Эмеран Майер - Второй мозг: Как микробы в кишечнике управляют нашим настроением, решениями и здоровьем

За миллионы лет эволюции сложное взаимодействие между вознаграждением и аппетитом оптимизировалось, и человек приспособился к жизни в мире, где запасы еды ограничены и труднодоступны. Такая ситуация сохранялась в течение почти всего существования человечества на планете. Однако в мире, в котором сейчас живет большинство из нас, взаимосвязанная система головного мозга, имеющая отношение к употреблению пищи, утратила большую часть своих адаптивных возможностей. В современном индустриальном обществе с легким доступом к вкусной еде и резким снижением уровня физической активности мощная система вознаграждения может легко подавить систему контроля, которая рассчитывает в калориях ежедневные потребности человека в еде. Часто, чтобы избежать переедания и увеличения веса, нам приходится сознательно контролировать себя. А теперь представьте себе сценарий, когда одна из систем контроля отключена, а возможности компенсирующего контроля со стороны сознания ограничены. Это и есть ситуация, которую я описал выше, объясняя, как регулярное потребление еды с повышенным содержанием жиров может нарушить способность гипоталамуса реагировать на сигналы сытости, поступающие из пищеварительного тракта. Но не каждый человек настолько дисциплинирован, что готов сказать «нет» порции картошки фри или отказаться от десерта в ресторане!

Одним из видов поведения, которое может проявиться в результате модернизации наших механизмов, контролирующих аппетит, является пищевая зависимость. Этот термин придумала Нора Волко в (Nora D. Volkow ), директор Национального института по изучению злоупотребления наркотиками (National Institute on Drug Abuse), воспользовавшись удивительным нейробиологическим сходством между механизмами головного мозга, которые действуют при хроническом переедании и токсикомании. После анализа анкетных данных была получена оценка, согласно которой по меньшей мере у 20 % людей, страдающих ожирением, имеется пищевая зависимость. Было установлено, что некоторые продукты, особенно высококалорийные, с высоким содержанием жира и сахара, вызывают у животных и людей поведение, характерное для пищевой зависимости. В эксперименте нашей группы в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе у испытуемых с избыточным весом и ожирением (но в остальном полностью здоровых) были выявлены структурные и функциональные изменения в основных участках системы вознаграждения мозга. Эти механизмы не только способствуют перееданию, но и создают усвоенные в результате обучения ассоциации (условные рефлексы), связывающие стимул в виде пищи и сигналы вознаграждения в головном мозге. Демонстрируемые по телевидению рекламные ролики аппетитных (и содержащих много жиров) продуктов у большинства людей стимулируют систему вознаграждения мозга, которая в ходе эволюции запрограммирована на поиск высококалорийной пищи, в частности жиров и рафинированного сахара. Такая реакция сама по себе является для рекламодателей желательным результатом, поскольку вырабатывает положительный условный рефлекс на их продукцию. Однако у людей, страдающих от пищевой зависимости (а также у тех, у кого нормальная система управления аппетитом нарушается из-за вялотекущего воспалительного процесса), просмотр указанных изображений вызывает желание немедленно отправиться на кухню или заказать доставку этих продуктов.

Во времена, когда пищи было мало и приходилось использовать любой шанс, который давал доступ к еде, свойство вкусных продуктов стимулировать их переедание — и кодировать сильные воспоминания, возбуждавшие тягу к этой еде — давало серьезные эволюционные преимущества. Помимо прочего это давало уверенность, что мы до отвала наедимся высококалорийной пищи, когда найдем ее, и запомним это место, чтобы прийти туда снова. Однако, когда еды много и она повсеместно доступна, как во многих частях современного мира, это свойство пищи становится опасным. В нашем обществе вкусные продукты превращаются в могущественный, как наркотики, триггер, который может доводить некоторых людей до неконтролируемого пищевого поведения.

Как мы говорили выше, есть веские доказательства того, что гедонистическое стремление к потреблению пищи может быть вызвано подавлением гипоталамической системы контроля метаболической токсемией. Однако появились свидетельства, что ничем не ограниченная работа системы вознаграждения может еще больше нарушить функции ЖКТ у людей с сильной пищевой зависимостью. Недавнее обследование лиц, страдающих от алкогольной зависимости, установило, что тяга к алкоголю в периоды воздержания положительно коррелирует с повышенной проницаемостью стенок и изменениями кишечной микробиоты. Учитывая влияние стрессорного ответа головного мозга и воздействие стресса на проницаемость стенок ЖКТ, вполне возможно, что эффекты, выявленные в этом исследовании, были связаны с желанием есть (и стрессом), приведшими к снижению плотности стенок кишечника, изменению состава и метаболической активности микроорганизмов.

Предположение о том, что кишечные микроорганизмы могут влиять на нашу систему вознаграждения и на возникновение пищевой зависимости, вызвало много споров об отношениях между человеком и кишечным микробиомом и даже поставило под сомнение идею свободы воли. В провокационной обзорной статье Джо Олкока, профессора Университета Нью-Мексико, было высказано предположение, что микроорганизмы пищеварительного тракта, находясь под сильным селективным давлением, могут манипулировать пищевым поведением человека, чтобы улучшить собственное физическое состояние, причем иногда за счет нашего здоровья. Это не такая надуманная гипотеза, как может показаться на первый взгляд. Стоит напомнить сложные способы, при помощи которых такие микроорганизмы, как паразит Toxoplasma gondii, манипулируют поведением животных. Джо Олкок предположил, что микроорганизмы ЖКТ могут использовать для этого две стратегии. Во-первых, захватив дофаминовую систему вознаграждения, они могут вызывать у человека тягу к продуктам, на потреблении которых они специализируются, что дает им преимущество над конкурирующими видами микроорганизмов. Хороший пример — соперничество между микробными таксонами Bacteroidetes и Firmicutes, а также между Bacterioides и Prevotella. Во-вторых, микроорганизмы могут способствовать появлению негативных состояний (к примеру, чувства подавленности), которые сохраняются до тех пор, пока человек не съест определенные пищевые компоненты, полезные для этих микроорганизмов.

Стремление к так называемой «комфортной» пище и концепция пищевой зависимости — убедительные примеры поведения, которым потенциально могут манипулировать кишечные микроорганизмы, чтобы получать нужные им продукты. Пока эти интригующие идеи относятся к сфере спекулятивной науки, то есть к рассуждениям, основанным на недостаточных научных доказательствах, поэтому в будущем их придется подвергнуть научному анализу.