Zachłanny mózg. Sébastien Bohler
nadprodukcja żywności, szczególnie pochodzenia zwierzęcego, zostawia bardzo wyraźny ślad węglowy, walnie przyczyniając się do pogłębiania efektu cieplarnianego i katastrofy klimatycznej.
Pozwól, że przerwę tutaj te oparte na aktualnym stanie wiedzy neuronaukowe wywody, by powrócić do moich osobistych doświadczeń. Otóż gdy znalazłem się w jadalni owego przydrożnego hotelu we wschodniej Kanadzie, rzuciłem się jak ogr na piętrzące się przede mną pankejki z syropem klonowym. Trzy dni bezwzględnego postu w górskich ostępach sprawiły, że pochłonąłem też niewiarygodne ilości kanapek i płatków zbożowych. W efekcie dopadł mnie rozstrój żołądka. Po godzinie wymęczony niestrawnością bez sił padłem do łóżka. Musieliśmy przedłużyć pobyt w hotelu o jeden dzień, czego absolutnie nie planowaliśmy. Całkiem możliwe, że geny obżarstwa wprawiały naszych przodków w podobny rodzaj odrętwienia.
Skoro dawno temu zostaliśmy zaprogramowani, by jeść mimo braku głodu, by nie znając umiaru, ciągle żądać więcej, to gdzie znajdują się struktury determinujące te zachowania? Aby się tego dowiedzieć, musimy zajrzeć w głąb prążkowia i cofnąć się do pierwszych doświadczeń, dzięki którym odkryliśmy mechanizm jego działania.
Układ nagrody pociąga za sznurki
Układ nagrody pociąga za sznurki
Szczur stachanowiec
W 1954 roku dwóch neurofizjologów, James Olds i Peter Milner, dokonało odkrycia, które na trwałe zapisało się w historii nauki. Na początku lat 50. młody James Olds przygotowywał doktorat na Uniwersytecie McGilla w Montrealu pod kierunkiem kanadyjskiego uczonego Petera Milnera. Za pomocą doświadczeń Olds starał się zrozumieć, co sprawia, że dane zwierzę wykazuje skłonność do interesowania się określonymi miejscami. W tym celu szczurom laboratoryjnym podpiął do mózgu elektrody i traktował zwierzęta prądem za każdym razem, gdy zbliżały się do jednego z rogów klatki. Spodziewał się, rzecz jasna, że szczury, odbierając elektrowstrząsy jako bolesne lub nieprzyjemne, będą omijały miejsca, w których pojawił się impuls. Rzeczywiście, u większości badanych zwierząt zaobserwował taką prawidłowość. U większości, ale nie u wszystkich. U części gryzoni odnotował zachowanie przeczące intuicji. Zamiast omijać miejsce, w którym stymulowano je prądem, zwierzęta notorycznie tam wracały, tak jakby sprawiało im to przyjemność. Przyjrzawszy się uważnie elektrodzie wszczepionej w ich mózgi, Olds zorientował się, że popełnił drobny błąd, umieścił bowiem metalową końcówkę elektrody w strukturze zwanej „okolicą przegrodową”. Sąsiaduje ona z jądrem półleżącym, czyli tą częścią prążkowia, do której uwalnia największe ilości dopaminy. Olds zmodyfikował wówczas swój eksperyment, pozwalając szczurom samodzielnie wybierać moment elektrostymulacji. W tym celu skonstruował elastyczny obwód podłączony do dźwigni, którą szczur mógł naciskać, ilekroć miał na to ochotę. Po każdym naciśnięciu dźwigni, aparat wysyłał impuls do okolicy przegrodowej. Naukowiec zaobserwował wówczas rozwój zachowania kompulsywnego: zwierzę nieustanne podchodziło do dźwigni i coraz częściej ją naciskało, z czasem osiągając transowe częstotliwości. Większość szczurów poruszało dźwignią 200 razy w ciągu godziny, a te, które całkowicie uzależniły się od autostymulacji, potrafiły aktywować mechanizm z częstością 100 naciśnięć na minutę przez 24 godziny1.
W ten sposób James Olds i Peter Milner odkryli to, co później nazwano układem nagrody. W żargonie naukowym tą nazwą określa się grupę neuronów wychodzących z pola brzusznego nakrywki i z sąsiadującej istoty czarnej, która znajduje się w brzusznej części śródmózgowia, w leżącym nad rdzeniem kręgowym pniu mózgu. Stąd wypustki neuronów, przechodząc przez inne struktury prążkowia, pną się w stronę kory czołowej. Podczas swoich doświadczeń James Olds i Peter Milner badali ten obwód, stymulując kilka głównych ogniw: pole brzuszne nakrywki, szlak mezolimbiczny łączący pole brzuszne nakrywki z jądrem półleżącym, samo jądro półleżące, ale także niektóre obszary podwzgórza oraz kory oczodołowo-czołowej. Na podstawie wyników badań naukowcy szczegółowo opisali nieodpartą potrzebę szczurzej autostymulacji. Raz zakosztowawszy wrażeń dostarczanych przez aktywację układu nagrody, gryzonie nie pragnęły już niczego innego. Rezygnowały nawet z jedzenia.
