Миндалины головного мозга. Миндалевидное тело

Головного мозга, то не сказали об одной важной, но всё же несколько обособленной части - миндалевидном теле. Оно находится внутри обеих височных долей полушарий, ближе к центру мозга за что и получило название одного из базальных (подкорковых) ядер. О втором крупном ядре - полосатом теле - мы расскажем на следующей неделе.

Что ж, вернёмся к нашей миндалине. Corpus amygdaloideum по форме и по размерам напоминает небольшую косточку миндаля (около 10 мм), находящегося перед гиппокампом. Эта область связана с обонятельными центрами и лимбической системой (именно она координирует эмоциональные, мотивационные, вегетативные и эндокринные процессы).

Миндалина состоит из нескольких ядер: кортикальные и медиальные участвуют в обработке вкусовой и обонятельной информации, а базолатеральные ядра включены в регуляцию эмоционального поведения (возможно, поэтому обоняние и вкус так тесно связаны с эмоциями). Миндалевидное тело обладает широкой системой двусторонних связей с разными частями мозга: с лобной корой, обонятельной и вкусовой системами, поясной извилиной, таламусом и стволом мозга. Известно, что именно Corpus amygdaloideum участвует в поддержании внимания по отношению к эмоционально значимым стимулам. Она играет ключевую роль в распознавании эмоциональной значимости объекта, с которым сталкивается человек, участвует в обучении и различении благоприятных и опасных ситуаций.

По одной из теорий сенсорная информация из окружающей среды попадает в таламус , где она разделяется: часть направляется в кору для «обдумывания» и вынесения рациональной оценки, а часть «коротким путем» отправляется в миндалину. В миндалине эта информация быстро сравнивается с предыдущим эмоциональным опытом и дается мгновенная эмоциональная реакция. Именно поэтому, гуляя по лесу и увидев под ногами что-то черное и продолговатое, мы моментально в страхе отскакиваем в сторону, и лишь потом осмысляем, была ли это змея, или кусок кабеля.
В миндалинах обезьян найдены нейроны, реагирующие на эмоциональные выражения «лиц» сородичей. Причем разным выражениям соответствуют разные нейроны. Предполагают, что миндалина играет ключевую роль в распознавании эмоционального состояния окружающих. Эти выводы подтверждаются экспериментами с людьми: при демонстрации фотографий лиц, выражающих эмоции, этот участок мозга приходил в возбуждение.

Если бы я укротила свою амигдалу, то …

Могла бы раздавать полезные советы на тему того, как быть счастливым. Мозг человека и процессы, в нём происходящие - это основа всей нашей жизни. Любые изменения в мозге отражаются на нас, нашем здоровье, настроении, поведении. Устройство мозга у каждого индивидуально, полно особенностей, сильных и слабых участков. И удивительнее всего - это то, что человек в состоянии сам «лепить» свой мозг, так как он пластичен. Тут в полной мере раскрывается фраза «мы сами строим свою жизнь». И ведь действительно, нацелившись прожить жизнь, полную счастья и любви, человеку достаточно понять особенности строения мозга. И тогда он будет понимать, на что следует обращать больше внимания, а что этого внимания не достойно.

Амигдала - это такое маленькое, миндалевидное тело в головном мозге, в котором формируется эмоция страха. Да-да, именно та, которая так и говорит нам, остановить, не берись за этот новый и интересный проект, сиди и не высовывайся.

5 фактов о мозге, чтобы жить счастливо

1. Для навыка важна регулярность. Очень часто мы хотим заполучить для себя полезную привычку, но совершенно не можем заставить себя делать это новое действие регулярно. «Нейроны, активирующиеся вместе, формируют связи» (стр. 27-29). Всем известно, что если мы хотим усовершенствовать определённый навык, то необходимо чаще и чаще его практиковать. На уровне мозга это объясняется следующим образом: выполняя какое-то действие, между клетками мозга образуется нейронная связь. Повторяя точно такое действие, эта же связь закрепляется. А это значит, что возможность активации этих нейронов в дальнейшем значительно высока. Так что, если вы хотите, например, научиться лучше играть в настольный теннис или выучить иностранный язык, необходим опыт! Или, например, начать бегать, чтобы иметь такую здоровую привычку, начните это делать каждый день по чуть-чуть.

