внешний вид с хорошей порцией быстроусвояемых жиров и углеводов. Наш мозг развивался в эпоху относительной нехватки продовольствия, поэтому он воспринимает калории как необходимость, и влечет нас к холодильнику.

Бессознательная часть мозга считает некоторые продукты настолько ценными, что заставляет нас добывать и поедать их даже тогда, когда мы не голодны. При этом можно испытывать искреннее желание придерживаться здоровой диеты и следить за фигурой. Мы завершаем десертом сытный ужин, запиваем газировкой обед и не можем устоять перед еще одним кусочком пиццы. Сила воли часто капитулирует перед могучим воздействием внешних раздражителей, которые уже получили дофаминовое подкрепление. В качестве раздражителей может выступать завлекательное меню с десертами, автомат с газировкой в поле зрения или аромат пиццы. Случается, что процесс дофаминового подкрепления выходит из-под контроля.

Очень сильные привычки

Несмотря на то что процесс подкрепления для нас абсолютно естествен и помогает идти по жизни, с успехом преодолевая препятствия, иногда он выходит из-под контроля. Как показали опыты МакДевитта, когда концентрация дофамина в вентральном стриатуме достигает критического уровня, определенный вариант поведения получает настолько сильное подкрепление, что начинает доминировать над естественным и рациональным образом действий. Так появляется зависимость.⁴⁶ Любой из известных наркотиков, вызывающий зависимость, либо влияет на концентрацию дофамина непосредственно в вентральном стриатуме, либо стимулирует возникновение такого же результата другими путями. Даже сравнительно мягкие наркотики, например кофеин, формируют зависимость схожим образом. На фоне повторяющегося дофаминового всплеска в вентральном стриатуме после употребления тяжелых наркотиков, например крэка, повторение поведенческого акта, приведшего к такому состоянию, становится самой приоритетной задачей. На второй план отходят пища, безопасность, комфорт и отношения с окружающими. Генераторы сигналов, которые запускают процесс поиска и курения крэка, создают в стриатуме патологически сильные нейронные связи. Они заглушают все остальные сигналы, исходящие из других генераторов.

По мнению Роя Уайза, исследователя феномена зависимости, с которым мы уже познакомились в начале этой главы, зависимость – это гипертрофированная версия естественного процесса позитивного подкрепления. «Зависимость формируется как очень сильная привычка, потому что наркотики являются очень сильным подкрепляющим средством», – говорит Уайз.

Получается, что можно впасть в зависимость от еды? Еда выступает в качестве триггера для выброса дофамина в вентральный стриатум точно так же, как тяжелые наркотики. Мы знаем, что еда может давать очень сильный подкрепляющий сигнал. Но среди ученых это мнение не находит однозначного подтверждения. Как можно впасть в зависимость от вещества, которое жизненно необходимо организму? Следуя этой логике, мы находимся в зависимости от воды и воздуха? Все, что приносит радость в нашей жизни, от секса до новой машины или успешно выполненной работы, приводит к дофаминовому всплеску в вентральном стриатуме. Значит, у нас зависимость вообще от всего?

Конечно, мы не страдаем от зависимости ко всему подряд. Большинство людей поддерживают осознанные отношения с тем, что доставляет радость жизни. Такие отношения нельзя назвать зависимостью. Однако по результатам исследования, проведенного Эшли Гирхардт и Келли Браунелл из Йельского университета, можно говорить о том, что некоторые люди действительно страдают от пищевой зависимости. Коллеги Браунелл изучили стандартные диагностические критерии для выявления зависимости, подкрепление которой происходит без участия пищи. Это наркотики, секс и пристрастие к азартным играм.⁴⁷ На основе диагностических критериев они составили опросник, который помогает обнаружить пищевую аддикцию. Явление пагубного пристрастия к пище характеризуется потерей контроля, употреблению некоторых продуктов, невзирая на негативные последствия для организма и синдромом отмены. В опроснике были примерно такие пункты: «Бывало, что я принимал пищу так часто или в таких больших количествах, что вскоре начал принимать пищу вместо работы, в ущерб отношениям с семьей и близкими, потерял интерес к важным делам и мероприятиям, которые раньше любил». И еще: «Однажды я ел до тех пор, пока не почувствовал себя физически больным».

В первой группе прошедших тестирование большинство составляли люди с нормальным весом. У 11 процентов опрошенных обнаружилась пищевая аддикция (зависимость, привыкание). Дальнейшие исследования показали, что пищевая зависимость в основном встречается у людей, страдающих ожирением и склонных к перееданию. Это подтверждает гипотезу о том, что подкрепляющий механизм пищи может привести к развитию зависимости от нее, перееданию и ожирению у восприимчивых людей. Однако не у всех лиц с ожирением проявилась пищевая аддикция, равно как и не все люди с пищевой аддикцией страдают от избыточного веса. Следовательно, перед нами открылась только часть разгадки эпидемии ожирения.

