Считается, что в каждой миндалине содержится около 12 млн нейронов (клеток, составляющих основу мозга) из общего числа где-то 86 млрд4. Тем не менее миндалину не так просто обнаружить. До начала XIX в. ее даже не считали отдельной областью головного мозга. А признав миндалину таковой, исследователи все равно отказывались приписывать ей какие-либо задачи вплоть до середины XX в. Зато затем интерес к ней взлетел до небес.
Обезьяны, мескалин и миндалина
В 1930-е гг. немецкий психолог американского происхождения Генрих Клювер увлекся психоделиком под названием мескалин. Мескалин содержится в небольших кактусах пейот, растущих на юго-западе Соединенных Штатов и в Мексике. Своим воздействием он напоминает психоактивный ЛСД. Клювер интересовался мескалином во многом из-за того, что хотел изучить работу человеческого воображения, которое стимулируется мескалином. Казалось даже, будто мескалин любопытен Клюверу не только с профессиональной точки зрения: так уж совпадало, что во время экспериментов он нередко принимал психоделик сам5.
Изучая мескалин, Клювер наконец задался вопросом: на какой участок мозга он влияет? И предположил, что целью мескалина является височная доля. Предположение основывалось на собственных наблюдениях Клювера: когда он вводил большие дозы мескалина обезьянам, те нередко страдали от побочных эффектов, напоминающих симптомы височной эпилепсии – то есть эпилепсии, которая поражает височную долю.
Желая проверить свою гипотезу, Клювер обратился к молодому нейрохирургу Полу Бьюси и попросил его удалить височную долю у подопытных обезьян. Клювер размышлял так: если мескалин в первую очередь влияет на височную долю, то без нее мозг потеряет чувствительность к психоделику. Вряд ли Клювер тогда понимал, что благодаря этому эксперименту его имя впоследствии будет чуть ли не в каждом учебнике по введению в нейробиологию.
Первым объектом исследования Клювера и Бьюси стала агрессивная обезьяна по имени Аврора. Бьюси удалил у Авроры значительную часть каждой височной доли. Изменения в поведении Авроры потрясли ученых. Непослушная и злая обезьяна внезапно стала мирной и покладистой. Ее поведение изменилось во многих аспектах, но важнее всего то, что она больше не испытывала явную злость или страх. Опубликовав свои изыскания6, Клювер и Бьюси стали первыми, кто связал сильные эмоциональные переживания с височными долями мозга7. Изменения, которые произошли с Авророй после удаления височной доли, назвали синдромом Клювера – Бьюси.
Пару десятков лет спустя, в 1950-е гг., британский нейропсихолог Ларри Вайскрантц обнаружил, что описанное Клювером и Бьюси явление можно воспроизвести, удаляя у обезьян одни лишь миндалины8. Именно тогда эта слабоизученная область мозга начала привлекать внимание исследователей.
Вайскрантц заключил, что миндалина позволяет обезьянам распознавать «хорошее» и «плохое» – именно такую задачу современные нейробиологи и приписывают миндалине. Однако многие ученые, которые занимались исследованием миндалины после Вайскрантца, не учитывали ее связь с положительными эмоциями, сосредоточиваясь в основном на отрицательных. И особенно часто с миндалиной связывали страх.
О страхе
Первые подтверждения, что чувство страха связано с миндалиной мозга, по большей части встречались в работах о формировании условного рефлекса страха. В своих экспериментах исследователи выбирали нечто, к чему подопытный (скажем, крыса) относится нейтрально (например, звуковой сигнал), и пытались связать это с очевидно отрицательными ощущениями (легким ударом током, к примеру). То есть крыс приучали, что после звукового сигнала неизменно следует удар током.
Если повторить эту последовательность достаточное количество раз, крысы начнут бояться самого звукового сигнала – вне зависимости, ударит ли их током. Процесс, в течение которого меняется отклик на некогда нейтральный раздражитель, и будет называться формированием условного рефлекса. Формирование условного рефлекса заключается в том, что возникает связь между двумя условиями, которые прежде казались не связанными друг с другом. Выше описан частный случай обучения крыс, который основан на чувстве страха, поэтому называется формированием условного рефлекса страха.
Изучая роль миндалины в формировании условного рефлекса страха, ученые независимо друг от друга делали один и тот же вывод: повреждение миндалины или нейронного пути между ней и другими участками мозга мешает формированию страха9. Если повредить миндалину у крысы, а после этого попробовать приучить ее бояться звукового сигнала, условный рефлекс не сформируется. Крысу с поврежденной миндалиной бесполезно бить током – она не начнет бояться звукового сигнала даже после тысячного удара.
Формирование условного рефлекса страха заключается в создании связи между двумя условиями – например, звуковым сигналом и ударом током при опытах на животных.
