Нейроны одиночества и их эволюционное значение

Будучи социальными животными, люди во многом полагаются на других людей, чтобы выживать и процветать. «Мы выжили как вид не потому, что мы быстры, сильны и в руках у нас оружие, а благодаря социальной поддержке. Наша сила – это способность общаться и вместе работать», – говорит психолог Джон Качиоппо из Чикагского университета (США), один из создателей социальной нейронауки. Однако корни нашей социальности, по мнению профессора, кроются в одиночестве. Согласно его теории, невыносимость одиночества мотивирует нас искать общения, оно как жажда, голод или боль – неприятное состояние, которое хочется прекратить, и в то же время полезный стимул, разрешение которого в итоге повышает шансы на выживание.

Если теория Качиоппо верна, значит в мозге должен существовать какой-то внутренний механизм, вызывающий негативные эмоции от состояния одиночества и приносящий облегчение после воссоединения с сородичами. И возможно, исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили место его локализации. Ранее в этом году в журнале Cell вышла их статья, где впервые показана связь чувства одиночества с группой малоизученных нейронов в дорсальном ядре шва головного мозга, стимуляция которых побуждала мышей в срочном порядке искать друзей.

loneliness_1000x460

Открытие, как это часто бывает, произошло случайно. В 2012 году Джиллиан Мэттьюз изучала, как кокаин влияет на мышиный мозг: угостив дозой наркотика (или солевым раствором в контрольной группе), она помещала каждую мышь в одиночную клетку, а спустя 24 часа отслеживала изменения в дофаминовых нейронах. Нейромедиатор дофамин обычно ассоциируется со всякими приятными ощущениями, в том числе от еды, секса или наркотиков. И его выделение нейронами не просто сигнализирует об удовольствии, а стимулирует организм искать способы его продлить. Ожидаемое усиление связей между такими нейронами у кокаиновых мышей могло бы помочь объяснить, почему наркотик вызывает такое стойкое привыкание.

Когда Мэттьюз пришла на следующий день в лабораторию, она с удивлением обнаружила, что в дорсальном ядре шва межнейронные связи усилились схожим образом у всех мышей – независимо от того, давали им кокаин или солевой раствор. Вероятно, изменения спровоцировал какой-то иной экспериментальный фактор. Усиление связей происходит, когда нейроны активны и пышут сигналами. Такую реакцию могла вызвать, например, суточная изоляция. Дорсальное ядро шва на три четверти состоит из серотониновых нейронов и на четверть из дофаминовых, в целом оно изучено мало, но известно о связи его с депрессией – случайно ли?

Мыши, как и люди, существа социальные и предпочитают жить в группах. Отдели грызуна от группы – и как только он вновь окажется среди своих, то станет общаться пуще прежнего, будто подстегнутый временным одиночеством. Такое поведение было показано для крыс в начале 80-х, а Мэттьюз и коллеги наблюдали его в своих экспериментах с мышами. На уровне мозга оно выражалось в том, что активность нейронных цепочек дорсального ядра шва резко повышалась при подселении изолированной мышки обратно к сородичам. Дофамин, что называется, лился из всех щелей во время вновь обретенного общения.

Чтобы лучше понять, что происходит, ученые прибегли к оптогенетике – модифицировали дофаминовые нейроны так, чтобы их активность можно было искусственно регулировать с помощью света. Когда клетки стимулировали, мыши ощущали себя неважно, они старались убежать от подобной стимуляции, как от злого лиха. Но от света не убежишь – и животные тут же начинали вести себя, как в состоянии одиночества, притом что находились в компании других мышей.

loneliness_1000x460
«Нейроны одиночества» – дофаминовые нейроны дорсального ядра шва головного мозга. Фото: Gillian Matthews.