3. «Отключение» ложной тревоги или устранение её появления. Это умение необходимо для того, чтобы одолеть беспокойство, связанное с эмоцией страха. Страх, в свою очередь, формируется миндалевидным телом (та самая амигдала, ага). И главное в том, что «перекрывать» его не нужно. Над ним можно работать, укрощать его, направлять в нужное русло. Хорошо на это влияет физическая активность, которая задействует левую лобную долю, а это способствует ослаблению лишней оживлённости миндалевидного тела. Левая лобная доля направлена на действия и подкрепляет позитивные эмоции, а правая - на инертное поведение и отказ от участия; подкрепляет негативные эмоции (стр. 56-62). Вот почему, многие во время волнительного разговора, интуитивно начинают ходить по комнате. Все это нужно для того, чтобы снять лишнее напряжение и ликвидировать беспокойство, страх.

4. Управление стрессом . Его не нужно избегать или даже стараться полностью от него избавиться, потому что в умеренных количествах он необходим человеку. Проще говоря, на протяжении жизни он держит нас в хорошей форме: благодаря ему мы качественно делаем какие бы то ни было задания, вовремя приходим на встречи, стараемся максимально «выжать из себя» всё необходимое, когда того требует ситуация, помним о значимых событиях и моментах. Более того, благодаря исследованиям выяснилось, что небольшой стресс - наиболее благоприятен для нейропластичности головного мозга. Итак, если вы ощущаете внутри себя беспокойность, то не старайтесь от неё убежать. Выйдите с ней на контакт и научитесь управлять ею. Главное - это золотая середина. Сильный стресс (дистресс) совсем неполезен. Его отсутствие или низкий уровень тоже (стр. 63-66).

5. «Преодоление парадокса» (стр. 70 - 75). Так автор книги называет сопротивление соблазну избегать неприятных ситуаций. Нужно выходить на прямой контакт со страхом. Тем самым у человека вырабатывается к этому привычка, за счёт чего его ощущение тревожности начинает снижаться.

Типы поведения, которые усиливают тревожность (они неэффективны, если вы преследуете цель нормализовать уровень стресса):

«бегство»;
«избегание»;
«прокрастинация»;
«уход в зону комфорта». Все это так называемые неэффективные копинг-стратегии (или стратегии преодоления стресса). Они не несут в себе ориентацию на решение проблемной ситуации.

Когда же мы настроены на разрешение проблемной ситуации, и у нас это получается, то мы "закаляемся" и легче переживаем в будущем подобные ситуации.

Благоприятные условия для формирования нового навыка

Существует система перенастройки мозга, состоящая из 4 пунктов (стр. 39-43):

«концентрация» - позволяет сосредоточиться на том, что происходит здесь и сейчас, без отвлечений;
«усилие» - переход с восприятия на действие с усилением образования новых синаптических связей в мозге;
«расслабленность» - чтобы перенастроить мозг, нужно практиковать новое действие столько, сколько нужно до состояния машинальности; и затем выполнять усовершенствованный навык вы сможете расслабленно, без особых усилий;
«стремление» - оно заключается в постоянной практике, в активном занятии уже знакомым делом.

Итак, «укрощению» миндалевидного тела способствует встреча лицом к лицу со страхом. Так мы учимся чувствовать себя уверенно и естественно в сложных, меняющихся ситуациях. Очень важно то, как мы относимся к вещам. Ведь стоит лишь положительно посмотреть на стресс (на то, что можно использовать его во благо) - и взгляд на мир будто обновится, станет свободным и мудрым. Знание описанных нюансов поможет нам лучше понимать самих себя, находить верные пути и чаще уже не просто говорить о счастье, а знать, что оно значит и где спрятано.

Советы, собранные в этой статье основаны на книге Джона Ардена «Укрощение амигдалы и другие инструменты тренировки мозга». (М.: Манн, Иванов и Фербер, 2016. - 304 с.)

Страх – важнейший инструмент естественного отбора, а умение в нужный момент убежать – залог успешной выживаемости. Некоторые возразят, что, мол, необходимо тренировать силу воли. Но учёные выяснили: многие боязни и фобии «прошиты» в нас на генетическом уровне. Не беда! С этим можно будет бороться, воздействуя на головной мозг с помощью точечной терапии.

По одной из традиционных версий, в основе страха лежит осознание конечности своего существования. А также его туманности. Просто-таки гамлетовская ситуация: «когда бы страх чего-то после смерти, – безвестный край, откуда нет возврата земным скитальцам, волю не смущал».