Чтобы понять природу пищевой аддикции, нужно выяснить, какие продукты ее вызывают. Оказывается, что люди не впадают в зависимость от сельдерея и чечевицы. А какая же еда вызывает пристрастие? Вот что думают по этому поводу Гирхардт и Браунелл.

Высокая концентрация сахара, рафинированных углеводов (хлеб, белый рис, макаронные изделия из белой муки), жиры (сливочное масло, сало, маргарин), соль и кофеин приводит к развитию пищевой зависимости. Люди склонны злоупотреблять продуктами, в которых в больших количествах содержатся данные вещества. Практически так же, как и тяжелые наркотики, сами по себе эти вещества не способны вызвать зависимость. Они становятся опасными только после обработки, экстракции, рафинирования и концентрирования, которым они подвергаются на современном производстве. Подобные продукты только напоминают настоящую еду и их употребление всерьез повышает риск развития аддикции.

Нельзя однозначно заявить, что эти пищевые вещества вызывают зависимость, однако совершенно точно известно, что они приводят к дофаминовому всплеску в вентральном стриатуме. Чем выше концентрация веществ, тем сильнее дофаминовый всплеск. Чем больше дофамина попадает в стриатум, тем сильнее закрепляется вариант поведения. Чем сильнее закрепляется поведение, тем ближе мы подбираемся к зависимости.

Вызывает тревогу то, что современные пищевые технологии позволяют предельно усилить подкрепляющий эффект пищи. Вследствие этого продукты питания очень привлекательны для потребителей. Сегодня нам предлагают очень калорийную пищу, которая состоит из специально составленной технологами комбинации сахара, соли, жира и крахмала. Такая еда нашим древним предкам и не снилась! У них не было другого выбора, кроме как употреблять простую еду, которую они добывали сами. Некоторые современные продукты вызывают серьезный дофаминовый взрыв, который наш мозг технически не готов обработать. В результате восприимчивые люди начинают практиковать саморазрушительное поведение, граничащее с зависимостью. (Не все люди подвержены этому воздействию, об этом мы поговорим немного позже).

Гирхардт и Браунелл заключили, что тяжелые наркотики являются высококонцентрированной версией природных менее аддиктивных веществ, которые естественным образом попадают в организм. Например, в Южной Америке люди жуют листья коки. Они подавляют чувство голода и вызывают легкую стимуляцию, сравнимую с воздействием кофеина. В результате вторичного химического процесса кокаин выпаривается и превращается в тяжелый наркотик крэк, который вызывает очень сильную зависимость.⁴⁸ Технологии позволили сконцентрировать и усилить эффективный компонент листьев коки, который в новом качестве способствует возникновению дофаминового взрыва и отмечает вариант поведения как желательный. В итоге полезное растение превратилось в тяжелый наркотик, который разрушает человеческие жизни. Таким же образом современные пищевые технологии позволили предельно повысить концентрацию «сильнодействующих веществ», которые содержатся в пище. Такие изменения наложили свой отпечаток на некоторых людей, и они неминуемо впали в зависимость от еды.

Среди современных продуктов питания шоколад – самый яркий пример отчаянного разгула «позитивного» подкрепления. Какао, или шоколадное дерево, впервые обнаружили в тропических лесах Южной Америки. Его семена обладают высокой калорийностью, потому что в них в больших количествах содержатся жиры. После ферментации, обжарки и измельчения семена какао превращаются в шоколад – в волшебный продукт, который остается твердым при комнатной температуре и тает во рту. Чтобы замаскировать натуральный горький вкус шоколада, мы щедро сдабриваем его рафинированным сахаром и молокосодержащими продуктами. Калории, жиры, углеводы и сладкий вкус шоколада вместе составляют могучую комбинацию с сильными подкрепляющими свойствами. Но у шоколада есть настоящий козырь в рукаве, из-за которого он по праву считается королем расстройства пищевого поведения: в нем содержится теобромин – наркотик, вызывающий привыкание. Теобромин оказывает легкий стимулирующий эффект и подкрепляет поведение. Его действие схоже с действием родственного ему кофеина.⁴⁹ Хотя сам по себе теобромин не опасен, но в сочетании с веществами, которые сильно воздействуют на организм, он заставляет человека забыть о «тормозах». Не удивительно, что шоколадная зависимость стала важным предметом научного изучения. Даже те, кто не считает себя «шокоголиками», временами испытывают страшное желание съесть шоколад. Исследования показали, что шоколадная привязанность чаще проявляется у женщин.

