Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_121_библиотеки_им_акад_М_И_Перельмана
.pdf
Глава 10. Стресс и память 241
мы внимательны и сосредоточенны. Этот эффект показан на лаборатор-
ных животных и на людях. Одно особенно изящное исследование в этой
области провели Ларри Кахилл и Джеймс Макгоу из Калифорнийского
университета в Ирвайне. Контрольная группа испытуемых прослушала до-
вольно скучный рассказ: мальчик с мамой идут по городу, проходят мимо
разных магазинов, переходят дорогу и заходят в больницу, где работает
отец мальчика, им показывают рентгеновский кабинет... и т. д. Участникам
экспериментальной группы рассказали похожую историю, но в ней был
некоторый эмоционально запряженный материал: мальчик с мамой идут
по городу, проходят мимо разных магазинов, переходят дорогу и вдруг...
мальчика сбивает машина! Его срочно увозят в больницу и отправляют
в рентгеновский кабинет... Через несколько недель участники эксперимен-
та прошли тестирование, и оказалось, что участники экспериментальной
группы помнят историю лучше, чем участники контрольной группы, но
только самую эмоциональную ее часть. Это подтверждает одну особенность
памяти: мы лучше всего запоминаем то, что вызвало у нас эмоции, напри-
мер сцену преступления, свидетелями которого мы стали. Эмоциональные
компоненты улучшают память (хотя воспоминания при этом не всегда
будут точными), а нейтральные детали запоминаются хуже.
Это исследование также показало, как эта особенность влияет на память
в целом. Когда мы слышим историю о каком-то стрессовом событии, у нас
запускается реакция на стресс. Сейчас мы уже знаем, что при этом акти-
вируется симпатическая нервная система и в кровь начинают поступать
адреналин и норадреналин. Симпатическое возбуждение здесь очень важно:
когда Кахилл и Макгоу давали испытуемым препарат, блокирующий симпа-
тическую активацию (бета-блокатор пропранолол, препарат, который часто
используют для понижения артериального давления), участники экспери-
ментальной группы запоминали рассказанную им эмоциональную историю
не лучше, чем участники контрольной группы. Дело не только в том, что
пропранолол нарушает процесс запоминания. Он нарушает процесс запоми-
нания в ситуации стресса (другими словами, участники экспериментальной
группы так же хорошо помнили скучные детали истории, как и участники
контрольной группы, но хуже помнили ее эмоциональные аспекты).
Симпатическая нервная система косвенным образом переводит гиппокамп
в более активное, возбужденное состояние, что облегчает консолидацию
воспоминаний (рис. 37). В этом процессе принимает участие область
мозга, имеющая центральное значение для понимания феномена тре-
вожности, о чем мы будем говорить в главе 15, — миндалевидное тело.
https://t.me/med1917
242 Почему у зебр не бывает инфаркта. Психология стресса
У симпатической нервной системы есть еще один маршрут для улучшения
когнитивных способностей. Для взрывной, нелинейной, долговременной
потенциации, включающей лампочку в гиппокампе с помощью глутамата,
нужны тонны энергии. Симпатическая нервная система помогает получить
эту энергию, мобилизуя поступление глюкозы в кровь и увеличивая силу,
с которой кровь прокачивается в мозг.
Кажется, он пы-
тается меня за-
стрелить. Может,
мы сним знакомы?
Надо вспомнить…
Рис. 37
Эти изменения довольно адаптивны. Когда возникает стрессор, полезно
хорошенько порыться в памяти («Как я справился с проблемой в прошлый
раз?») и сформировать новые воспоминания («Если я это переживу, мне
нужно запомнить, как я попал в эту ситуацию, чтобы снова не наступить
на те же грабли»). Таким образом, стресс ненадолго увеличивает постав-
ку глюкозы в мозг, это дает нейронам больше энергии, и поэтому нам
становится проще вспоминать прошлые ситуации и формировать новые
воспоминания.
https://t.me/med1917
Глава 10. Стресс и память 243
Таким образом, симпатическое возбуждение во время стресса косвенным
образом облегчает энергоемкий процесс запоминания лиц в толпе, ис-
ступленно вопящей о «классической» кока-коле. Кроме того, умеренное
повышение уровня глюкокортикоидов (как во время умеренного, кратко-
временного стресса) также улучшает память. Это происходит в гиппокампе,
где этот умеренно повышенный уровень глюкокортикоидов облегчает
долговременную потенциацию. Наконец, существуют какие-то до сих пор
неясные механизмы, благодаря которым умеренный, кратковременный
стресс повышает чувствительность сенсорных рецепторов. В ситуации
умеренного стресса вкусовым рецепторам, обонятельным рецепторам,
кохлеарным клеткам в ушах теперь нужно меньше возбуждения, чтобы
войти в активированное состояние и передать информацию в мозг. В такой
ситуации мы вполне можем услышать, как за два квартала от нас кто-то
открывает банку кока-колы.