Однако успехи молекулярной биологии постепенно приоткрывают эту мистическую завесу. Современное ощущение риска и опасности – цепочка химических реакций в различных отделах мозга.

Размер миндалевидного тела предположительно связан с агрессивным поведением – то есть с «отвязанностью». Кстати, у мужчин после кастрации оно сжимается более чем на 30% (иллюстрация с сайта howstuffworks.com).

Начинается эта цепочка с появления внешнего раздражителя, а на конце её – производство необходимых для повышенной концентрации химических соединений: сердце начинает биться чаще, лёгкие работают в более продвинутом режиме, мышечные массы напрягаются, ну и так далее.

В нейрофизиологии эта реакция обычно называется бей-или-беги (fight-or-flight). Организм таким образом даёт возможность либо быстро убежать, либо резко и более внушительно намекнуть противнику в правый глаз.

Раньше это, конечно, было более актуально, но и теперь чувство страха не потеряло своего значения. Не просто так возникают фобии.

Если одна вредная дверная ручка постоянно бьётся током, вы волей-неволей будете находиться в состоянии повышенного напряжения, берясь за неё.

В страхе нет ничего противоестественного. Наоборот, это обусловленная длительным эволюционным путём мгновенная активизация ресурсов организма. Он предупреждает о возможной опасности и позволяет сосредоточить внимание на её источнике (иллюстрация с сайта howstuffworks.com).

Есть и более сложный уровень: боязнь высоты или самолётов, например, формируется априори — находиться на краю пропасти действительно рискованно, а об авиапроисшествиях регулярно и со всеми ужасающими подробностями сообщают в новостях.

Учёные уже давно начали собирать воедино головоломку панических ощущений, нацелившись на детальное описание биохимических процессов, лежащих в их основе.

А они достаточно сложны и запутанны. Настолько, что зачастую, переступив тонкую грань физиологической необходимости, страх превращается в фобию или в навязчивое состояние.

Тем не менее все «дороги страха», по мнению большинства учёных, ведут в гипоталамус. А важнейшую роль в формировании реакции этого координатора гормонального обмена играет миндалевидное тело (corpus amygdaloideum ).

Развитие страха определяется двумя нейронными путями. Первый отвечает за развитие основных эмоций, реагирует быстро, но сопровождается большим количеством ошибок. Второй реагирует медленнее, но более точно (иллюстрация с сайтов pspsps.tv, howstuffworks.com).

Ранее исследования уже показывали, что эта подкорковая мозговая структура играет важную роль в процессе, известном как подавление страха. Но сам механизм оставался как бы чёрным ящиком: было непонятно, какие именно кластеры клеток ответственны за реакцию возбуждения.

Новые методы исследований помогли приблизиться к разгадке: катализаторами являются, скорее всего, так называемые вставочные нейроны (или вставочные клеточные массы амигдалярного комплекса – intercalated neurons), которые и ответственны за преодоление страха.

Разрушение миндалины приводит к изменениям внутригрупповых отношений у горилл. Самцы, ранее занимавшие высокое положение в группе, переходят в подчинённое – дикие хозяева джунглей превращаются в ручных животных (фото с сайтов primatediaries.blogspot.com, nationalzoo.si.edu, mongabay.org, pulitzercenter.org).

Паре и его коллеги продемонстрировали важность вставочных нейронов, проводя тренировки грызунов по Павлову: когда их бил слабый электрический ток, это сопровождалось определённым сигналом.

Возникали условные рефлексы, которые учили крыс бояться этого звука, и, услышав его, они на несколько секунд в ужасе замирали на месте.

Во втором раунде исследователи тоже использовали контрольный сигнал, но уже, как водится, без электросудорожной терапии.

А на следующий день после окончания «тренировок» группа использовала лекарства-мишени для нейтрализации вставочных нейронов у половины подопытных крыс.

По словам Грегори Куирка (Gregory Quirk) из медицинской школы университета Пуэрто-Рико (University of Puerto Rico School of Medicine), полученные группой Паре данные могут помочь фармацевтам разработать новые препараты для лечения фобий и навязчивых состояний, вызванных страхом (thinkcreatedesign.wordpress.com).

Неделю спустя животные с неповреждёнными нейронами привыкли к тому, что воспроизведение контрольного звука больше не связано с раздражителем и стали жить как ни в чём не бывало. А вот те особи, клетки которых были поражены, продолжали бояться и в ужасе застывали, каждый раз ожидая удара током.