Хотя большинство из нас не испытывают буквальной зависимости от пищи, напомню, что аддикция – это просто усиленная форма естественного процесса подкрепления. Возможно, мы не настолько увлекаемся едой, что это сказывается на нашей работе и отношениях с близкими. Но большинство из нас потребляют гораздо больше калорий, чем это необходимо, даже когда это идет вразрез с нашими истинными интересами и вопреки лучшим устремлениям.

Подкрепление – это бессознательный процесс. Он протекает не интуитивно, а скорее ассоциируется с одним ощущением, которое всем нам хорошо знакомо, – с ощущением удовольствия.

Желания под контролем

Как мы можем побороть ту врожденную силу, которая заставляет нас слишком много есть? Мы можем взять на заметку результаты исследования наркотической зависимости. Одна из лучших стратегий лечения наркомании основывается на устранении раздражителей, которые вызывают ассоциации с наркотиками. Эксперименты Павлова и других ученых выявили, что раздражители органов чувств, которые систематически ассоциируются с позитивными последствиями, превращаются в мотивационные триггеры. Когда наркоман видит трубку для курения крэка, чувствует запах крэкового дыма и идет по той улице, где он обычно покупал наркотик, у него появляется мотивация покурить крэк. И эту тягу крайне тяжело преодолеть. Даже если у вас нет пищевой зависимости, все равно, когда вы проходите мимо кондитерской, видите свежие пирожные на витрине и вдыхаете аромат выпечки, у вас возникает мотивация съесть пирожное или любой другой продукт из тех, что вы любите. Так выглядит механизм подкрепления в действии. Если вы не находитесь рядом с кондитерской и не попадаетесь на крючок связанных с ней раздражителей, то ваша мотивация к приобретению пирожного будет значительно ниже. И вам не придется бороться с собой, чтобы пройти мимо продукта, от которого толстеют.

Нам не так-то просто одолеть бессознательное желание съесть пирожное или другую калорийную еду, если они лежат прямо перед нами. Все что нужно – это обеспечивать предварительное планирование. И тогда мы сможем одержать победу над тягой, при этом не затрачивая ограниченные ресурсы нашей силы воли. Секрет заключается в том, чтобы в повседневной жизни контролировать раздражители, которые ассоциируются с едой. В конечном счете, начав однажды применять предварительное планирование, вы сможете добиться больших успехов.

Наслаждение вкусом

Еда, которая приносит нам удовольствие, называется аппетитной, она очень приятна на вкус. Мозг оценивает качество пищи либо инстинктивно, либо в результате обучения под воздействием подкрепления.

Мозг, предположительно, ставит одни свойства пищи выше других, так как они были необходимы нашим предкам для поддержания репродуктивного здоровья.

Самая аппетитная и вкусная еда в большинстве случаев перенасыщена быстрыми калориями. Кроме того, в ней содержатся в концентрированной форме все вещества, которым наш организм интуитивно отдает предпочтение. Мороженое, печенье, пицца, картофельные чипсы, картошка фри, шоколад, бекон и многое другое – вот продукты, которые вызывают стойкую тягу и могут заставить потерять контроль. Физические качества этих продуктов делают их исключительно сильнодействующими, мотивирующими и вкусными. Ученые предлагают обобщающий термин для всех реакций, которые протекают в мозгу под воздействием еды, – пищевое вознаграждение. Самое большое вознаграждение мы получаем от продуктов, которые считаем аппетитными.

Нет ничего удивительного в результатах проведенных исследований: люди потребляют больше той пищи, которая им нравится. Группа исследователей из Государственного университета Сэм Хьюстон под руководством профессора психологии Джона де Кастро сообщают, что в среднем человек съедает на 44 процента больше калорий, если считает пищу вкусной. Этого не происходит, если человек описывает пищу как пресную. Мозг расценивает вкусную пищу как наиболее ценную и побуждает нас продолжать есть, даже если отсутствует потребность в пополнении энергии, даже если организм буквально тонет в лишней энергии.

А что произойдет с желанием принимать пищу и адипозностью, если во время эксперимента свести к минимуму пищевое вознаграждение? В 1965 году в журнале, издаваемом Нью-Йоркской академией наук, было опубликовано очень необычное исследование, которое случайным образом дает ответ на этот вопрос. Вот в чем заключалась настоящая его цель.

Изучение пищевого поведения человека сложно, потому что сам процесс принятия пищи обусловлен множеством факторов – его следует рассматривать как сочетание физиологических, психологических, культурных и этических аспектов. Люди едят не только для того, чтобы утолить голод, но и за праздничным столом во время торжественных ритуалов или просто ради наслаждения вкусом, а также часто удовлетворяют с помощью еды бессознательные потребности, которые трудно отследить. Провести наблюдения за человеком в обычных условиях с целью изучить его пищевое поведение – очень трудная задача. Поэтому мы попытались разработать свою систему питания, в которой сократили количество переменных, за счет чего рассчитывали получить достоверную информацию.

