Евгений Плисов - Научное мировоззрение изменит вашу жизнь. Почему мы изучаем Вселенную и как это помогает нам понять самих себя?

Чудесные ощущения при посещении зубного врача подарит вам новокаин. Как комарик укусит, обещает врач, только вводит он в ваше тело вещества, никак с комаром не связанные. Новокаин действует так: он приклеивается к большой створке натриевого канала и не дает ей раскрыться после захлопывания. В результате часть нервного волокна просто не проводит ПД — возникает анестезия. Напомню, что анестезия бывает местной и общей. Местная анестезия подарит вам потерю чувствительности в локальной зоне, общая анестезия же называется наркозом и полностью выключит сознание. Фраза «общий наркоз» — это масло масляное, поскольку наркоз уже есть «общая анестезия» и местным не бывает. Кстати, когда врач-стоматолог делает вам анестезию, в шприце помимо новокаина обычно находятся и сосудосуживающие препараты, чтобы новокаин далеко не растекался по вашей голове.

Красивые разноцветные амфибии Южной Америки, лягушки-листолазы, содержат в себе батрахотоксин. Сами они его не вырабатывают, но едят жуков, которые содержат молекулу — предшественник батрахотоксина, то есть лягушка рождается неядовитой. Как и у рыбы фугу, именно ее диета позволяет накапливать яд. Токсин работает с точностью до наоборот, нежели новокаин, — он прикрепляется к большой створке натриевого канала и не дает ей закрыться. В результате бесконтрольного проникновения натрия в клетку батарейка нейрона быстро разряжается, и он теряет способность проводить сигнал. У животного, по неосторожности или незнанию касавшегося листолаза, сперва развивается судорога, а потом паралич. Этих лягушек используют испокон веков местные племена для охоты за разнообразной живностью. Если встретите подобную лягушку в джунглях Амазонки, можете делать что угодно, только не трогайте ее. Касание кожи симпатичной лягушки, особенно в брачный период, может быть смертельно.

Мы разобрали, как работают наши нейроны на базовом уровне. Их количество и многообразие связей друг с другом создают как невообразимо сложную структуру, так и невероятно прекрасную. Но работа нашего мозга сводится не только к перекачиванию в разные места ионов, то есть к электрическому току. Между нейронами существует причудливая связь, обусловливающая химию мозга.

Между нейронами сигнал передается не в виде электричества. Иначе этот процесс сложно было бы контролировать, и любая информация разлетелась бы по всему мозгу бесконтрольно. Между нейронами есть специальная структура, называемая синапс. В синапсе происходит передача сигналов между нейронами с помощью специальных молекул — медиаторов. Или нейромедиаторов, как угодно. Это знакомые всем серотонин, дофамин, ацетилхолин, эндорфин и прочие.

У разных нейронов разные медиаторы. С помощью них можно усилить сигнал, ослабить или же полностью заблокировать. На их работе основывается вся итоговая работа мозга: поведение, эмоции, потребности, зависимости. На этих молекулах (а точнее, похожих на них) основываются действия большинства наркотиков. Героин, кокаин, амфетамины, каннабиноиды, никотин, кофеин, алкоголь — они все воздействуют на наш мозг именно на уровне медиаторов.

Строение синапса.

Синапс состоит из трех главных частей: аксона, передающего сигнал, дендрита, принимающего сигнал, и пространства между ними. Внутри кончика аксона копятся медиаторы, готовясь к высадке. Когда приходит сигнал, они, упакованные в пузырьки, двигаются в сторону пресинаптической мембраны. Мембрана пузырька сливается с внешней мембраной клетки, и медиаторы выходят в межнейронное пространство, называемое «синаптическая щель». Там медиаторы садятся на структуры постсинаптической мембраны, называемые рецепторами. Узнавание рецептором медиатора происходит по механизму «ключ — замок».

Взаимодействие медиатора и рецептора по механизму «ключ — замок».

Происходит прямое физическое взаимодействие между медиатором и рецептором, который, в свою очередь, даст сигнал о том, что на него сел медиатор. Если таких сигналов на мембране будет достаточно, то клетка, принявшая сигнал, сгенерирует свой и продолжит распространение импульса дальше по нерву или мозгу. Медиаторы на рецепторе находятся не вечно: спустя непродолжительный срок они отсоединяются и возвращаются в пространство синаптической щели. Оттуда их будут выкачивать обратно в кончик синапса специальные белки-насосы. Медиатор — штука ценная, и терять молекулы не стоит. Ниже приведены самые знаменитые медиаторы, определяющие, что вы будете чувствовать в любой конкретный момент своей жизни.

Главный медиатор нашей периферической нервной системы — ацетилхолин, именно он передает сигналы мышцам. Также он играет важную роль в засыпании и пробуждении, в памяти и обучении. Ацетилхолин может действовать на два типа рецепторов своими разными участками. Первый тип рецепторов назван «никотиновыми», поскольку находящаяся в природе молекула никотина оказалась похожа именно на участок ацетилхолина, взаимодействующего с этими рецепторами. Никотин содержится в пасленовых, то есть в табаке, томатах, картофеле, баклажанах. И разумеется, эти растения придумали никотин не просто так — он инсектицид, то есть травит жуков.

Чрезмерные концентрации никотина настолько забивают ацетилхолиновые рецепторы, что они блокируются у жука, и тот погибает. Но на нашей планете жил человек, который был не против поэкспериментировать и в какой-то момент истории понял, что табак при правильном потреблении вызывает стимулирующий эффект. Тут может возникнуть сочувствие к несчастному растению табака, которое пыталось спастись, защититься от зловредных жуков, а тут нашелся человек и начал его сушить и курить. Однако с какой стороны посмотреть. Табак был дикорастущим невзрачным кустом, абсолютно непримечательным на фоне другой растительности, а теперь он выращивается на огромных территориях по всему свету. Интересно, как будут оценивать выдумку никотина существа, которые станут жить на нашей планете через миллион лет. Зачем растение придумало это вещество? Чтобы жуков травить или чтобы подсадить на себя миллиард человек, способных разнести его на полпланеты и ухаживать за ним, не жалея себя? Какой из эффектов никотина внес больший вклад в успех растения как вида?

Для человека нужны гораздо более значительные дозы никотина для смертельных побочных эффектов, нежели для жука, и в малых дозах никотин вызывает знакомое многим учащение сердцебиения, повышение давления и приятное ощущение в голове. Причем никотин обладает «усредняющим» действием на мозг: если мозг находится в неактивном состоянии, никотин его взбодрит (первая сигарета с утра), а если перенапряжен, то никотин будет обладать успокаивающим средством (нервное курение).