Книга для учителя

Мозг состоит из нескольких больших участков, каждый из которых отвечает за какие-то жизненные функции. Мозг включает: ствол головного мозга (задний мозг), мозжечок, лимбическую систему, диэнцифалон и кору головного мозга (рис.1).

Ствол головного мозга – часть мозга, соединяющая головной и спинной мозг. Он контролирует многие основные функции, такие как биение сердца, дыхание, прием пищи, сон. Осуществляет он это с помощью указаний спинному мозгу, другим частям мозга и тела о том, что необходимо делать для выполнения основных функций.

Мозжечок, который составляет всего одну восьмую веса головного мозга, координирует инструкции мозга по привычным повторяющимся действиям и по поддержанию равновесия и сохранению позы. Это выпуклый рельефный участок, расположенный над стволом головного мозга.

На вершине ствола головного мозга под корой расположен участок более эволюционно примитивной структуры – лимбической системы (рис. 2). Лимбическая система задействована во многих наших эмоциях и мотивациях, особенно в тех, что относятся к выживанию, например, страх и гнев, и тех, что связаны с сексуальным поведением.

Рис.1. Этот рисунок мозга в разрезе демонстрирует некоторые основные области мозга.

Рис.2. Рисунок мозга в разрезе демонстрирует некоторые внутренние структуры мозга. Amygdala и гиппокамп находятся глубоко в мозге, но показано так, чтобы было видно в какой части.

Лимбическая система также задействована в чувствах удовольствия, относящимся к выживанию, - тех, что человек испытывает после еды и секса. Две крупных структуры лимбической системы – амогдалоид и гиппокамп также отвечают за память. Одна из причин, по которым злоупотребление наркотиков может оказывать огромное влияние на наше поведение, заключается в том, что они действуют напрямую на ствол головного мозга и лимбические структуры, в эволюционном плане более примитивные. И это берет верх над корой в управлении нашим поведением. Таким образом, наркотики отключают самые человечные части мозга от управления поведением.

Диэнцифалон, который также расположен под корой головного мозга, содержит таламус и гипоталамус (рис.2). Таламус задействован в сенсорном восприятиии и регулировании моторных функций (то есть движений). Он соединяет области коры головного мозга, которые отвечают за сенсорное восприятие и движение, с другими частями головного и спинного мозга, у которых также свои роли в ощущениях и движениях.

Гипоталамус очень маленький, но важный компонент диэнцифалона. Он играет главную роль в регулировании гормонов, гипофиза, температуры тела, надпочечника и прочего.

Кора головного мозга, разделенная на правое и левое полушария, составляет около двух третей массы мозга и покрывает большую часть остальных структур мозга. Это самая развитая часть человеческого мозга, ответственная за мышление, восприятие, употребление и понимание языка. Это также самая молодая структура в плане эволюции мозга. Кора головного мозга может быть разделена на области, каждая из которых выполняет свою функцию (рис. 3). Например, есть области, ответственные за зрение, слух, осязание, движение, обоняние. Другие области отвечают за мышление и объяснение причин. Хотя многие функции, такие как осязание, регулируются и правым и левым полушариями, есть такие, которые управляются только одним полушарием. Например, у многих людей способности к языку зависят только от левого полушария.

Рис. 3. Рисунок мозга в разрезе демонстрирует доли коры головного мозга и их функции.

Мозг состоит из миллиардов нервных клеток. Обычно нейрон состоит из трех важных частей (рис. 4): тело клетки (или ядро), которое управляет всей деятельностью нейрона; дендриты, короткие волокна (фибры), которые получают сообщения от других нейронов и передают их телу клетки; и аксон, длинное одиночное волокно, передающее сообщения от тела клетки дендритам других нейронов или тканям тела, например, мышцам. Хотя большинство нейронов содержит все три части, существует большой диапазон форм и размеров нейронов, их аксонов и дендритов.

Передача сообщения от аксона одного нейрона дендритам другого называется нейротрансмиссией. Хотя аксоны и дендриты находятся очень близко друг к другу, трансмиссия не происходит через прямой контакт. Коммуникация между нервными клетками происходит в основном посредством выброса химического вещества в пространство между аксоном и дендритами (рис.5). Это пространство называется синапс. Когда нейроны общаются, сообщение, путешествуя как электрический импульс, движется вдоль аксона по направлению к синапсу. Там оно вызывает движение молекул, называемых медиаторами, от аксона в синапс. Медиаторы движутся через синапс и прикрепляются к специальным молекулам, называемым рецепторами, которые расположены внутри клеточных мембран дендритов соседней клетки. Это, в свою очередь, стимулирует или препятствует электрическому ответу. Таким образом, медиаторы действуют как химические посланники, несущие информацию от одного нейрона к другому.

