29 май 2011 г.

Портокал с кокаинов механизъм

„Мозъкът е изключително сложно нещо”, споделят обикновено повечето списания, в които можете да прочетете не само за Валери Божинов и Николета Лозанова, но и да направите тест с десет въпроса от рода на „Какъв тип е моят мозък и как да съм по-секси с него?”. Едва ли би могло да се измисли по-неинформативно и нищоказващо изречение (някой да е вярвал, че мозъкът не е много сложен и всъщност е набързо сглобен от пет нервни клетки? Е, вярно, че при някои хора човек изпитва силни съмнения дали вицът за мутрите не е верен*, но все пак...). Въпреки това, с риск да прозвуча като редактор на списание за моден блясък и ВИП клюки, ще трябва да потвърдя това дълбокосмислено прозрение: да, мозъкът и психиката са изключително сложни неща. Именно затова се надявам, че днешният текст няма да остави впечатлението, че зависимостта е нещо, което може да бъде обяснено в рамките на няколко абзаца. Този текст е продължение на предишна публикация и има за цел да покаже само някои от механизмите, чрез които зависимостта се развива и вплита в мозъчните връзки, поведението и мислите. Не претендирам, че обхващам всичко, което може да се знае по темата, нито пък, че биологичните и психологическите фактори/подходи са единствените гледни точки, през които може да бъде наблюдавана зависимостта. Ще публикувам на порции текста, защото вече няколко души ми се оплакаха, че пиша много дълги текстове (което си е май всъщност само любезен начин да ти кажат да не се хабиш). Освен това предупреждавам, че да се опиташ да обясниш зависимостта и невробиологичните изследвания в областта в рамките на няколко страници, без да използваш много научни термини и да се впускаш в подробности, е като да се опиташ да оправиш държавата за 800 дни или да върнеш българите от чужбина до 3 години: невъзможно...
Разбирането на зависимостта изисква вникване в начина, по който психотропните вещества, причиняващи зависимост, въздействат на мозъка и психичните преживявания в момента на взимането им. С развиването на техники като позитронно-емисионната томография (ПЕТ) и функционалния ядрено-магнитен резонанс (фЯМР) става възможно индиректното изобразяване на мозъчната дейност в реално време. Т.е. доброволци могат да консумират определено вещество и мозъчната им дейност, която възниква в следствие на тази консумация, може да бъде индиректно измерена и после сравнена с обикновена такава, възникнала в контролни условия. Още през деветдесетте години се появяват първите експерименти с ПЕТ и фЯМР, в които доброволци получават кокаин, амфетамини или други психотропни вещества (в повечето случаи интравенозно) непосредствено преди или по време на томографските снимки. Един от най-важните резултати от подобни изследвания е, че всички психотропни вещества, водещи дългосрочно до зависимост, активират при консумация най-вече така наречената система за възнаграждение – система от мозъчни региони, от които в центъра на днешната статия са вентралната тегментална област (ВТО) и вентралният стриатум (ВС).
 
