Как работает дофамин

[Carder]

Дофамин часто называют «химическим веществом удовольствия» в мозгу, но это гораздо больше.
Скорее всего, вы слышали о нейротрансмиттере дофамине, который, кажется, получил такое же сенсационное освещение в СМИ, как и многие голливудские знаменитости. Во множестве статей в Интернете дофамин изображается как секретный соус для плохого поведения человека - то, что якобы заставляет нас жаждать всего: от секса до шоколада до ставок на деньги, которые мы не можем позволить себе потерять в блэкджеке. Если верить этой шумихе, это также заставляет нас проверять Facebook каждые 20 минут и часами сидеть на диване, убивая зомби в видеоигре. Дофамин часто связан с зависимостью, алкоголизмом, сексуальной похотью, компульсивным поведением и опасным риском.
Как однажды пожаловался британский научный журналист Вон Белл, простое упоминание дофамина имеет тенденцию звучать как научно доказанный порок. «Если вы с чем-то не согласны, просто скажите, что он высвобождает дофамин, и подразумевайте, что это должно вызывать опасное привыкание», - написал он: называя дофамин Ким Кардашьян нейротрансмиттеров, за его «мгновенное обращение к вялым репортажам».
На самом деле, однако, дофамин - это просто химическое вещество, которое позволяет сигналам проходить через синапсы, промежутки между нейронами. Тем самым он позволяет сетям, состоящим из огромного количества нейронов, выполнять свою работу. На самом деле все это намного сложнее, о чем мы поговорим позже.
Так почему у дофамина такая скандальная репутация? Это потому, что сигналы дофамина являются ключевым игроком в системе вознаграждения мозга, которая заставляет нас делать то, что доставляет удовольствие, и делать это снова и снова. Но это только одна из многочисленных функций, которые дофамин выполняет в нашем организме. Это также жизненно важно для таких важных процессов, как управление моторикой, обучение и память. Нарушения в проводке, в которой используется дофамин, по-видимому, играют роль в возникновении множества заболеваний, включая болезнь Паркинсона и шизофрению.
В этой статье мы объясним, что такое дофамин и как он работает в нашем мозгу и теле. Мы также объясним, чем не является дофамин, и попытаемся развеять некоторые мифы, возникшие вокруг этого химического вещества.

Содержание

1. Наука о допамине
2. Как дофамин работает в организме человека?
3. Как дофамин связан с удовольствием?
4. Играет ли дофамин роль в зависимости?
5. Связан ли допамин с принятием риска?

Наука о допамине​

Шариковая модель дофамина, нейромедиатора, влияющего на поведение, сон, обучение, восприятие боли, настроение и мотивацию.
Как мы уже объясняли ранее, дофамин является одним из более чем 100 химических веществ, известных как нейротрансмиттеры, которые позволяют нейронам мозга общаться друг с другом и управлять всем, что происходит в нашем теле.
Как и все нейротрансмиттеры, дофамин проходит цикл, который начинается с его синтеза в нейроне (называемом пресинаптической клеткой ). Эта клетка высвобождает дофамин, и он попадает в синапс, промежуток между нейронами, а затем вступает в контакт и связывается со структурами, называемыми рецепторами, на другом нейроне, которые затем передают сигнал второму нейрону. После того, как дофамин выполняет свою миссию, он быстро удаляется и разлагается. Воздействие дофамина на ваш мозг во многом зависит от того, какие нейроны задействованы и какие рецепторы связывают дофамин.
Что касается молекул, дофамин довольно компактен и состоит всего из 22 атомов. Лишь небольшая часть из 100 миллиардов или около того нейронов - всего 20 000 - вырабатывает дофамин, большинство из них находится в структурах среднего мозга, таких как черная субстанция , которая помогает контролировать движение, и префронтальная кора.
Эти специализированные нейроны производят дофамин, отбирая амино, называемую тирозином, и комбинируя ее с ферментом, тирозингидроксилазой. Добавьте еще один шаг к химической реакции, и вы получите другой нейромедиатор, норэпинефрин.
С точки зрения эволюционной истории, дофамин существует уже давно, и его обнаруживают у животных, от ящериц до людей. Но у людей много дофамина, и со временем мы, кажется, эволюционировали, чтобы вырабатывать его все больше и больше, возможно потому, что он помогает нам быть агрессивными и конкурентоспособными. Как писала в 2011 году эволюционный психиатр Эмили Динс, «дофамин сделал людей такими успешными». Исследователи обнаружили, что у людей примерно в три раза больше нейронов, производящих дофамин, чем у других приматов.

Измерение дофамина
Исследователи Массачусетского технологического института разработали крошечные зонды - всего 10 микрон в диаметре, - которые можно имплантировать в мозг животных для отслеживания дофамина. Поскольку они такие маленькие, они не вызывают образования рубцовой ткани и могут функционировать более года.

