Голодный мозг. Как перехитрить инстинкты, которые заставляют нас переедать
Шрифт:
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».
38
Очевидно, стоит подозревать нервные волокна, которые соединяют кишечник и мозг. Однако на сегодняшний день исследования Склафани не подтвердили, что сигнал передается по этим волокнам. Ученый подозревает, что его могут передавать гормоны крови.
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?
39
Некоторые специалисты выносят алкоголь (этанол) в четвертый класс питательных веществ. Алкоголь тоже способствует выработке вкусовых привязанностей, однако сам процесс подкрепления протекает иначе.
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]
40
Язык распознает нуклеотиды, строительный материал ДНК и РНК, тоже в качестве вкуса умами. По этой причине грибы кажутся на вкус мясными.
41
Дикие крысы, конечно, не заказывают себе стейк на кости Ти-Бон. Они поедают мелких животных и добывают остатки человеческой белковой пищи.
42
Мы можем приучить себя любить даже горькие вкусы, напримерс хмеля в пиве. Возникает условное вкусовое предпочтение, так как вкус подкрепляется алкоголем, например вкус хмеля, или другим мощным «обучающим» средством.
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]
43
У крыс можно развить условную привязанность к соли, если исключить ее из их рациона. Однако эти животные не бросаются на поиски соли, как это делают люди, для нормального функционирования организма которых натрий крайне важен. Люди теряют много натрия с потом, а в естественных условиях есть крайне мало продуктов, богатых этим микроэлементом. Может быть, поэтому натрий – единственный микроэлемент (витамин/минерал), присутствие которого в пище мы сразу же ощущаем.
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.
44
Бёрч проводил эти исследования в Университете Пенсильвании.
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.
45
Давайте разовьем гипотезу. В природе не встречается рафинированных продуктов, и у охотников и собирателей всегда было разнообразное меню. Скорее всего, восполняя энергетические ресурсы, они получали и все остальные необходимые полезные вещества. Это предположение подтверждается тем, что исторические и современные охотники и собиратели не страдали и не страдают от нехватки витаминов и минералов. Возможно, у них не развилась способность отыскивать витамины и минералы, потому что их отсутствие не сказывалось на репродуктивных функциях. А вот недостаточное количество калорий угрожало благополучию будущего потомства. Исключение составляет только соль. Наше врожденное вкусовое пристрастие к соли можно объяснить тем, что в природе этот ресурс весьма ограничен. В дополнение к этому стоит учесть, что мы неспособны различать вкус витаминов и большинства минералов.
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.