Другие исследования (на крысах с неповрежденной миндалиной) показали: когда подопытное животное слышит звуковой сигнал, нейроны в его миндалине активируются10. Дальнейшие исследования, уже на людях, привели к тем же заключениям: в формировании страха важную роль играет миндалина11. Итак, все указывало на то, что за страх ответственна миндалина головного мозга. Получается, именно она способствует формированию воспоминаний о том, что представляет для нас угрозу.
Миндалина – датчик угрозы
Мы убедились, что миндалина играет решающую роль в понимании, чего нам стоит бояться. А как же формируется само ощущение страха? Оно также зависит от миндалины? Согласно исследованиям, так и есть. Миндалина реагирует на любую угрозу со стороны. Она не только закрепляет воспоминания о пугающем опыте, но и помогает распознать опасность в будущем, вызывая соответствующий отклик12.
Естественное поведение при возникновении угрозы нередко называют реакцией «бей или беги». Причина проста: когда на пути человека возникает опасность, он тут же напрягается и испытывает прилив сил, что позволяет ему справиться с угрозой посредством борьбы или побега. Такой отклик играл определяющую роль в доисторические времена, когда люди намного чаще оказывались в смертельно опасном положении (например, убегая от голодного льва). Реакция «бей или беги», основанная на инстинкте самосохранения, помогла нашему виду пережить те дни, когда опасность поджидала на каждом шагу.
Судя по всему, эту реакцию запускает именно миндалина. Все начинается с того, что миндалина через органы чувств (возьмем глаза) получает сведения об окружающей действительности. Если поблизости находится что-то, представляющее угрозу или опасность, нейроны миндалины отправляют сообщение другим участкам мозга, которые вызывают у человека прилив сил, бодрости, а также волнение. Скажем, нервные клетки из вашей миндалины направятся в структуру, называемую гипоталамусом – небольшой, но сложный участок мозга, способный менять физическое состояние человека с помощью гормонов, то есть управлять организмом (учащать сердцебиение и дыхание, к примеру). Тогда ваши зрачки расширятся, печень будет вырабатывать больше глюкозы, а неважные в настоящую минуту функции (слюноотделение, уместное во время обеда) отойдут на второй план.
Все описанные изменения можно обосновать здравым смыслом. Они нацелены на то, чтобы вы начали борьбу или побег: уровень кислорода в организме повышается, мышцы готовы вот-вот сократиться, в теле достаточно сил (в виде глюкозы), зрачки улавливают столько света, чтобы не упустить никаких мелочей в окружающей действительности.
Эта реакция сложна и срабатывает в мгновение ока, поэтому способна спасти нас от широкого круга опасностей. К сожалению, мозг не слишком избирателен в том, что считать угрозой, достойной такого мощного отклика. Многим из нас и вовсе не суждено столкнуться с подобной опасностью. Тем не менее даже в наш относительно мирный век мозг не думает расслабляться. Вместо этого он отзывается реакцией «бей или беги» на такие мелочи, как порожденные им самим тревожные мысли или недопонимание между собеседниками.
Однако нет худа без добра, ведь на заре человечества эта реакция составляла основу выживания. Без нее не было бы нас. Чтобы распознавать угрозу в должном порядке, мозг совершает удивительное: внимательно изучает окружающую среду, немедленно обнаруживает возможную опасность и принимает решение за считаные секунды. Одно это уже кажется потрясающим. Но миндалина, судя по всему, способна и на иные чудеса. Она может распознавать угрозу и включать реакцию «бей или беги» еще до того, как вы успеете что-то сообразить.
Работа на опережение
Представьте, что вы до ужаса боитесь пауков (полагаю, большинству это дастся без особого труда). А потом – что спускаетесь в холодный и темный подвал, затянутый паутиной. Освещения там нет, вам приходится включить фонарик. Едва свет падает на пол, как вы видите перед собой огромного, размером с ладонь, паука, который стремительно ползет в вашу сторону.
Если вы боитесь пауков (и даже если не боитесь), то отреагируете немедленно. Скорее всего, вы завизжите, побежите к выходу и – если вы такой же неуклюжий, как я, – споткнетесь и растянетесь посреди лестницы. Тем временем в вашем теле будут происходить описанные выше изменения: сердцебиение и дыхание ускорятся, зрачки расширятся и т. д. Если так и случится, то можно с большой (если не со стопроцентной) уверенностью заявить, что реакция организма вызвана работой миндалины.
Если кто-нибудь попросит вас перечислить по порядку произошедшее в вашем мозге за это недолгое время, вы решите так: сначала вы осознали, что в подвале паук, а потом уже испугались. Иначе как бы вы вообще поняли, что вам положено пугаться?
Однако некоторые исследователи полагают, что миндалина способна запускать испуг еще до того, как мы распознаем источник страха