Тревожность: небольшое предисловие
Мы только что видели, как умеренный и кратковременный стресс может
облегчать яркие воспоминания, за которые отвечает область гиппокам-
па. Оказывается, стресс может улучшать и другой тип памяти, связанный
с эмоциональными воспоминаниями, очень далекими от гиппокампа и его
унылой обеспокоенности фактами. Этот альтернативный тип памяти и его
улучшение во время стресса связаны с отделом мозга, о котором мы уже
говорили, — с миндалевидным телом. Реакция миндалевидного тела во
время стресса очень важна для понимания тревожных расстройств и пост-
травматического стрессового расстройства, которые мы обсудим в главе 15.
Если стресс продолжается
слишкомдолго
Вспомним нашу дихотомию между «бегом на длинную дистанцию по
саванне» и «беспокойством по поводу ипотеки». Мы рассмотрим, как
нарушается процесс формирования и извлечения воспоминаний, когда
стрессоры становятся слишком сильными или слишком длительными.
Специалисты в сфере обучения и памяти называют это инвертирован-
ной U-образной зависимостью. Когда мы переходим из состояния покоя
https://t.me/med1917
244 Почему у зебр не бывает инфаркта. Психология стресса
в состояние умеренного, кратковременного стресса, возникает активация
и память улучшается. Затем, при переходе к сильному стрессу, память
ухудшается.
Такое ухудшение памяти было показано в многочисленных исследованиях
на лабораторных крысах для самых разных стрессоров — ограничение
подвижности, удар током, запах кошки. Те же результаты были полу-
чены, когда вместо действия стрессоров крысам вводили большие дозы
глюкокортикоидов. Но это, возможно, не дает нам ничего интересного.
Сильный стресс или много глюкокортикоидов могут просто негативно
влиять на мозг в целом. Возможно, крысы в таком состоянии получили
бы низкий балл по тестам на координацию движений, скорость реакции
на сенсорные стимулы и т. д. Но тщательные контрольные исследования
показали, что другие аспекты функционирования мозга, например импли-
цитная память, остались на обычном уровне. Возможно, дело не в том, что
нарушены способность к обучению и память, а в том, что крыса настолько
сосредоточена на запахе кошки или настолько им встревожена, что про-
сто не может успешно решать другие задачи. Что касается эксплицитной
памяти, функция извлечения воспоминаний кажется более уязвимой для
стресса, чем формирование новых воспоминаний. О похожих результатах
сообщали и авторы исследований на обезьянах.
А что происходит у людей? Почти то же самое (рис. 38). При расстройстве,
получившем название синдрома Кушинга, у человека развивается опухоль,
и это приводит к выработке тонн глюкокортикоидов. Задумайтесь, что не
так со следующим пациентом с синдромом Кушинга. Повышенное артери-
альное давление, диабет, подавление иммунитета, проблемы с репродук-
тивной системой. Вот вам и половина содержания этой книги. В течение
многих десятилетий было известно, что у таких пациентов возникают
проблемы с памятью, особенно с эксплицитной памятью, — возникает
кушингоидная деменция. Как мы видели в главе 8, синтетические глюко-
кортикоиды часто назначают для лечения аутоиммунных нарушений или
воспалительных заболеваний. При длительном их приеме также возникают
проблемы с эксплицитной памятью. Но может быть, это происходит из-за
болезни, а не из-за приема глюкокортикоидов? Памела Кинан из Универ-
ситета Уэйна исследовала пациентов с воспалительными заболеваниями
и сравнила тех, кого лечили с помощью стероидных противовоспали-
тельных препаратов (то есть глюкокортикоидов), с теми, кто принимал
нестероидные препараты; оказалось, что проблемы с памятью являются
функцией приема глюкокортикоидов, а не заболевания.