Как дофамин работает в организме человека?​

Функция дофамина на самом базовом уровне состоит в том, чтобы позволить сигналам проходить через синапсы от одного нейрона к другому. Но это взгляд высокого уровня. Более того, сети, использующие дофамин, состоят из огромного количества нейронов, и эффекты высвобождения дофамина могут варьироваться в зависимости от того, какие типы нейронов задействованы и какие из пяти различных типов рецепторов используют дофамин для соединения нейронов. . Особая роль, которую играют нейроны, также может быть фактором.
Эффект дофамина зависит от того, какой из четырех путей используется в мозге и теле, где он работает для облегчения общения. Первый - это нигростриатальный тракт, связанный с моторным контролем в организме. Когда нейроны в этой системе перестают работать, это может привести к таким расстройствам, как болезнь Паркинсона.
Другой - мезокортикальный путь , который проходит от вентральной тегментальной области до дорсолатеральной лобной коры головного мозга. Это путь, связанный с планированием, установлением приоритетов, ответственностью и другими исполнительными функциями.
Также существует туберинфундибулярный путь, который соединяет гипоталамус и гипофиз и блокирует секрецию молока в женской груди. Блокирование этого пути дофамина позволяет кормить грудью.
Наконец, есть мезолимбический путь, который связан с лимбической системой мозга, которая контролирует вознаграждение и эмоции, и включает гиппокамп и медиальную лобную кору. Это путь, который привлекает наибольшее внимание, поскольку он связан с такими проблемами, как зависимость.
Дофамин влияет на работу почек и сердца, тошноту и даже психоз. Многие методы лечения шизофрении нацелены на дофамин.
До недавнего времени было мало что известно о точных механизмах, с помощью которых нейроны используют дофамин. Считалось, что это в основном происходит за счет так называемой объемной передачи , при которой дофамин медленно и неспецифически распространяется по большим областям мозга и в процессе этого происходит правильные контакты с определенными нейронами. Но в 2018 году медицинские исследователи из Гарвардского университета опубликовали статью, в которой говорится, что специализированные сайты на этих клетках выделяют дофамин чрезвычайно быстро - за миллисекунды - и точно попадают в целевые сайты.
Но все это, вероятно, кажется вам глупым, поэтому в следующем разделе давайте вернемся к роли дофамина в системе вознаграждения мозга и в удовольствии.

Как дофамин связан с удовольствием?​

Хотя дофамин не вызывает удовольствия, он влияет на то, как удовольствие влияет на мозг.
Самые ранние эксперименты, связанные с функцией дофамина, были выполнены еще в 1950-х и 1960-х годах исследователем по имени Джеймс Олдс, который обнаружил, что, когда мозг крысы подвергался электрическому стимулированию в определенной области, они продолжали выполнять такое действие, как рывки. рычаг снова и снова.
Поскольку дофамин играет роль в передаче сигналов, ученые сначала подозревали, что это имеет какое-то отношение к удовольствию. Люди с клинической депрессией, как правило, имеют низкий уровень дофамина в мозгу, что привело исследователей к гипотезе о том, что низкий уровень дофамина вызывает у человека меньше удовольствия.
Эта идея постоянно обсуждается в популярных СМИ, потому что кажется разумной. Но к концу 1980-х это было опровергнуто исследованиями. В экспериментах животные, чьи дофаминовые клетки были уничтожены лекарствами, по-прежнему, казалось, наслаждались вкусом сахара, когда его впрыскивали в рот, о чем свидетельствует выражение их лиц. Но они не стали бы искать дополнительных вкусов сахара.
Хотя дофамин не вызывает удовольствия, он влияет на то, как удовольствие влияет на мозг. Но существуют разные взгляды на то, как это достигается. Одна школа мысли состоит в том, что наибольшее влияние дофамин усиливает удовольствие, так что мозг развивает ожидание получения этого результата от действия. Например, исследования игроков показали, что их мозг испытывает столько же дофаминовой активности, когда они приближаются к выигрышу, так и когда они фактически выигрывают. Это почти как если бы химическое вещество подстегивало их, говоря им, что они выиграют в следующий раз (даже если они не выиграли в прошлый раз).
Другая точка зрения состоит в том, что дофамин просто помогает мозгу чувствовать себя более мотивированным, чтобы что-то делать, чтобы тело чувствовало себя достаточно энергичным, чтобы тянуть этот рычаг снова и снова.