Схематично изображение на човешкия мозък, "разрязан" наполовина по дължината си и наблюдаван от вътрешната страна. Виждат се допаминергичните ВТО-неврони (обозначени като VTA), чиито аксони достигат вентралния стриатум (nucleus accumbens) и префронталния кортекс (prefrontal cortex) и играят централна роля в системата за възнаграждение. Разбира се, има и други мозъчни региони, които не са изобразени тук, но са част от тази система или са свързани с нея. Източник: National Institute on Drug Abuse (NIDA) (http://www.nida.nih.gov/pubs/teaching/Teaching3.html). 
Тези резултати разширяват кръгозора на учените, тъй като демонстрират как зависимостите могат да бъдат свързани с работата на известния още тогава д-р Шулц. Всъщност д-р Шулц не е немски професор от българска реклама за шампоан против пърхот, а едно от големите имена в областта на невронауката, изследващ мозъчните механизми на възнаграждението и работещ в момента в Кеймбридж. Участници в изследванията му са в повечето случаи различни видове маймуни, които по отношение на невроанатомията и неврофизиологията си се доближават достатъчно до хората. Още години преди Шулц да започне да бърника из мозъците на маймуните, се е знаело, че ВТО и ВС имат централна роля за преработката на стимули като храна, течности и секс, които се приемат от организма като важни, имат притегателна сила сами по себе си и покриват някои елементарни физиологични нужди („биологични мотиватори”), например глад, жажда и полов нагон. Шулц изследва как ВТО и ВС реагират на подобни стимули - например когато маймуната получи малко количество портокалов сок. С помощта на фини електроди, които чрез неврохирургични методи биват поставени в дълбините на мозъка, Шулц и колегите му са в състояние да измерят активността на нервните клетки, които лежат във ВТО и чиито аксони (израстъци) стигат до ВС, където освобождават товара си от допаминергични невротрансмитери. Допаминергичните ВТО-неврони са постоянно активни със сравнително ниска честота, но получи ли маймуната портокалов сок (или някакво друго лакомство), импулсите започват да бъдат изпращани с много по-висока честота. Интересното е, че колкото по-голямо е количеството получен портокалов сок, толкова по-голяма е рязката промяна на дейността на допаминергичните ВТО-неврони. С други думи, тези нервни клетки са в състояние да сигнализират за появата на нещо вкусно и ценно и същевременно да отразят размера на вкусотията чрез честотата на импусите си.
Какво се случва обаче ако всеки път преди да ѝ дадат портокалов сок, учените показват на маймуната една и съща произволно избрана, до този момент нищо незначеща за маймуната геометрична фигурка, например цветен квадрат? Маймуната научава след многократно повтаряне на процедурата, че цветният квадрат предизвестява пристигането на портокаловия сок. Интересното е, че след тези заучени асоциации се променя и реакцията на допаминергичните ВТО-неврони. Рязката промяна от ниско- към високочестотна дейност се появява отново, но този път като реакция на визуалния дразнител (в нашия случай цветния квадрат). Т.е., споменатите неврони използват цветната фигурка, която в предишните няколко часа е била асоциирана с получаването на лакомство, като „сигнал”, който предсказва скорошната поява на лакомството, и реагират на „сигнала” по същия начин както до преди малко са реагирали на самото лакомство.
Един от механизмите на зависимостта се крепи на точно тези аспекти на мозъчната система за възнаграждение: дразнителите, свързани с взимането на съответното психотропно вещество, например неговият мирис, начинът, по който изглежда, мястото и хората, където и с които се консумира и т.н. биват асоциирани с въздействието на самото вещество и съответно с високочестотната дейност на допаминергичните ВТО-неврони. В последствие, тези дразнители биват възприети като „сигнали”, предсказващи появата на самото вещество. Това обяснява и защо едни от централните резултати в многобройните фЯМР- и ПЕТ-изследвания, които в последните години са проведени, демонстрират, че свързани с въпросното вещество картинки, филми, звуци, тактилни усещания, мириси, вкусове и т.н. активират при зависими пациенти системата за възнаграждение (ВТО-невроните и свързаните с тях други области) по-силно отколкото други, несвързани с веществото дразнители. Накратко казано, мозъкът „разпознава” определени възприятия и ги интерпретира като важни сигнали, предсказващи появата на или достъпа до съответното вещество. Любимата кръчма, видът на кутията цигари, ситуацията, в която човек най-често надига бутилката или смърка поредната линия, лицето на дилъра и т.н. – примери могат да бъдат изброени много. Повечето от тях се превръщат малко или много в условни дразнители, които не само „поставят” мозъка в състояние подобно на „бойна готовност”, но и сами по себе си имат в следствие на заучените асоциации притегателна сила. Една от възможностите човек да добие представа колко силно могат да въздействат тези заучени дразнители върху поведението, е да изгледа филмче от лабораторията на Кент Беридж (тук или на страницата на лабораторията цък върху "Rats try to eat their preferred Pavlovian conditioned stimulus after opioid microinjection in amygdala"). Да бъдат обяснени главната цел и манипулацията във въпросния експеримент би отнело немалко място и време, така че ще се огранича до важните за настоящия текст неща: един от плъховете, показани във видеото, свързва пластината, излизаща от стената, с получаването на възнаграждение. Асоциацията при другия плъх е между чинийката, в която бива дадено възнаграждението, и самото възнаграждение. Наблюдавайте какво се случва, как плъховете реагират на заучените стимули – те се втурват към тях, биват привлечени от тях, поведението им е изцяло повлияно от тях. Въпреки че самото възнаграждение все още не е пристигнало.
Звучи ли ви познато? По подобен начин (може би не винаги толкова силно изразено, но въпреки това основните принципи остават същите) реагират и зависимите пациенти на свързаните с веществото дразнители – кръчмата, запалката, мястото, където е дилърът, всички те придобиват изключително голяма притегателна сила. Разбира се, да се обясни цялата комплексност на зависимостта само с един процес или мозъчен регион е невъзможно, но въпреки това може да бъде казано, че патологичният начин, по който психоактивните вещества се намесват в дейността на системата за възнаграждение и я „узурпират”, има изключително важно значение за появата на рецидив при зависимите пациенти.
Добре де, това означава ли, че всички ние сме зависими от „естествени” възнаграждения и биологични мотиватори, като храна, вода, секс, шоколад, кока-кола, хобита и т.н., ще попита някой? Както вече споменах по-горе, биологичните мотиватори и естествените възнаграждения действат по подобен начин върху системата за възнаграждение, активирайки допаминергичните ВТО-неврони и използвайки освободените товари допамин, за да изградят заучени асоциации между възнаграждението и предсказващите го дразнители. Помислете как ви въздействат гледката на студена, запотена кока-кола в горещ летен ден; на вкусна, сочна, крехка пържола (или свежа салата за вегетарианците) след дълъг и лишен от хапване ден; или мирисът на кафе рано сутрин. Съществена и много важна разлика обаче все пак има между ествените възнаграждения и психоактивните вещества: количеството допамин, освободено в следствие на високочестотната дейност на ВТО-невроните след приемане на психоактивно вещество, е в пъти по-голямо от това, което бива наблюдавано при биологичните мотиватори. С други думи, психоактивните вещества са в състояние да активират много по-силно мозъчната система за възнаграждение и да изградят много по-силни асоциативни връзки, което обяснява и защо при тях по-скоро можем да говорим за зависимост, отколкото при биологичните мотиватори.
Самата допаминергична система е изключително интересна сама по себе си, но обяснението на основните ѝ принципи би отнело прекалено много място. Затова препращам тези, които се интересуват от други аспекти на работата на Шулц и колегите му, както и на други групи, работещи по темата (например какво става с високочестотната дейност в отговор на самото възнаграждение, когато асоциативните връзки биват вече изградени, или пък как допаминергичните неврони реагират и на други „важни” дразнители, например враждебни такива) към следните статии: тук, тук и тук.
В следващия текст ще продължа да описвам избрани части от изследователската дейност в областта на зависимостите с надеждата, че това не само ще бъде интересно за някои, но и че стигмата, която много хора слагат върху зависимите „те са си изцяло виновни и заслужават съдбата си; това не е болест и т.н.” може да бъде поне малко смекчена.
* А вицът за мутрите е следният: учени изследват значението на отделни части на мозъка. Отварят черепа на първия участник, изрязват малка част от мозъчната кора и човекът губи способността си да говори. Отварят черепа на втория участник, изрязват същата част, случва се същото и при него. Отварят черепа на третия участник, който е мутра, и що да видят: вътре има един единствен неврон, който се простира от лявата до дясната част на черепа на нивото на ушите. Почудили се учените, накрая се решили и прерязали неврона и... на мутрата ѝ паднали ушите...

20 май 2011 г.

Чуждите и нашите

"Ще се облекчи приемът на чуждестранни студенти", съобщиха преди няколко дни от правителството. И освен това "може би трябва да увеличим приема на чужденци и да ги “продаваме“ после", пак според премиера (цитат).

Някакси тези щрихи от плана за спасение на българското висше образование не ми се връзват с днешната грозна, долна и изключително просташка случка пред джамията в София. По принцип намирам самия план за доста абсурден, но това е друга тема.

По-важният въпрос е: кои точно чужденци биха искали да учат там, където принадлежащите към определена етническа група и изповядващите определена религия биват замеряни с яйца, нагрубявани, псувани, бити, а техните молитвени килимчета - подпалвани? Където несъгласието с определена религия бива изразявано чрез юмруци, ритници и камъни? И най-важното - където всички тези случки остават без адекватна реакция от страна на властта?


Изобщо: кой иска да живее по този начин?