https://t.me/med1917
Глава 10. Стресс и память 245
Рис. 38. Целеустремленный бизнесмен Билли Слоун скоро обнаружит,
что длительный стресс ухудшает память
В качестве самого наглядного доказательства: у здоровых добровольцев че-
рез несколько дней приема больших доз синтетических глюкокортикоидов
эксплицитная память ухудшается. Одна проблема в интерпретации этих
исследований заключается в том, что синтетические гормоны работают
немного не так, как настоящие, и дозы, которые принимали испытуе-
мые, приводят к более высокому уровню глюкокортикоидов в крови, чем
обычно вырабатывает тело, даже во время стресса. Здесь важно, что сам
по себе стресс или «введение» стресса в виде глюкокортикоидов, который
естественным образом возникает у людей, также нарушает память. Как
и в исследованиях на животных, имплицитная память остается на том же
уровне, и более уязвимой оказывается функция извлечения информации
из прошлого, а не создания новых воспоминаний.
Есть также результаты (хотя их намного меньше), показывающие, что стресс
нарушает нечто, носящее название функции управления. Она немного от-
личается от памяти. Она не относится к когнитивной сфере хранения и из-
влечения фактов, а касается того, что мы делаем с фактами, — организуем
https://t.me/med1917
246 Почему у зебр не бывает инфаркта. Психология стресса
ли мы их стратегически, в качестве оснований для наших суждений и про-
цесса принятия решений. Эта функция связана с областью мозга, которая
называется префронтальной корой. Мы подробно поговорим о ней в гла-
ве 16, когда будем рассматривать, какое влияние стресс может оказывать
на процесс принятия решений и контроль побуждений.
Негативное воздействие стресса
нагиппокамп
Как длительный стресс влияет на память, связанную с гиппокампом? Этот
процесс хорошо изучен на лабораторных животных.
Во-первых, нейроны гиппокампа прекращают нормально работать. Стресс
может нарушить долговременную потенциацию в гиппокампе даже при
отсутствии глюкокортикоидов (как у крысы с удаленными надпочечни-
ками). По-видимому, это происходит из-за очень сильного возбуждения
симпатической нервной системы. Тем не менее основные исследования
в этой области сосредоточены на глюкокортикоидах. Как только уровень
глюкокортикоидов переходит из диапазона, характерного для умерен-
ных стрессоров, в диапазон, типичный для сильного стресса, этот гормон
больше не способствует долговременной потенциации — процессу, в ходе
которого соединение между двумя нейронами что-то «помнит», становясь
более возбудимым. Вместо этого глюкокортикоиды теперь нарушают этот
процесс. Кроме того, высокий уровень глюкокортикоидов также усугу-
бляет так называемое долговременное подавление — возможно, именно
этот механизм лежит в основе процесса забывания, противоположного
«ага»-реакции гиппокампа.
Как же получается, что небольшое увеличение уровня глюкокортикоидов
(во время умеренного стрессора) делает одно (укрепляет потенциацию свя-
зи между нейронами), а большой рост уровня глюкокортикоидов приводит
к прямо противоположному результату? В середине 1980-х годов Рон де
Клет из Университета Утрехта в Нидерландах обнаружил очень изящный
ответ. Оказывается, в гиппокампе есть много рецепторов глюкокортикои-
дов и эти рецепторы бывают двух типов. Оказалось, что гормон примерно
в десять раз лучше связывается рецепторами первого типа (их назвали
«высокоаффинными» рецепторами), чем с рецепторами другого типа. Это
значит, что, если уровень глюкокортикоидов повышен ненамного, влияние
https://t.me/med1917
Глава 10. Стресс и память 247
этих гормонов в гиппокампе контролируют высокоаффинные рецепторы.
И наоборот, если мы имеем дело с сильным стрессором, гормон активирует
низкоаффинные рецепторы. И, что совершенно логично, оказывается, что
активация высокоаффинных рецепторов улучшает долговременную по-
тенциацию, а активация низкоаффинных рецепторов приводит к противо-
положным результатам. Так формируется инвертированная U-образная
зависимость, о которой мы говорили выше.
В предыдущем разделе мы уже отмечали, что область головного мозга, ко-
торую называют миндалевидным телом, играет центральную роль в типах
эмоциональных воспоминаний, связанных с тревожностью. Но миндале-
видное тело играет важную роль и здесь. Его активность повышается при
воздействии сильного стрессора, и оно отправляет в гиппокамп очень много
нейронных проекций. Возможно, активация этого пути приводит к тому,
что стресс начинает нарушать функционирование гиппокампа (рис. 39).