Результаты эксперимента подтвердили предварительные догадки о том, что локализованные кластеры миндалины играют важную роль в формировании механизма нейтрализации (угашения) воспоминаний (extinction memories).

Механизм этот состоит в том, что с течением времени при отсутствии раздражителя реакция на него становится селективной.

Андреас Люти (Andreas Lüthi) из института биомедицинских исследований Фридриха Мишера (Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research) считает, что это «важное и элегантное» исследование наглядно демонстрирует роль вставочных нейронов в торможении страха (fear inhibition).

Такая детализация биохимического комплекса, в свою очередь, делает возможной разработку точечных препаратов для регуляции работы отдельных клеток головного мозга.

Вина и стыд: височные доли

Нам легко понять, как память или счет могут быть процессами, протекающими в головном мозгу. Однако с чувствами все не так гладко - отчасти потому, что в речи мы используем фразы вроде «разбить сердце» для описания грусти или «залиться краской» для описания стыда. И все же чувства - это явление из области нейрофизиологии: процесс, проходящий в тканях главного органа нашей нервной системы. Сегодня мы может отчасти оценить его благодаря технологии нейровизуализации.

В рамках своих исследований Петра Михль и несколько ее коллег из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене недавно сделали серию МРТ-снимков. Они стремились найти зоны мозга, которые отвечают за нашу способность чувствовать себя виноватыми или пристыженными. Ученые выяснили, что стыд и вина, похоже, являются соседями по «кварталу», хотя для каждого из этих чувств и предусмотрена своя анатомическая область.

Специалисты попросили участников эксперимента вообразить, будто они ощущают вину или стыд, и в обоих случаях это активировало височные доли мозга. При этом стыд задействовал в них переднюю поясную кору, которая следит за внешней средой и сообщает человеку об ошибках, и парагиппокампальную извилину, ответственную за запоминание сцен из прошлого. Вина, в свою очередь, «включала» латеральную затылочно-височную извилину и среднюю височную извилину - центр вестибулярного анализатора. Кроме того, у пристыженных людей начинали работать передние и средние лобные извилины, а у тех, кто ощущал вину, активизировались миндалевидные тела (миндалины) и островковая доля. Последние две зоны мозга входят в лимбическую систему, которая регулирует наши базовые эмоции из серии «бей или беги», работу внутренних органов, кровяное давление и другие параметры.

Сравнив МРТ-снимки мозга людей разного пола, ученые обнаружили, что у женщин вина затрагивала только височные доли, а у мужчин параллельно начинали работать лобные доли, затылочные доли и миндалины - одни из самых древних элементов мозга, которые отвечают за чувство страха, гнева, паники и удовольствия.

Страх и гнев: миндалевидное тело

Во время внутриутробного развития эмбриона лимбическая система формируется сразу после ствола, который организует рефлексы и связывает головной мозг со спинным. Ее работа - чувства и действия, которые нужны для выживания вида. Миндалины - важный элемент лимбической системы. Эти области располагаются вблизи гипоталамуса, внутри височных долей, и активизируются, когда мы видим пищу, сексуальных партнеров, соперников, плачущих детей и так далее. Разнообразные реакции организма на страх - тоже их работа: если ночью в парке вам кажется, будто за вами следует незнакомец, и ваше сердце начинает бешено колотиться, это происходит благодаря активности миндалин. В ходе нескольких независимых исследований, проведенных в различных центрах и университетах, специалистам удалось выяснить, что даже искусственная стимуляция этих областей вызывает у человека чувство приближения неминуемой опасности.

Гнев - это во многом тоже функция миндалевидных тел. Однако он разительно отличается от страха, печали и других негативных эмоций. Человеческий гнев удивителен тем, что похож на счастье: как радость и удовольствие, он заставляет нас двигаться вперед, в то время как страх или горе вынуждают отстраниться. Как и другие эмоции, гнев, злоба и ярость охватывают самые разные участки мозга: ведь чтобы реализовать их импульс, этому органу нужно оценить обстановку, обратиться к памяти и опыту, отрегулировать выработку гормонов в теле и сделать многое другое.