Рис.4. 

Существует много разных видов медиаторов, каждый из которых играет особенную роль в функционировании мозга. Каждый медиатор может прикрепляться только к определенному подходящему рецептору. Когда медиатор присоединяется к рецептору, это своего рода поворот ключа в замке. Это сцепление приводит к целому каскаду событий на поверхности дендритов клетки, получающей сообщение, и внутри нее. Одним словом, сообщение, принесенное медиатором, теперь получено и обработано получающей нервной клеткой. Как только это случилось, медиатор дезактивируется одним из двух способов. Он может быть расщеплен ферментом или впитан обратно нервной клеткой, выпустившей его. Это поглощение осуществляется так называемым перевозчиком (транспортером) молекул (рис.5). Перевозчики находятся в клеточных мембранах аксона, выпускающего медиаторы. Они забирают соответствующие медиаторы из синапса и переносят их через мембраны в аксон. Позже медиаторы могут быть использованы вновь.

Как отмечено выше, сообщения, полученные дендритами, передаются телу клетки и аксону. Затем аксоны передают сообщения в форме электрического импульса другим нейронам или тканям тела клетки. Аксоны многих нейронов покрыты плотным веществом, называемым миелин. Миелин выполняет несколько функций. Одна из важнейших – увеличивать скорость, с которой нервные импульсы передвигаются по аксону. Скорость передачи нервного импульса вдоль плотно покрытого миелином аксона может быть 120 м/с. А нервный импульс, двигающийся по аксону без миелина, не может быть быстрее, чем 2 м/с. Толщина слоя миелина, покрывающего аксон, тесно связана с функциями аксона. Например, аксоны, тянущиеся через спинной мозг к ступням, в основном содержат толстый слон миелина для обеспечения более быстрой передачи нервных импульсов. (Заметьте: аксоны, передающие сообщения от головного и спинного мозга мускулам и другим тканям организма, и есть нервы человеческого тела.)

Рис.5.

Удовольствие, которое ученые называют вознаграждение (?), играет очень большую роль в нашем выживании. Наш мозг устроен таким образом, что, если вы делаете что-то, способное доставить вам удовольствие, то вам захочется повторить это снова. Жизнеопределяющие действия, такие как еда, активируют циркуляцию (кругооборот) специальных нервных клеток, производящих и регулирующих удовольствие. Одна важнейшая группа таких клеток, которая использует химический медиатор дофамин, находится на самом верху ствола головного мозга в вентрально-тегментальной области (ВТО) (рис.6). Эти дофаминсодержащие нейроны передают сообщения об удовольствии через свои нервные волокна (фибры) нервным клеткам лимбической системы, одной из структур лимбической системы, называемой nucleus accumbens. Другие волокна достигают определенной части лобной области коры головного мозга. Итак, круг циркуляции удовольствия, известный как мезолимбическая дофаминовая система, охватывает жизненно-ориентированный ствол головного мозга, эмоциональную часть лимбической системы и лобную область коры головного мозга.

Все наркотики, от которых возникает зависимость, активируют циркуляцию удовольствия в мозге. Наркозависимость – биологический патологический процесс, который изменяет функционирование центра удовольствия, также как и других частей мозга. Чтобы понять этот процесс, необходимо проследить за влиянием наркотиков на нейротрансмиссию.

Рис.6. Это рисунок мозга в разрезе, демонстрирующий области мозга и пути, задействованные в циркуляции удовольствия.

Рис.7. Когда кокаин попадает в мозг, он блокирует транспортера дофамина, не давая ему вернуться в пославший его нейрон, наполняя синапс дофамином. Это делает более интенсивной и продляет стимуляцию получающего нейрона в процессе циркуляции удовольствия, обеспечивая “кайф”.

Почти все наркотики, изменяющие работу мозга, совершают это путем воздействия на химическую нейротрансмиссию. Некоторые наркотики, такие как героин и ЛСД, подражают действию настоящих медиаторов. Другие, такие как PCP, блокируют рецепторы и препятствуют прохождению сообщений. Некоторые, например, кокаин, мешают молекулам, ответственным за перевозку медиаторов, возвращаться в нейрон, выпустивший их (рис.7). Наконец, некоторые наркотики, такие как метамфетамин, воздействуют таким образом, что медиаторы выпускаются в гораздо больших количествах, чем обычно.

Продолжение употребления наркотиков изменяет мозг фундаментальным образом. Эти долго длящиеся перемены – основная составлящая самой зависимости. Это выглядит так, словно существует образный “включатель” в мозге, который “щелкает” в определенный момент во время употребления наркотика. Момент, когда происходит этот щелчок, у всех людей наступает по-разному, но эффект один – превращение человека в наркозависимого.