Нейрогастрономия. Почему мозг создает вкус еды и как этим управлять

Так как дофаминовые клетки участвуют во множестве процессов в головном мозге, нам нужно знать, откуда они получают входящие сигналы. Некоторые из них поступают из тех же зон, куда идут их исходящие импульсы, – таким образом они замыкают циклы обратной связи, позволяющие им поддерживать свою активность. Другим ключевым источником входящих сигналов является кора мозга, а точнее ретикулярная система – это не зона коры, а скорее, сеть клеток, растянувшаяся от центра ствола мозга до самых отдаленных уголков переднего. Эта система настолько стара, что имеется у всех видов позвоночных, у человека она просто гораздо крупнее. Клетки ретикулярной системы обладают длинными дендритами, которые принимают и передают нервные импульсы в самые разные зоны мозга. Ключевым моментом является то, что их входные данные поступают из мозга, так же как их выходные данные остаются в мозге, поэтому это полностью внутренняя система.

 Ретикулярная система – сеть клеток в головном мозге – настолько старая с точки зрения эволюции, что есть у всех позвоночных животных.

Ретикулярная система является скрытной «рабочей лошадкой» нашего мозга. Больше всего она напоминает USB-порт на компьютере, готовый принимать сигналы от множества устройств и передавать их по месту назначения. Сигналы от гипоталамуса могут стимулировать или завершать процесс кормления; импульсы от префронтальной коры или из прилежащего ядра могут управлять различными эмоциональными и мотивационными состояниями; входящие сигналы могут поступать в ретикулярную систему как из глубинных структур мозга, так и от сенсорных систем, в том числе задействованных в восприятии вкусовых ощущений. В свою очередь, VTA-нейроны интегрируют эти сигналы и передают их по назначению в виде выбросов дофамина; нередко дофамин оказывается в той же зоне мозга, откуда поступил изначальный сигнал. Получается, что ретикулярная система и дофаминовые нейроны задействованы скорее в оценке значимости и ожиданий от входящих сенсорных сигналов и исходящих сигналов моторной активности, чем в их идентификации и классификации. То, что значимость и ожидания регулируются столь обширными и древними структурами нашего мозга, отчасти объясняет, почему нам так сложно изменить или разорвать связь между вкусовым ощущением и нездоровой тягой к нему.

МОЗГОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ВЫБОРА ПИЩИ

Теперь, когда мы в должной мере изучили интересующие нас элементы системы восприятия вкусовых ощущений человеческим мозгом, можем наконец поговорить о нейроэкономике. Экономисты осознали, что, присваивая товару экономическую ценность, люди ориентируются не только и не столько на цену самого товара, сколько на собственное глубинное восприятие его ценности – грубо говоря, люди оценивают товар в соответствии со своей системой вознаграждения.

Тодд Хэр, Колин Камерер и Антонио Рэнгель из Калифорнийского технологического института решили узнать, как именно мы принимаем решения, и предположили, что человеческий мозг обладает механизмами, позволяющими нам выбрать наиболее оптимальный вариант из нескольких. Предыдущие исследования показали, что, когда нам предстоит сделать выбор, в вентромедиальной части префронтальной коры, в лобной доле, формируется сигнал о ценности; мы уже знаем, что эта часть мозга вовлечена во многие высшие когнитивные процессы. Ученые выдвинули гипотезу, что эта зона должна управляться другой частью мозга, а именно дорсолатеральной префронтальной корой, также участвующей в высшей мыслительной деятельности, в том числе в осуществлении контроля над принятием решений. В особенности исследователей интересовал процесс выбора пищи, а потому они придумали эксперимент специально для изучения мозга людей, сидящих на диете. Для первой серии опытов они поделили подопытных на две группы: в одну попали люди, продемонстрировавшие высокий уровень самоконтроля, во вторую – те, у кого с самоконтролем были проблемы. Участники с хорошим самоконтролем выбирали полезную пищу, в то время как другая часть испытуемых, со слабым самоконтролем, как правило, выбирала более вредную еду.

Затем исследователи поместили подопытных в фМРТ и регистрировали их мозговую активность, когда те принимали решения. Было обнаружено, что активность в вентромедиальном участке префронтальной коры зависела от целеустремленности подопытных, вне зависимости от того, склонялись ли они к здоровой или вредной пище. У подопытных из группы с высоким самоконтролем активность коррелировала преимущественно с оценкой полезности, в то время как у подопытных с низким самоконтролем подобной корреляции не прослеживалось. При проверке самоконтроля активность наблюдалась как в дорсолатеральном, так и в вентромедиальном участках префронтальной коры; но активность дорсолатерального участка была выше в тех случаях, когда подопытные успешно сдерживали свои позывы и делали выбор в пользу полезной пищи.