Играет ли дофамин роль в зависимости?​

Дофамин не заставляет кого-то воткнуть иглу в руку, курить метамфетамин или уколоть трубку для крэка, и он не создает удовольствия, которое испытывает наркозависимый от кайфа. Но дофамин действительно играет роль в злоупотреблении наркотиками и зависимости, усиливая эффекты от употребления этих наркотиков.
Когда человек становится кайфом, это вызывает всплеск выработки дофамина в нейронах полосатого тела, включая прилежащее ядро, структуры, которые являются частью сети вознаграждения мозга. Это увеличение химического вещества позволяет нейронам устанавливать больше связей и играет важную роль в программировании мозга, чтобы соединять наркотики с удовольствием, так что у него развивается ожидание вознаграждения и мотивация принимать их снова.
«Большие выбросы дофамина учат мозг искать наркотики в ущерб другим, более здоровым целям и деятельности», - предупреждает статья на веб-сайте Национального института по борьбе со злоупотреблением наркотиками.
Но хотя дофамин увеличивается при употреблении определенных наркотиков, не каждый, кто испытывает этот всплеск, обязательно становится наркоманом. Вместо этого, как полагают ученые, дофамин действует в сочетании с рядом других генетических факторов, факторов развития и / или окружающей среды, запрограммировав мозг некоторых людей на выработку принуждения к приему этих препаратов. Исследования изображений, например, показали, что люди, которые становятся наркоманами, могут уже иметь различия в дофаминовых цепях, которые делают их более уязвимыми для того, чтобы попасть на крючок.
Дофамин, вырабатываемый при употреблении наркотиков, намного интенсивнее и продолжительнее, чем дофаминовая реакция на что-то вроде еды или другой нормальной деятельности. Кроме того, в отличие от еды, дофаминовая реакция на лекарства не прекращается после завершения акта. Избыток дофамина вызывает кайф.
Когда наркоман неоднократно употребляет наркотики, его мозг изменяется в ответ. Он пытается компенсировать всплеск производства дофамина, отключая некоторые из своих дофаминовых рецепторов. Но это только усугубляет ситуацию. Мозг по-прежнему запрограммирован на то, чтобы хотеть удовольствия, которое создают наркотики, поэтому наркоман должен использовать все больше и больше наркотика, чтобы воспроизвести эффект. Кроме того, отключение дофаминовых рецепторов снижает количество удовольствия, которое наркоман получает от любой деятельности, а не только от приема наркотиков - состояние, называемое ангедонией. Это также может подтолкнуть человека к употреблению большего количества героина или курению все больше и больше метамфетамина, потому что ничто другое больше не вызывает приятных ощущений.
Наконец, меньшее количество дофаминовых рецепторов связано с увеличением импульсивности, что может привести к тому, что наркоман будет вести себя все более безрассудно в погоне за кайфом.

Не все удовольствия вызывают привыкание
В эссе New York Times за 2017 год два профессора психологии отметили, что, хотя приятные занятия стимулируют выработку дофамина, количество выделяемого ими количества сильно варьируется в зависимости от активности. По их словам, игра в видеоигру высвобождает столько же дофамина, сколько съедает кусок пиццы, в то время как употребление наркотика, такого как метамфетамин, вызывает выброс в 10 раз больше. Они процитировали исследование, опубликованное в American Journal of Psychiatry, которое показало, что не более 1% игроков в видеоигры могут проявлять характеристики зависимости.

Связан ли допамин с принятием риска?​

Подобно тому, как дофамин играет роль в наркомании, он также может помочь мозгу человека участвовать в других видах рискованного поведения, таких как азартные игры, опасные виды спорта и беспорядочные половые связи.
Подобно тому, как дофамин играет роль в наркомании, он также может помочь мозгу человека вовлекаться в другие виды рискованного поведения, такие как азартные игры, опасные виды спорта и беспорядочные половые связи. И некоторые люди кажутся естественными, чтобы рисковать подобным образом.
Причина в том, что нейроны, продуцирующие дофамин, имеют структуры, называемые ауторецепторами, которые помогают ограничить высвобождение дофамина при стимуляции этих клеток. В исследовании, опубликованном в 2008 году, исследователь из Университета Вандербильта Дэвид Зальд и его коллеги обнаружили, что у людей с высокой толерантностью к риску, как правило, меньше этих ауторецепторов, а у людей, которые избегают всего, что может показаться опасным, - больше. Это означает, что у людей, склонных к риску, в мозгу выделяется большее количество дофамина.
«Чем меньше доступных дофаминовых ауторецепторов у человека, тем меньше они способны регулировать количество дофамина, высвобождаемое, когда эти клетки задействованы», - пояснил Зальд в пресс-релизе Vanderbilt 2008 года. «Из-за этого новизна и другие потенциально полезные опыты, которые обычно вызывают высвобождение дофамина, будут вызывать большее высвобождение дофамина у этих людей».
А высокий уровень дофамина может стимулировать рискованное поведение. Исследование, опубликованное исследователями Университетского колледжа Лондона в 2015 году, показало, что субъекты, у которых уровень дофамина был повышен с помощью лекарств, чаще выбирали рискованные варианты, предполагавшие потенциальную выгоду в экспериментах, хотя такого же эффекта не наблюдалось, когда рискованные варианты предполагали потенциальные потери. Исследователи отметили, что их работа определила влияние на принятие решений и эмоции, которое отличалось от установленной роли дофамина в обучении системе вознаграждения.

Роль дофамина в обществе
Хотя дофамин уже давно ассоциируется со стремлением к удовольствиям, недавняя работа исследователей Медицинской школы Университета Мэриленда показывает, что он также заставляет животных - и, предположительно, людей - избегать неприятных или болезненных ситуаций и стимулов.

Примечание автора: как действует дофамин
Дофамин был для меня интригующим предметом исследования, потому что он стал модным словом в популярной культуре. Я думаю, что это яркий пример того, как мы можем ухватиться за научную концепцию и использовать ее для подтверждения нашей собственной предвзятости, даже не понимая ее.