Повредите у крысы миндалевидное тело или рассеките его связи с гиппо-
кампом, и стресс больше не будет ослаблять связанную с гиппокампом
память даже при повышенном уровне глюкокортикоидов. Это объясняет
открытие, возвращающее нас к теме физиологических «отметин» стресса,
а также демонстрирует, что та или иная активность может представлять
вызов для физиологического аллостаза, не являясь при этом психологи-
чески негативной. Например, секс повышает уровень глюкокортикоидов
у самцов крыс, не активируя при этом миндалевидное тело и не нарушая
функционирования гиппокампа.
Во-вторых, нейронные сети теряют связность. Если мы вернемся к диаграм-
ме «нейронов импрессионизма» (см. рис. 36), то увидим на ней условные
обозначения, указывающие на то, как один нейрон говорит с другим,
отправляя к нему «проекции». Как мы говорили несколькими абзацами
ниже этой диаграммы, эти проекции совершенно реальны — это длинные,
разветвленные отростки, отходящие от нейронов, формирующие синапсы
с разветвленными отростками других нейронов. Эти отростки (аксоны
и дендриты), очевидно, отвечают за коммуникацию между нейронами
и формирование нейронных сетей. Брюс Макьюен показал, что у крысы
всего через несколько недель постоянного стресса или после введения боль-
ших доз глюкокортикоидов эти отростки начинают иссушаться, истощаться
и терять связность. То же самое может происходить в мозге приматов. При
этом синаптические связи прерываются и сложность нейронных сетей
снижается. К счастью, кажется, что в конце стрессового периода нейроны
могут восстанавливаться и воссоздавать связи друг с другом.
https://t.me/med1917
248 Почему у зебр не бывает инфаркта. Психология стресса
Рис. 39. Нейроны гиппокампа крысы. Слева здоровые нейроны;
справа— нейроны иих отростки, истощенные длительным стрессом
Такая временная атрофия нейронных процессов, вероятно, объясняет
характерную особенность проблем с памятью во время хронического
стресса. Если после обширного инсульта или на последней стадии болез-
ни Альцгеймера в гиппокампе разрушаются большие области нейронов,
это сильно ослабляет память. Воспоминания могут полностью исчезнуть,
и человек не может вспомнить, например, как зовут его жену. Если во вре-
мя хронического стресса нейронная сеть «слабеет» и «ветки» нейронных
«деревьев» начинают сохнуть, то воспоминания о том, как зовут Тулуз-
Лотрека, никуда не исчезают. Просто приходится дольше это вспоминать
и создавать для этого больше ассоциаций, ведь все сети, задействованные
в этом процессе, работают менее эффективно. Воспоминания не пропали,
просто к ним труднее получить доступ.
В-третьих, формирование новых нейронов подавляется. Если бы в послед-
нюю тысячу лет вам довелось изучать основы нейробиологии, вам бы то
и дело повторяли, что взрослый мозг не создает новых нейронов. Недавно
стало ясно, что это мнение совершенно ошибочно
1
. Поэтому исследова-
ния «нейрогенеза у взрослых» сегодня стали одной из самых горячих тем
нейробиологии.
1
Свидетельства появления новых нейронов во взрослом мозге впервые были най-
дены группой ученых-новаторов в 1960-х годах. Этих людей долго игнорировали,
а некоторых из них даже вынудили уйти из науки. Наконец их открытия получили
признание.
https://t.me/med1917
Глава 10. Стресс и память 249
Две особенности такого нейрогенеза имеют непосредственное отношение
к теме этой главы. Во-первых, гиппокамп — один из двух отделов мозга,
где формируются новые нейроны
1
. Во-вторых, скорость нейрогенеза мо-
жет меняться. Процесс обучения, окружающая среда, богатая стимулами,
физические упражнения или прием эстрогена увеличивают скорость ней-
рогенеза, а самые сильные его ингибиторы, идентифицированные до на-
стоящего времени, как и следовало ожидать, — глюкокортикоиды и стресс,
даже если он длится всего несколько часов, по крайней мере у крыс.
Возникают два ключевых вопроса. Во-первых, когда стресс прекращает-
ся, восстанавливается ли нейрогенез, и если да, то как быстро? Пока мы
этого не знаем. Во-вторых, каковы последствия того, что стресс снижает
способность к нейрогенезу у взрослых людей? С этим вопросом связан
еще один: для чего взрослым нужен нейрогенез? Этот вопрос вызывает
жаркие споры, и противники публично сражаются друг с другом на аре-
нах научных конференций. В одном углу ринга — исследователи, которые
предполагают, что при соответствующих условиях в гиппокампе может
происходить активный нейрогенез, новые нейроны формируют связи
с другими нейронами, и эти новые связи фактически необходимы для
определенных типов обучения. Соперники в другом углу ринга упорно
отвергают эти идеи. Слово за рефери.