Нежность и утешение: соматосенсорная кора

Во многих культурах грусть и потрясение принято скрывать: например, в британском английском даже существует идиоматическое выражение «keep a stiff upper lip», которое означает «не выдавать своих чувств». Тем не менее нейробиологи утверждают, что с точки зрения физиологии мозга человеку просто необходимо участие других людей. «Клинические эксперименты показывают, что одиночество провоцирует стресс больше, чем любой другой фактор», - рассказывает немецкий ученый, автор книги «Наука счастья» Стефан Кляйн. «Одиночество - это бремя для мозга и тела. Его результатом становится беспокойство, беспорядок в мыслях и чувствах (следствие работы гормонов стресса) и ослабление иммунной системы. В изоляции люди делаются печальными и больными».

Одно исследование за другим показывает, что дружеское общение полезно для человека физически и духовно. Оно продлевает жизнь и улучшает ее качество. «Одно прикосновение того, кто вам близок и заслуживает вашего доверия, облегчает печаль», - говорит Стефан. «Это следствие работы нейромедиаторов - окситоцина и опиоидов, - которые высвобождаются в моменты нежности».

Недавно британским исследователям удалось подтвердить теорию полезности ласки с помощью компьютерной томографии. Они выяснили, что прикосновения других людей вызывают сильные всплески активности в соматосенсорной коре, которая и так работает постоянно, отслеживая все наши тактильные ощущения. Ученые пришли к выводу, что импульсы, которые возникают, если кто-то нежно касается нашего тела в тяжелые минуты, связаны с процессом вычленения из общего потока критически важных стимулов, способных все для нас изменить. Специалисты также заметили, что участники эксперимента переживали горе легче, когда их держал за руку незнакомец, и намного легче, когда их ладони касался близкий человек.

Радость и смех: префронтальная кора и гиппокамп

Когда мы испытываем радость, переживаем счастье, смеемся или улыбаемся, в нашем мозгу «зажигается» множество разных участков. В процесс создания и обработки положительных эмоций вовлекаются уже знакомое нам миндалевидное тело, префронтальная кора, гиппокамп и кора передней островковой доли большого мозга, так что чувство радости, как гнев, печаль или страх, охватывает весь мозг.

В радостные моменты правая миндалина становится намного активнее левой. Сегодня распространено мнение, что левое полушарие нашего мозга отвечает за логику, а правое - за творчество. Однако с недавних пор мы знаем, что это не так. Для выполнения большинства функций мозгу требуются обе части, хотя асимметрия полушарий существует: например, крупнейшие речевые центры располагаются слева, в то время как обработка интонации и акцентов больше локализуется справа.

Префронтальная кора - это несколько областей лобных долей мозга, которые находятся в передней части полушарий, сразу за лобной костью. Они связаны с лимбической системой и отвечают за нашу способность определять свои цели, вырабатывать планы, достигать нужных результатов, менять курс и импровизировать. Исследования показывают, что в счастливые моменты у женщин префронтальная кора левого полушария активнее, чем та же область справа.

Гиппокампы, которые находятся в глубине височных долей, вместе с миндалинами помогают нам отделить важные эмоциональные события от незначительных, чтобы первые можно было сохранить в долговременной памяти, а вторые - выкинуть. Иными словами, гиппокампы оценивают счастливые события с точки зрения их значимости для архива. Кора передней островковой доли большого мозга помогает им делать это. Она тоже связана с лимбической системой и активнее всего ведет себя, когда человек вспоминает приятные или печальные события.

Похоть и любовь: не эмоции

Сегодня человеческий мозг изучают тысячи нейробиологов по всему миру. Тем не менее пока науке не удалось точно определить, что такое эмоция и чувство. Нам известно, что многие чувства рождаются в лимбической системе - одном из самых древних элементов мозга. Однако, возможно, не все, что мы традиционно признавали эмоциями, действительно является ими. Например, вожделение с точки зрения физиологии мозга не похоже на страх или радость. Его импульсы формируются не в миндалинах, а в вентральном стриатуме, который еще называют «центром вознаграждения». Эта область также активизируется во время оргазма или поедания вкусной пищи. Некоторые ученые даже сомневаются в том, что вожделение - это чувство.

При этом вожделение отличается от любви, которая активирует дорсальный стриатум. Любопытно то, что ту же зону мозг задействует, если человек употребляет наркотики и попадает в зависимость от них. Тем не менее в периоды влюбленности мы определенно испытываем счастье, страх, гнев и печаль чаще, чем в спокойные периоды, - а это означает, что любовь, возможно, стоит считать суммой эмоций, желаний и импульсов.

Иконки: Pham Thi Dieu Linh