Система представляла собой аппарат, который после нажатия кнопки подавал сжиженную пищу через трубочку. Если говорить точно, то за одно нажатие кнопки аппарат выдавал 7,4 мл жидкости (рис. 15). Добровольцы, принявшие участие в эксперименте, получили доступ к аппарату. Им было позволено потреблять столько жидкой пищи, сколько они пожелают, но никаких других продуктов им не давали.

Рис. 15. Медсестра тестирует пищевой аппарат. Обратите внимание на трубочку, кнопку и ее смешной головной убор. Взято из работы Хашима и др., журнал «Annals of the New York Academy of Sciences» 131 (1965): 654, с разрешения компании John Wiley and Sons.

Так как группа добровольцев находилась под наблюдением врачей в стационаре, исследователи могли быть точно уверены, что участники больше ничего не ели. В пищевом растворе присутствовали все необходимые питательные вещества в нужных количествах. Однако жидкость была безвкусной, неразнообразной и практически полностью лишенной стандартных качеств, с которыми мы привыкли ассоциировать еду.

Сначала исследователи кормили из аппарата двух стройных людей – одного в течение 16 дней, другого – в течение девяти. Добровольцы не стали просить какие-либо рекомендации, они самостоятельно потребляли достаточное для них количество калорий и поддерживали неизменный вес в течение всего эксперимента.

Затем исследователи повторили эксперимент при участии двух людей, который страдали сильнейшим ожирением и весили по сто восемьдесят килограммов. Добровольцам и в этот раз предложили «подходить к аппарату всякий раз, как они почувствуют голод». Через 18 дней первый доброволец (мужчина) начал ограничиваться ничтожным количеством калорий в сутки – всего 275.

Это количество составляло менее десяти процентов от его обычной суточной нормы. Второй доброволец (женщина) через 12 дней дошла до рекордно низкого объема в 144 калории и потеряла 10 килограммов. Исследователи отметили, что еще трое добровольцев с избыточным весом «продемонстрировали такую же сдержанность в употреблении калорий при кормлении из аппарата».

Первый доброволец продолжил потреблять жидкую безвкусную пищу из аппарата и через 70 дней потерял около тридцати килограммов. Затем его отправили домой с рецептом жидкой пищи и предписали в течение дня выпивать 400 калорий. Он следовал рекомендации еще 185 дней и в итоге похудел на 90 килограммов, то есть потерял половину своего привычного веса. Исследователи зафиксировали, что «в течение всего указанного периода вес испытуемого стабильно снижался, однако пациент ни разу не пожаловался на голод». Объем калорий, который употреблял пациент, фактически приравнивается к голоданию. Если испытуемый стабильно придерживался такой диеты на протяжении 225 дней и не испытывал чувство голода, значит, с его телом происходило что-то очень интересное. В ходе дальнейших исследований подтвердилось, что диета из жидкой безвкусной пищи приводит к снижению употребления калорий и устранению проблемы, связанной с ожирением.⁵⁰

Диета, состоящая из одной «аппаратной» жидкой пищи, представляет собой питание, полностью лишенное вознаграждения и разнообразия. Да, в пище присутствуют сахар, жиры и белки, однако она лишена вкуса и текстуры, с которыми человек мог бы ассоциировать питательные вещества. Люди с избыточным весом немедленно откликались на жидкую диету, добровольно снижали суточную норму потребления калорий и быстро теряли лишний вес. При этом они не испытывали чувство голода. Странно то, что стройные люди оставались в прежней форме и не страдали от недовеса. Можно предположить, что люди с избыточным весом более чувствительны к пищевому вознаграждению за принятие дополнительных калорий. Это происходит потому, что высокая чувствительность к пищевому вознаграждению приводит к ожирению или ожирение приводит к развитию высокой чувствительности? Чтобы разобраться в этом вопросе, нам необходимо продолжить расследование.⁵¹

В 2010 году Крис Фойгт, директор вашингтонской картофельной комиссии, решил сесть на картофельную диету. Он ничего не употреблял в пищу кроме картошки и небольшого количества растительного масла в течение 60 дней. Таким образом Фойгт хотел оспорить принятое правительством США решение убрать картошку из списка овощей, закупку которых государство производит за свой счет.⁵² Фойгт небезосновательно утверждал, что картофель богат питательными веществами. Более того, картошка – единственный продукт, который обладает достаточно широким набором элементов, которые способны поддерживать нормальное состояние здоровья человека в течение месяца.⁵³ Он вел дневник своей диеты на сайте «20 Potatoes a Day» (20 картофелин в день). Именно столько корнеплодов в день он съедал, чтобы поддерживать свой вес в нормальном состоянии. Фойгт добровольно обрек себя на два месяца крахмальной, безвкусной, однообразной диеты.