Джон Качиоппо чуть не упал со стула, когда узнал о результатах данной работы. Он много лет изучал человеческое одиночество, стараясь отыскать активный в это время участок мозга, но нейровизуализация с низким разрешением не позволяла проанализировать конкретные специфические клетки, как в опытах Мэттьюз и ее коллег с мышами. Их исследование предоставляет теории Качиоппо мощную поддержку и помогает переосмыслить одиночество, не зацикливаясь на отрицательных эмоциях этого состояния, а рассматривая его как заложенную в нашей биологии мотивирующую силу, направленную на поиск вознаграждения со стороны нервной системы.

Одиночество, понятное дело, штука неприятная, к тому же вредная для здоровья. Продолжительность жизни животных, от мух до шимпанзе, которые выросли в изоляции, в среднем меньше, чем у выросших среди себе подобных. Одиночное заключение – одно из суровых наказаний в судебной практике, оно вызывает значительный стресс не только у людей, но и у изолированных животных, ослабляя иммунитет и повышая риск смерти, по некоторым данным, на 30% – прямо как ожирение. Но если бы одиночество действительно было исключительно пагубным, оно устранилось бы естественным отбором в процессе эволюции. Видать, какую-то пользу оно все-таки приносит.

Свою эволюционную теорию одиночества Качиоппо предложил десять лет назад. В ее поддержку, по его мнению, говорит тот факт, что восприимчивость к одиночеству – наследуемый признак, как рост или риск диабета. Как и диабет, он реализуется в разной степени, что может быть полезно для популяции. «Наследуется не само одиночество, а болезненность разъединения, – считает профессор. – Некоторые члены сообщества так болезненно воспринимают разобщение, что выражают готовность защищать свое поселение. Другие выходят на разведку, но сохраняют достаточную связь, чтобы вернуться и рассказать о своих открытиях». В настоящее время Качиоппо пытается отыскать гены, связанные с одиночеством, работая с выборками размером в десятки тысяч человек.

loneliness_1000x460

Мыши в экспериментах Джиллиан Мэттьюз также демонстрируют изменчивость проявления данного признака. Так, наиболее сильную реакцию на стимуляцию «нейронов одиночества» выказали доминантные мышки: после изоляции они алчно искали общения, а самой стимуляции старались яро избежать, будто для них одиночество было особенно неприятно. Низкоранговые особи, напротив, не возражали против одиночества – возможно, в отсутствие доминаторов они чувствовали себя более спокойно, интроверты хвостатые. «Мы полагаем, что нейроны дорсального ядра шва каким-то образом учитывают субъективный социальный опыт и оказывают значимый эффект на поведение только тех мышей, которые ранее, вероятно, дорожили своими социальными связями», – говорит Мэттьюз.

Различную реакцию можно объяснить двояко: либо нейронные связи мозга определяют социальный статус, либо, наоборот, ранг особи влияет на то, как нейроны друг с другом взаимодействуют. Возможно, у некоторых животных мозг с рождения настроен на активный поиск общения, поэтому они неистово стараются удержать свои социальные связи и в какой-то момент достигают высокого социального статуса. С другой стороны, мышь от природы может быть задирой, и настройки ее мозга меняются соответствующим образом для поддержания ее агрессивного темперамента. Ученые планируют провести дополнительные эксперименты, чтобы разделить эти две возможности.

Исследования Качиоппо, Мэттьюз и других специалистов дают надежду людям на избавление от щемящего чувства одиночества. Принял таблеточку – и одиночество больше не болит, наоборот, оно прет, мотивирует к свершению великих деяний, сублимируется в полезные акты. Интроверт по рецепту врача сможет превратиться в экстраверта, а аутист – в каратиста! С другой стороны, с развитием нейротехнологий правительства могут получить удобный инструмент для контроля социальной активности граждан. Только представьте, как удобно реализовать желанный принцип «больше трех не собираться» с помощью нехитрых оптогенетических методик и обычного света.


Текст: Виктор Ковылин / The Batrachospermum Magazine
По материалам: Quanta Magazine и других источников
Иллюстрации: Adhley Mackenzie, Cilekli

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Пожалуйста, не копируйте его в соцсети целиком, не отнимайте у нас трафик. Если хотите поделиться информацией с вашими подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью. С уважением, Батрахоспермум.