Prążkowie i nirwana
Badania Oldsa i Milnera utorowały drogę do podobnych doświadczeń na ludziach. Ściślej mówiąc, eksperymentowano na pacjentach zakwalifikowanych do operacji na otwartym mózgu z powodu rozmaitych dolegliwości, oczywiście jeśli wyrazili na to zgodę. Elektrostymulację proponowano też jako terapię osobom cierpiącym na głęboką depresję. Zachowanie pacjentów za każdym razem przypominało zachowanie szczurów. Autostymulowali się bez jakichkolwiek ograniczeń, opisując swoje doznania jako niewiarygodne, fantastyczne, niewysłowione2. Jeden z nich określił to uczucie jako, mogący trwać pół godziny lub nawet godzinę, stan przedorgazmiczny, który przydawał mu sił i dostarczał nieziemskich wrażeń.
Bezpośrednia stymulacja układu nagrody, którego główną oś stanowi prążkowie, wprawia człowieka w stan będący wypadkową wrażeń, jakich dostarczyłyby przepyszny posiłek, niekończący się, paroksystyczny akt seksualny oraz władza nad światem. Nie powinno więc dziwić, że i ludzie, i zwierzęta wolą ją niż zaspokajanie podstawowych potrzeb. Podobnie oddziałuje na nasze neurony kokaina czy, w mniejszym stopniu, nikotyna, także aktywująca układ nagrody. Używki dzięki mikroskopijnym rozmiarom ich cząsteczek1 mają po prostu moc pobudzania neuronów dopaminergicznych.
Prace Oldsa i Milnera stały się w neuronauce punktem wyjścia do trwających kilka dekad badań nad naturą przyjemności. Odkrycie w naszym mózgu skupisk neuronów dostarczających wyjątkowo przyjemnych doznań w odpowiedzi na pewne zachowania zrewolucjonizowało nasze rozumienie motywów ludzkich działań. Dzisiaj wiemy już, że kompulsywna konsumpcja stymuluje bezpośrednio sieć motywacji i pragnień, prowadząc stopniowo do uzależnienia i zwiększania dawek. Nasza niezdolność do zachowania umiaru wynika w istocie z trybu działania owego układu nagrody, ma on bowiem przewagę nad „racjonalnymi” obszarami mózgu. W chwili, gdy naukowcy odkryli układ, który popycha nas do korzystania z rozkoszy, a także jego niepohamowane skłonności, cała seria ludzkich zachowań ukazała się w zupełnie nowym świetle.
1 Rozmiar ma tu mniejsze znaczenie niż właściwości biochemiczne substancji psychoaktywnych (przyp. red. nauk.). [wróć]
Zaprogramowani na seks
Zaprogramowani na seks
Seks należy do zachowań, które najbardziej stymulują układ nagrody. Po tym jak dzięki pionierskim doświadczeniom Oldsa i Milnera odkryto, że zdjęcia erotyczne i pornografia silnie oddziałują na ludzkie prążkowie1, filmy porno w krótkim czasie zasiliły arsenał badawczy neuronaukowców. Gdy umieszczonym w skanerach rezonansu magnetycznego (MRI) mężczyznom i kobietom pokazywano sugestywne lub całkiem niedwuznaczne zdjęcia, badacze analizujący reakcje ochotników obserwowali wzmożoną aktywność prążkowia. Wyniki doświadczeń potwierdziły to, co wcześniej zauważono u spółkujących zwierząt: bardzo precyzyjne metody pomiaru ilości dopaminy uwalnianej przez pole brzuszne nakrywki do prążkowia pozwoliły stwierdzić gwałtowny wzrost poziomu dopaminy u kopulujących szczurów. Podczas bardziej wyrafinowanych odmian doświadczeń Oldsa i Milnera udało się nawet uzyskać odwrotny efekt: zamiast badać aktywność neuronalną prążkowia kopulujących szczurów, naukowcy, za pomocą mikroskopijnych elektrod, stymulowali bezpośrednio jądro półleżące, dzięki czemu spotęgowali sprawność seksualną zwierząt. Samce szczytowały trzy razy z rzędu bez żadnych oznak zmęczenia, podczas gdy w warunkach naturalnych 30 procent szczurów zaniechuje spółkowania po jednym wytrysku, a 90 procent po dwóch2. Główną rolę w tym procesie zdawało się odgrywać jądro półleżące, znajdująca się w prążkowiu „wysepka rozkoszy”. Zaobserwowano bowiem,