Фойгт поставил перед собой цель сохранить свой вес неизменным, но, несмотря на это, килограммы таяли на глазах. За 60 дней он потерял 10 килограммов, в основном они исчезли с области талии. После медицинского осмотра выяснилось, что у него значительно понизился уровень сахара и холестерина в крови, а также кровяное давление. Ему было сложно съедать необходимый объем пищи для восстановления энергии по причине того, что он просто не был голоден. У нас, возможно, возникнут подозрения в честности человека, чья работа заключается в популяризации картошки. Но множество подражателей из интернета сразу же начали пробовать на себе «картофельную диету» в надежде быстро избавиться от лишнего веса. Пусть источники и не самые надежные, но они подтверждают, что однообразная безвкусная диета приводит к резкому снижению интереса к калориям и не вызывает чувство голода.⁵⁴ Но причиной тому не служит только однообразие однокомпонентной картофельной диеты, мы еще это обсудим.

Эффект шведского стола

Разнообразное питание – это один из основных принципов, на которых строится современный подход к хорошему состоянию здоровья. Если человек употребляет в пищу разные продукты, то вполне может восполнить запасы всех необходимых питательных элементов. Этот принцип, безусловно, рационален, но у него есть и другая сторона. Разнообразное питание идет рука об руку с повышенным потреблением калорий: чем разнообразнее еда на столе, тем больше мы едим.

Эффект, который оказывает разнообразие на количество потребляемой пищи, коренится в нервной системе, а именно воздействует на одно из ее фундаментальных свойств – развитие привыкания, которое, в свою очередь, есть самый простой способ обретения навыка, поэтому любой живой организм с развитой нервной системой пользуется этим инструментом. Предположительно, это свойство развилось одновременно с первой нервной системой примерно 700 миллионов лет назад у наших самых далеких предков – медуз.

С помощью привыкания мы можем вычленять важные события из общего потока неважной информации. Чем чаще на нас воздействует раздражитель в течение короткого промежутка времени, тем меньше мы обращаем на него внимание. Это свойство было наглядно представлено в серии классических экспериментов при участии младенцев. Ребенок сидел на коленях матери, перед ним находился экран, который через некоторые промежутки времени демонстрировал черно-белый орнамент в виде шахматной доски. Каждый раз, когда картинка появлялась и ребенок обращал на нее внимание, исследователи фиксировали длительность его взгляда. Любой родитель сразу догадается, что ребенок проявлял сильную заинтересованность, когда видел черно-белую картинку впервые, в дальнейшем его взгляд задерживался на экране все меньше. Когда внешний раздражитель новый, мы с большим интересом на него откликаемся, потому что он может оказаться для нас важным. Если же ощущаем воздействие раздражителя несколько раз в течение короткого времени, то он перестает казаться важным, и мы больше не обращаем на него внимания.

Оказывается, привыкание срабатывает каждый раз, когда мы садимся за стол. Барбара Роллс и ее коллеги в 1981 году впервые провели исследование при участии добровольцев. Они предложили испытуемым попробовать по маленькому кусочку от восьми разных блюд и оценить их вкусовые качества. Затем одно из блюд им подали на обед. После обеда им снова предстояло оценить вкусовые качества этих же восьми блюд, попробовав по кусочку. Роллс заметила, что еда, которую добровольцы только что съели на обед, перестала казаться им вкусной, в отличие от остальных семи блюд. Когда испытуемым предложили съесть второе и неожиданно принесли все восемь блюд, то они не проявили особого интереса к пище, которую уже ели на первое. Можно сделать вывод о том, что мы способны наесться досыта каким-то одним блюдом и почувствовать удовлетворение. Но это совершенно не исключает того, что мы будем продолжать есть другие блюда, если они доступны. Роллс дала этому феномену название «сенсорная сытость». Сытость – это ощущение наполненности, которое приходит после употребления пищи, а сенсорная означает, что это ощущение сытости мы испытываем только по отношению к пище, которую мы только что съели, а значит, с такими же сенсорными свойствами (сладкое, соленое, кислое, жирное).

Как победить эффект шведского стола

Тот факт, что сенсорно обусловленная сытость заставляет нас переедать, сам по себе уже дает простое решение: ограничьте свой выбор несколькими блюдами. Если вы оказались у шведского стола, в тапас-баре (баре закусок) или в любой другой ситуации, где большое разнообразие пищи может окончится перееданием, просто выберите для себя два-три блюда. Не изменяйте своему выбору, и вы сможете уйти сытым, но при этом съедите гораздо меньше калорий.

В ходе нескольких независимых исследований с использованием разнообразных методов подтверждено, что люди способны съесть гораздо больше (и набрать лишний вес), если их пища разнообразна. Это свойство лежит в основе того, что эксперты называют эффектом шведского стола. Мы съедаем огромное количество еды в ресторанах со шведским столом, несмотря на то, что пища там далеко не всегда самого высокого качества.⁵⁵ На шведском столе мы не успеваем выработать привыкание к какой-нибудь еде, потому что с каждой очередной ложкой у нас во рту оказывается что-нибудь новенькое. Отдел мозга, отвечающий за чувство насыщения, срывает стоп-кран, но не раньше, чем мы успеваем съесть слишком много.

Зная о существовании сенсорной сытости, мы можем объяснить, почему мы радостно кидаемся на десерт после обширного ужина. Мы больше не испытываем чувства голода по отношению к соленой еде. А когда в поле зрения попадает меню с десертами, то у нас неожиданно открывается второе дыхание. Мы насытились соленой едой, но еще не пробовали сладкого. Новый сенсорный раздражитель, предлагающий высокое пищевое вознаграждение за дополнительно съеденные 200 калорий, с легкостью убеждает нас найти в животе место для десерта. Эта же сенсорно обусловленная сытость объясняет и обратную ситуацию, которую мы рассмотрели на примере картофельной диеты: когда пищевое вознаграждение и разнообразие невелики, то количество потребляемой пищи уменьшается.

Курить косяк во имя науки

«Многочисленные личные наблюдения указывают на то, что марихуана повышает аппетит и вызывает желание переедать», – так начинается доклад 1988 года, который опубликовал Ричард Фолтин, ученый, который занимается изучением феномена злоупотребления сильнодействующих веществ. Группа исследователей под руководством Фолтина изучила явление, которое среди любителей марихуаны известно как «пробило на хавчик». Интересно, получилось ли у команды Фолтина разобраться с этим неписанным правилом из кодекса курильщиков с научной точки зрения? Исследователи поместили шесть добровольцев в лабораторные условия на 13 дней. Всю их пищу тщательно взвешивали и описывали. Каждый день испытуемые выкуривали либо две папиросы с марихуаной, либо две папиросы-плацебо, в которых марихуаны не было. Основной психоактивный компонент, который содержится в марихуане, называется Δ9-тетрагидроканнабинол (ТГК). Он активирует каннабиноидный рецептор 1 типа (КР1), который, в свою очередь, играет важную роль в системе мозга, отвечающей за получение пищевого вознаграждения. Если данная система мозга оказывает мощное влияние на чрезмерное употребление пищи и адипозность, то активация ее центров при помощи марихуаны должна приводить к вполне ожидаемым результатам.

Результат эксперимента Фолтина был однозначным: мужчины съедали на 40 процентов больше калорий, когда курили, чем в те дни, когда отказывались от «травки». При этом мужчины активно набирали лишний вес. Интересно то, что они не переедали во время обедов и ужинов, а делали это в промежутках между едой. Они предпочитали сладкие закуски и шоколадные батончики. Результаты нескольких других исследований тоже демонстрируют, что употребление марихуаны связано с повышенным интересом к пище. Особенно мне нравится работа под названием «Воздействие марихуаны на анаграммы-решения, функции памяти и чувство голода». Я думаю, что сам эффект «накурки» с последующим желанием играть в компьютерные игры и обжорством достоин всестороннего научного изучения.

ТГК активирует рецептор КР1, что приводит к перееданию и развитию адипозности. Следовательно, блокировка рецептора КР1 теоретически должна вызывать обратный эффект, снижать аппетит и приводить к избавлению от лишнего веса. Именно так описывается действие КР1-блокиратора римонабанта, или «реверсивной марихуаны», как мне нравится его называть.⁵⁶ Как и предполагалось, римонабант способствует уменьшению количества съедаемой пищи и приводит к потере лишнего веса у животных и у человека.

В лабораторных условиях препарат показал свою эффективность и его быстро одобрили в качестве лекарства для похудения в Европе. Однако, в настоящее время его не назначают для лечения адипозности в связи с серьезными побочными явлениями. Удивительно, но «реверсивная марихуана» повышает угрозу развития депрессии, тревоги и возникновения суицидальных мыслей.

Так или иначе и марихуана, и римонабант демонстрируют, насколько сильное влияние система вознаграждений оказывает на наше поведение, особенно на количество потребляемой пищи.

Если система пищевого вознаграждения заставляет нас переедать, а мы буквально окружены пищей, то почему одни люди страдают ожирением, а другие нет?

Тормоза отказали, жми на полную!

Молодая женщина внимательно смотрит в компьютерный монитор, сидя в лаборатории Леонарда Эпштейна в Университете штата Нью-Йорк в Буффало. Она играет в симулятор игрового автомата. Она нажимает кнопку мыши – и на экране начинают крутиться три вертикальных ряда с картинками, затем они останавливаются. Если картинки отличаются друг от друга, женщина не получает ничего, но если они совпадают, то зарабатывает балл. Может показаться, что она просто играет, но на самом деле она принимает участие в серии удивительных экспериментов. Результаты этих экспериментов могут пролить свет на то, почему некоторые люди страдают от ожирения, а другие нет.

Когда девушка заработала два очка, ей выдали маленький кусочек шоколадного батончика. Чтобы получить кусочек шоколадки в первый раз, было достаточно заработать два очка, но в следующий раз нужно заработать уже четыре, чтобы получить такой же кусочек. Затем уже восемь. «Мы постепенно увеличивали требования к работе, – объяснил Эпштейн, – до тех пор, пока испытуемый не говорил: «Господи, оно того не стоит». Количество игровых попыток, которые девушка совершила до тех пор, пока не отказалась от участия в эксперименте, указывают, насколько усердно она готова работать ради еды.⁵⁷

Чтобы выяснить, насколько усердно девушка готова работать ради вознаграждения, не связанного с пищей, исследователи одновременно предоставили ей доступ ко второму компьютеру, который тоже находился в этой комнате. На втором компьютере была установлена точно такая же игра, разница была в том, что за заработанные очки испытуемая получала не сладость, а несколько минут чтения интересного журнала. Молодая женщина могла по собственному желанию играть то на одном компьютере, то на другом, до тех пор, пока не приходила к выводу, что ни одна из обещанных наград не стоит усилий. На этом эксперимент заканчивался.

Используя простой метод, исследователи под руководством Эпштейна вывели новый параметр, который характеризует отдельного индивида. Они назвали этот параметр «относительная ценность пищи в качестве вознаграждения», или RRVfood. Количественное выражение RRVfood указывает на то, как сильно готов стараться человек ради получения пищи. Этот показатель принимается в расчет относительно непищевого вознаграждения, например чтения. Люди очень сильно отличаются друг от друга в этом вопросе. «Люди демонстрируют разные результаты, некоторые из них готовы очень усердно работать ради получения пищи, а другие теряют интерес уже после нескольких попыток», – говорит Эпштейн. С помощью RRVfood мы можем измерить степень мотивации к еде относительно непищевого вознаграждения. Это очень важно, потому что часто у нас есть возможность либо поесть, либо выполнить некое альтернативное действие. RRVfood спрашивает: если у вас имеется выбор, вы предпочтете поесть или сделать что-то еще?

Результаты экспериментов оказались очень интересными. Прежде всего сладкая пища оказалась исключительно мотивирующим фактором, особенно сильно сладкое влияет на молодежь. «Если вы предложите подросткам поработать ради сладкой газировки», – объясняет Эпштейн, – «они будут работать очень усердно… некоторые люди готовы нажать на кнопку тысячу раз, чтобы только получить маленький глоточек газировки».

Также ученые выяснили, что у людей с избыточным весом и у страдающих ожирением показатель RRVfood выше, чем у людей с нормальным весом. Например, дети с ожирением проявляют большую заинтересованность в работе, если за нее им выдают высококалорийную пищу, например пиццу или сладости. Стройные дети не испытывают сильного желания к работе на таких условиях. При этом порог истинного голода у всех детей одинаков. В соответствии с высокой степенью мотивации к еде люди с большим RRVfood едят больше и в лаборатории, и дома. Люди с избыточным весом и ожирением сильнее мотивированы на потребление пищи, чем стройные, поэтому вынуждены есть больше.

Однако данное исследование не дает ответа на вопрос, заставляет ли людей высокий RRVfood набирать избыточный вес? Или само наличие лишнего веса вызывает повышение RRVfood? Ученые смогли лишь выяснить, что эти два фактора влияют друг на друга. Чтобы узнать, действительно ли высокий показатель RRVfood является причиной ожирения, Эпштейн и другие исследователи решили совершить путешествие во времени.

Известно, что достаточно многочисленная группа стройных прежде детей со временем набирает избыточный вес. Ученые решили выяснить, может ли анализ RRVfood определить предрасположенность ребенка к ожирению. Результаты исследования были полностью однозначны: RRVfood выявляет заранее, какой ребенок в будущем наберет избыточный вес, а какой – нет. То же справедливо и для всех остальных возрастных групп. Ученые проводили исследование среди взрослых, и испытуемые с высоким RRVfood за год набрали почти три килограмма. Испытуемые с низким RRVfood набрали не более 250 граммов. «Если взять группу стройных людей и подсчитать степень их зависимости от пищевого вознаграждения, сообщает Эпштейн, – вы сможете сказать заранее, кто в будущем наберет лишний вес». На этом основании можно заключить, что люди отличаются друг от друга степенью мотивации к пище, особенно калорийной. Интенсивная мотивация к пище – это врожденное, личностное качество, которое со временем заставляет человека набирать лишний вес. Таким образом мы получили часть ответа на вопрос, который подняли ранее: похоже, что повышенная чувствительность к пищевому вознаграждению влияет на переедание и развитие ожирения.

Упорная работа ради получения пищи имеет смысл в том случае, если это единственный способ сохранить свою жизнь. В течение почти всей долгой истории человечества нашим предкам приходилось посвящать огромную часть своей жизни собирательству, охоте, выращиванию и потреблению пищи. Чаще всего эти действия подразумевали тяжелый труд. Без сильного инстинкта, который заставляет человека добывать и потреблять пищу, мы не смогли бы выжить в те времена, когда пропитание доставалось с большим трудом. В нас все еще живет эта древняя сила, но в современном мире, когда еда достается без усилий и изобилует калориями, инстинкт заставляет нас чрезмерно объедаться. Однако люди сильно отличаются друг от друга степенью мотивации к еде, таким же образом, как и другими личностными качествами.

Но это еще не все. Ученые, которые занимаются изучением наркозависимости, пришли к выводу, что восприимчивость отдельного человека к наркотикам зависит не только от того, насколько сильный подкрепляющий эффект дает само вещество. Здесь еще необходимо учитывать способность человека контролировать собственное поведение в ответ на сильное желание, иначе говоря, импульсивность, которая говорит о способности или, скорее, неспособности человека подавлять или игнорировать сильные желания, которые исходят из бессознательной части мозга. Это качество личности полностью противоположно понятию «самоконтроль». Человек, на которого крэк оказывает сильное подкрепляющее действие, будет очень сильно желать наркотик спустя несколько сеансов курения. Однако если человек способен удержать себя от удовлетворения желания, то не впадет в зависимость. Другой человек, который также поддается сильному воздействию крэка и при этом импульсивен, сразу же вырабатывает сильную зависимость. Эпштейн утверждает: «Если вы находите для себя нечто оказывающее на вас сильное подкрепляющее действие и при этом не в состоянии контролировать свои импульсивные действия, то вы в большой опасности». Эпштейн вводит термин патология подкрепления, который обозначает опасное сочетание повышенной чувствительности к подкрепляющим свойствам и высокой степени импульсивности. Он описывает это состояние как «тормоза отказали, жми на полную!» По этой причине некоторые люди в большей степени подвержены пищевой зависимости, чем другие. При том что все люди в равной степени окружены потенциально аддиктивными продуктами.

С другой стороны, неимпульсивные люди (знающие, когда нажать на тормоз) с высоким RRVfood не входят в группу тех, кто рискует начать переедать и набирать лишний вес. «Если вы хорошо владеете собой, – объясняет Эпштейн, – то сможете преодолеть тягу к вознаграждению, в данном случае пищевому. Вы сможете превратиться в гурмана, то есть человека, который любит поесть, прекрасно готовит, но при этом остается стройным, потому что может контролировать количество потребляемой пищи».

На самом ли деле можно предсказать развитие расстройства пищевого поведения и ожирения, основываясь на патологии подкреплении? Большинство людей не имеют аддиктивной привязанности к пище в буквальном смысле, включая людей с избыточным весом и ожирением. Но и в этом случае поведение людей, не страдающих зависимостью, можно рассмотреть через призму подкрепления и импульсивности. Даже если у вас нет зависимости от картофельных чипсов, вы все равно можете их купить, когда голодны. Ваша способность подавить желание съесть чипсы, когда они к вашим услугам, определит то количество чипсов, которые вы в действительности употребите. Выводы Эпштейна и других ученых схожи: люди с патологией подкрепления подвержены перееданию и чрезмерному увеличению массы тела.

Эпштейн тут же добавил, что существует третий важный фактор наряду с RRVfood и импульсивностью. Это наличие пищи с сильными подкрепляющими свойствами в обиходе и привычном окружении. «Если вы постоянно видите продукт, который не обещает серьезного вознаграждения, то вам, очевидно, не нужны хорошие «тормоза». Если вам предложат мороженое, например из сырой печени, то вам не нужно сдерживаться, вы и так его не захотите. Но если перед вами сочный кусок мяса, зажаренного на гриле, а вы как раз большой его любитель, то вам немедленно нужно найти в себе силы, чтобы справиться со своими желаниями». Из этого следует, что самая ужасающая комбинация выглядит следующим образом: импульсивный человек с пристрастием к пищевому вознаграждению, живет в мире, где все буквально лопается по швам от обилия пищи с сильными подкрепляющими свойствами.⁵⁸ Как вы скоро убедитесь сами, примером такого мира служат Соединенные Штаты Америки.