В-четвертых, нейроны гиппокампа оказываются в опасности. Как мы уже
говорили, через несколько секунд после начала стресса увеличивается по-
ступление глюкозы в мозг. А если стресс продолжается? Примерно через
30 минут непрерывного действия стрессора поступление глюкозы пере-
стает расти и возвращается к нормальному уровню. Если стресс продол-
жается, поступление глюкозы в мозг даже снижается, особенно в область
1
Другая область поставляет новые нейроны обонятельной системе; по каким-то
странным причинам нейроны, отвечающие за обработку запахов, быстро умирают,
и их нужно постоянно заменять. Оказывается, что на ранних стадиях беременно-
сти происходит настоящий взрыв в производстве новых обонятельных нейронов.
Они созревают как раз к моменту родов, и ученые, обнаружившие этот феномен,
считают, что эти новые обонятельные нейроны необходимы для импринтинга за-
паха ребенка (что очень важно для матери у большинства млекопитающих). Что же
происходит на ранних стадиях беременности, когда возникают новые обонятельные
нейроны? Готов поспорить, что этот процесс имеет некоторое отношение к знаме-
нитой тошноте беременных, отвращению к некоторым продуктам и повышению
обонятельной чувствительности. Это не имеет никакого отношения к стрессу, но
настолько интересно, что я не мог об этом не упомянуть.
https://t.me/med1917
250 Почему у зебр не бывает инфаркта. Психология стресса
гиппокампа. Оно снижается примерно на 25%, и это происходит из-за
глюкокортикоидов
1
.
Сокращение поступления глюкозы в здоровый, счастливый нейрон не
приводит ни к каким особым последствиям. Просто у нейрона возникают
легкая тошнота и головокружение. Но что, если нейрон не здоров и не
счастлив, а переживает неврологический кризис? В такой ситуации веро-
ятность его гибели повышается.
Глюкокортикоиды поставят под угрозу способность нейронов гиппокампа
пережить серию негативных воздействий. Возьмите крысу, вызовите у нее
сильный эпилептический припадок, и чем выше у нее уровень глюкокор-
тикоидов во время припадка, тем больше нейронов гиппокампа погибнет.
То же самое касается остановки сердца, когда в мозг прекращают поступать
кислород и глюкоза, или инсульта, когда закупоривается отдельный крове-
носный сосуд в мозге. То же самое касается черепно-мозговых травм или
препаратов, производящих кислородные радикалы. Тревожит, что почти
то же самое происходит у крыс с таким же поражением нейронов, как при
болезни Альцгеймера (при воздействии на нейрон связанных с болезнью
Альцгеймера токсичных фрагментов белков, которые называются бета-ами-
лоидами). То же самое касается эквивалента деменции, вызванной СПИДом,
в гиппокампе крыс (при воздействии на нейрон белка вируса СПИДа gp120)
2
.
1
Я снова и снова подчеркиваю, как важно во время стресса сокращать поставку
энергии к тем частям тела, которые не слишком важны при стрессе, и направлять ее
к работающим мышцам. В предыдущем разделе в список мест, получающих больше
энергии с началом стресса, мы добавили гиппокамп. Кажется, было бы разумно
продолжать снабжать его энергией, если стресс оказывается длительным. Почему
же поставка глюкозы в гиппокамп в конце концов прекращается? Вероятно, по-
тому, что с течением времени мы начинаем действовать все более автоматически,
полагаясь на имплицитную память, управляющую рефлекторными действиями, —
прием карате, чтобы обезвредить террориста, или по крайней мере хороший удар
ракеткой во время софтбольного матча на корпоративном пикнике, который вас так
нервирует. Таким образом, уменьшение поставки глюкозы в самые «утонченные»
отделы головного мозга, например в гиппокамп и кору, может быть средством пере-
направления энергии к более рефлексивным зонам мозга.
2
В главе 3 мы говорили о том, как стресс может стать косвенной причиной инсульта
или остановки сердца. Но для других неврологических проблем — судорожных
припадков, черепно-мозговых травм, деменции, вызванной СПИДом, и самое важное,
болезни Альцгеймера — нет никаких свидетельств того, что стресс или глюкокор-
тикоиды могут вызывать эти расстройства. Более вероятно, что они ухудшают уже
существовавшие ранее заболевания.
https://t.me/med1917
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана