Глава 2. Регрессия при острой алкогольной интоксикации
1. Мозговые механизмы регрессии
• Регрессия при введении алкоголя имеет в своей основе врéменное угнетение активности нейронов более новых дифференцированных систем – элементов субъективного опыта, т. е. врéменную дедифференциацию.
• Дедифференциация – обратимое относительное увеличение представленности в актуализированном опыте менее дифференцированных систем.
• Увеличение относительного вклада рано сформированных менее дифференцированных систем в обеспечение поведения связано с увеличением интенсивности эмоций.
• Алкоголь сильнее влияет на новый опыт, чем на старый, и на более сложное поведение, чем на простое.
В многочисленных экспериментах, проведенных нами, было показано, что под влиянием алкоголя происходит относительное увеличение вклада реализации систем низкой дифференциации в обеспечение поведения как у человека, так и у животных. Его острое введение (этанол; 1 г/кг) животным вызывает достоверное и обратимое уменьшение числа активных в поведении нейронов мозга, принадлежащих к наиболее новым и дифференцированным системам (Alexandrov et al., 1990а, 1991, 2013; позднее сходные данные были получены и другими авторами; см. ссылки в Alexandrov et al., 2013). Например, в лимбической коре их относительное число уменьшается в 2,5 раза.
Рис. 1. Процент нейронов разной специализации в лимбической коре кролика в норме (инъекция физиологического раствора) и после введения алкоголя
Относительное число нейронов с неидентифицированной специализацией (н/и; не удается выявить постоянную связь изменения частоты их активности с актами анализируемого поведения) не меняется. В то же время видно уменьшение (с 28 % до 11 %) относительного числа активных нейронов, принадлежащих к наиболее новым (Нов) дифференцированным системам, сформированным на последнем, непосредственно предшествующем регистрации активности нейронов этапе индивидуального развития (обучение животных инструментальному пищедобывательному поведению), и увеличение (с 17 % до 34 %) относительного числа активных нейронов, принадлежащих к системам, сформированным на ранних этапах индивидуального развития («старые»; Ст). При этом достоверно возрастало число ошибок в поведении. Специальные подсчеты (произведенные при учете числа активных нейронов, обнаруженных при движении микроэлектрода сквозь толщу коры) показывают, что отмеченное выше изменение относительного числа нейронов обусловлено достоверным уменьшением абсолютного числа активных нейронов новых систем после введения алкоголя. После завершения действия алкоголя число активных нейронов новых систем возвращается к норме.
Более выраженное угнетающее влияние (как острое, так и хроническое – Alexandrov et al., 2001, 2013) алкоголя на новые сравнительно более дифференцированные системы (согласующееся с принципом Рибо – Джексона – Ribot, 1901) было выявлено нами также при сопоставлении эффектов этанола на медленные электроэнцефалографические потенциалы мозга, регистрируемые у птенцов при актуализации систем, обеспечивающих поведенческие акты, которые последовательно формируются на самых ранних стадиях онтогенеза. Было выявлено, что при введении алкоголя реализация вновь сформированного более сложного (оборонительного) поведения сопровождается более выраженным избирательным угнетением мозговой активности (уменьшением амплитуды ЭЭГ-потенциалов, вызванных значимым сигналом) по сравнению с ранее сформированным (пищедобывательным) поведением (Alexandrov, Alexandrov, 1993).
Мы исследовали влияние острого введения алкоголя на мозговую активность незрелорождающихся птенцов мухоловки-пеструшки через 4–8 дней после их вылупления. Птенцам предъявляли звуки (посылки чистых тонов), связанные с реализацией естественного поведения (2,0 и 5,0 кГц; пищедобывательное и оборонительное поведение, соответственно), а также контрольный звук (тон), не имеющий поведенческой значимости для птенцов данного возраста (3,0 кГц). Регистрировали вызванные ЭЭГ-потенциалы при предъявлении этих звуков на последовательных стадиях формирования и последующего увеличения дифференцированности поведения. После регистрации вызванных потенциалов птенцу давали личинку мучного хрущака, в которую непосредственно перед этим вводили этиловый спирт (96 %) из расчета дозы 1–1,2 г/кг массы тела. Острое введение алкоголя птенцам мухоловки-пеструшки приводило к уменьшению амплитуды слуховых вызванных потенциалов, возникающих в поле L каудального неостриатума в ответ на предъявление звуков, связанных с пищевым и оборонительным поведением, но не контрольного звука (рисунок 2). Анализ динамики амплитудно-временных показателей (коэффициента зрелости) вызванных потенциалов при введении алкоголя позволил сделать вывод о том, что имеет место сдвиг показателей в сторону меньшей зрелости. Подчеркнем, что изменения становились достоверными на 5-й день постэмбрионального онтогенеза, когда у птенцов вместе с раскрыванием глаз появляется новая форма поведения – оборонительное, а ранее сформированное пищевое поведение существенно модифицируется, становится более дифференцированным, формирующимся с учетом ранее не учитываемых деталей среды.
Рис. 2. Усредненный вызванный потенциал 5-дневного птенца на тон 5 кГц до (сплошная линия) и через 10 минут после (пунктирная линия) введения алкоголя. По горизонтали – время, мс (начало эпохи анализа совпадает с началом предъявления тона); по вертикали – амплитуда, мкВ (позитивность вниз). Вертикальные линии на пике N1 – стандартная ошибка значения амплитуды
В цитированных выше работах было показано, что алкоголь угнетает активность нейронов, принадлежащих к наиболее новым системам. В экспериментах с участием добровольцев мы (Alexandrov et al., 1998) проверяли, сохраняется ли повышенная чувствительность к алкоголю, отмеченная для только что образованных систем и для относительно более новых и дифференцированных систем в сравнении с системами, сформированными на более ранних этапах развития. Было сопоставлено влияние острого введения алкоголя (этанол; 1 г/кг) на мозговые механизмы категоризации слов родного (финского) и позже усвоенного (в процессе школьного и университетского обучения) иностранного (английского) языка. Было обнаружено, что острое введение алкоголя в большей степени снижает амплитуду ЭЭГ-потенциалов, связанных со словами иностранного языка, чем потенциалов, связанных со словами родного языка (освоение которого начинается уже в пренатальном периоде). На основе проведенного дисперсионного анализа мы выявили, что этанол угнетает в достоверно большей степени амплитуду раннего негативного ЭЭГ-потенциала N100, связанного с предъявлением английских слов, по сравнению с N100, возникающим при предъявлении финских слов. В таблице 1 сопоставлена выраженность эффекта этанола при категоризации английских и финских слов. Представлено уменьшение амплитуды (в %) в ситуации после введения этанола по сравнению с контрольной ситуацией (без введения этанола).
Видно, что в каждом из отведений угнетающий эффект этанола был более выражен для английских слов. Видно также, что, как и в случае со сравнительно коротколатентным N100, этанол угнетал в большей степени и поздний (латенция более 400 мс) негативный потенциал, связанный с категоризацией английских слов. Поскольку было показано, что использование родного и иностранного языка обеспечивается активностью, по крайней мере, частично неперекрывающихся совокупностей нейронов (см., напр.: Ojemann, 1990), наши данные могут служить аргументом в пользу предположения о том, что введение этанола угнетает преимущественно не только нейроны вновь образованных систем, но и нейроны относительно более новых и дифференцированных систем в сравнении с системами, сформированными на более ранних этапах индивидуального развития.
Таблица 1. Уменьшение (в %) амплитуды N100 и позднего негативного потенциала (латенция более 400 мс) после приема алкоголя по сравнению с контролем (100 %)
Поскольку научение родному языку связано с формированием систем на самых ранних этапах онтогенеза, логично предположить, что актуализация этих систем характеризуется большей эмоциональностью, чем актуализация позднее формирующихся систем, связанных с использованием иностранного языка. Действительно, было обнаружено, что высказывания на родном языке, предъявляемые участникам исследования, воспринимаются ими более эмоционально, чем высказывания на иностранном языке (Harris et al., 2003; Puntoni et al., 2009).
Если алкоголь избирательно блокирует более новые системы, можно ожидать, что его введение не только сильнее угнетает электрические потенциалы головного мозга, связанные с категоризацией слов именно иностранного языка, но и усиливает эмоциональность, так как представленность сравнительно более старых (менее дифференцированных) элементов в наборе актуализированных систем увеличивается. Действительно, в проведенных нами экспериментах при введении алкоголя наблюдалось выраженное усиление эмоциональности – эйфория – и одновременно увеличение числа ошибок при категоризации слов (Alexandrov et al., 1998).
Мы также обнаружили, что острое введение алкоголя приводит к статистически значимому усилению эмоциональности и в ситуации психологического тестирования (Бодунов и др., 1996). Участники исследования проходили двукратное тестирование (один раз в трезвом состоянии и один раз под воздействием алкоголя в дозе 1 мл 96 %-ного этанола на 1 кг веса). Использовали Павловский темпераментальный опросник (Бодунов, Романова, 1993), личностный опросник «Пять факторов» (ОПФ) (Big five, П. Т. Коста, Р. Р. Маккрей, адаптирован М. В. Бодуновым), а также опросник структуры темперамента (ОСТ) (Русалов, 1990). Действие алкоголя было сопряжено с ростом показателя «силы нервной системы» и повышением эмоциональной чувствительности (усилением нейротизма, измеряемого опросником «Пять факторов», и увеличением социальной эмоциональной чувствительности, измеряемой ОСТ).
Полученные нами данные о выраженном подавлении актуализации систем более нового, дифференцированного поведения при остром введении алкоголя согласуются с результатами других авторов, демонстрирующими, что алкоголь сильнее влияет на новый опыт, чем на старый, и на более сложное поведение, чем на простое (Huntley, 1974; Alkana, Malcolm, 1986; Howat et al., 1991; Jääskeläinen et al., 1999; White, 2003).
В качестве признака регрессии при введении алкоголя указывается примитивизация поведения (Salvatore, 1972, 1975). Дополнительным компонентом примитивизации, а также отмеченного угнетения активности более новых систем и увеличения активности более старых и менее дифференцированных систем может быть нарушение контроля ошибок в поведении, физиологическим выражением чего является угнетение ЭЭГ-потенциалов, связанных с функционированием «мозговых механизмов детекции ошибок» (Киреев и др., 2008; Ridderinkhof et al., 2002; Nelson et al., 2011). В свою очередь, с этим эффектом может быть связано возникающее у человека при остром введении алкоголя нарушение учета ошибок при обучении, в том числе в виртуальной среде.
В использованной нами (Безденежных, Александров, 2014) методике тестирования людям предлагали обучиться навигации в водном лабиринте Морриса. Участникам исследования сообщали, что они будут находиться в виртуальном бассейне и их задача заключается в том, чтобы при «плавании» как можно быстрее найти скрытую под водой платформу и выбраться на нее. Люди проходили это тестирование в обычном состоянии и состоянии алкогольного опьянения с интервалом в 2–3 месяца. В работе анализировали общее время, необходимое для нахождения платформы, время остановок для смены направления «плавания», тактику «плавания», а также эффект последовательности, т. е. влияния характеристик предшествующей реализации поведения на характеристики последующей. В результате сравнения динамики обучения ориентированию в виртуальном лабиринте под действием острого введения этанола и в контроле было обнаружено, что время поиска у людей, не принимавших алкоголь, зависело от последовательности предшествующих проб (df 1/20, F = 3,199, p = 0,020 и df 2/20, F = 3,163, p = 0,013). В состоянии же алкогольного опьянения время поиска платформы со стартовой позиции 1 и 2 не зависело от последовательности предшествующих проб (df 3/19, F = 0,336, p = 0,84 и df 4/19, F = 0,311, p = 0,63). Результаты данного эксперимента указывают на то, что у «алкогольной» группы эффект последовательности не выявляется. Можно предположить, что алкоголь, подавляя активность нейронов дифференцированных систем, существенно влияет на детальность, точность процесса прогнозирования, которые связаны с учетом оценки результатов предшествующих действий при планировании следующих действий. «Огрубление» данного процесса оказывается важным фактором, влияющим на формирование памяти.
Неудивительно, что повышенная эмоциональность и пониженный контроль ошибок в поведении обусловливают неадекватно завышенное представление участников эксперимента об эффективности собственного поведения (Conger, 1958; Alexandrov et al., 1998).
Таким образом, полученные результаты указывают на то, что увеличение относительного вклада рано сформированных менее дифференцированных систем в обеспечение поведения связано с увеличением интенсивности эмоций[4]. С этими результатами согласуются и данные, полученные при картировании активности мозга человека в условиях высокоэмоционального состояния – оргазма (Tiihonen et al., 1994; Georgiadis et al., 2006). Было обнаружено, что во время оргазма активность корковых областей, в которых особенно велико число нейронов высокодифференцированных систем (см.: Alexandrov et al., 2000), как правило, достоверно уменьшается.
Эта логика сопоставима с той, которую проводит В. Ф. Петренко при анализе влияния эмоций на процессы категоризации. Он рассматривает порождение значения как «последовательный переход от коннотативной нерасчлененности [сравнительно низкая дифференцированность] к предметно-категориальной организации, включающей обогащение содержанием на каждом уровне [сравнительно высокая дифференцированность]». Аффект же, рассматриваемый как «простейшая форма эмоционального проявления», обусловливает «обратный переход»: «…от более расчлененных (предметно-категориальных) форм категоризации к аффективно-ситуативным (коннотативным) формам категоризации» (Петренко, 1997, с. 192–193). Сходные представления развивались, как мы уже отмечали, и другими авторами, например, П. Жане (1929/2010) и Ж.-П. Сартром (1948/1984).
В то же время полученные нами данные позволяют сделать вывод о том, что регрессия при введении алкоголя имеет в своей основе врéменное угнетение активности нейронов более новых дифференцированных систем – элементов субъективного опыта, т. е. врéменную дедифференциацию. Иначе говоря, под дедифференциацией нами понимается обратимое[5] относительное увеличение представленности в актуализированном опыте менее дифференцированных систем[6].
Следовательно, можно полагать, что связь регрессии с сильными эмоциями обусловлена тем, что в основе как повышения интенсивности переживаемых эмоций, так и регрессии лежит единый механизм – обратимая дедифференциация.
2. Научение при алкогольной регрессии и его нейрогенетические особенности
• При алкогольной зависимости происходит увеличение числа имеющихся в памяти способов поведения, связанных с приемом алкоголя, т. е. в домене опыта, связанном с алкоголем, увеличивается дифференциация.
• В процессе формирования нового опыта происходит модификация ранее сформированных систем – аккомодационная реконсолидация.
• Введение алкоголя в процессе формирования нового опыта «блокирует» реактивацию (по белку c-Fos) нейронов систем уже приобретенного опыта; под воздействием алкоголя меняется число нейрогенетически активных нейронов, вовлеченных в процесс приобретения нового опыта.
• При научении в условиях алкогольной регрессии в меньшей степени выражено вовлечение корковых областей в формирование новых элементов опыта, а также менее выражена реорганизация, «подстройка» уже имевшегося у индивида опыта, которая обеспечивает взаимосогласование раннее образованных и вновь сформированных систем.
Если полагать, что регрессия не является «шагом назад» (см. сноску 5 и раздел 1.1) и что развитие непрерывно, неостановимо[7] (Бергсон, 1907/2001; Александров, Сергиенко, 2003; Гайденко, 2005; Valsiner, 1992), то регрессия является вариантом и, вероятно, даже условием развития[8]. Ниже мы представим доказательства в пользу этого тезиса. Начнем с «алкогольной» регрессии.
Повторные ситуации алкогольной регрессии одним из возможных результатов могут иметь формирование зависимости. В специальных экспериментах с хронически алкоголизированными животными нами было показано, что появление зависимости связано с системогенезом: формированием новых систем и, следовательно, нейронных специализаций, обеспечивающих реализацию поведения, направленного на получение алкоголя (Alexandrov et al., 2001, 2013). Таким образом, происходит увеличение числа имеющихся в памяти способов поведения в специфической ситуации и в данном, связанном с алкоголем домене[9] опыта увеличивается дифференциация.
Если предполагать, что имеет место формирование способа поведения, связанного с определенным доменом опыта, то следует ожидать, что и извлечение из памяти опыта данного поведения будет более эффективно при возникновении ситуации, имеющей отношение к достижению результатов, характерных для этого домена. О таких особенностях извлечения из памяти свидетельствует феномен научения, зависимого от состояния (state-dependent learning), который особенно отчетливо продемонстрирован для ситуаций, связанных с приемом психоактивных веществ, включая алкоголь (Азарашвили, 1978; Пузе, Штеклер, 2013). Обнаружено, в частности, что память, сформированная под действием алкоголя, может извлекаться наиболее эффективно в состоянии алкогольного опьянения (Goodwin et al., 1969; Eich, 1980; Duka et al., 2001; Weingartner, Murphy, 2014; и мн. др.). А. М. Уайт отмечает, что механизмы и условия появления данного феномена, как и вообще влияния алкоголя на формирование и воспроизведение памяти, не ясны и требуют изучения, для которого «использование животных в экспериментах остается абсолютно необходимым» (White, 2003, р. 195).
Выше мы отмечали, что начальным этапом развертывания научения является активация (экспрессия) ранних генов, за которой следует волна активации поздних, морфогенетических генов и перестройки морфологии нейронов (см.: Александров, 2004; Анохин, 1997, 2012; Александров и др., 2015). Мы определяли, каковы особенности этого этапа научения при алкогольной регрессии. Если алкоголь «блокирует» в большей степени активность нейронов относительно недавно приобретенных систем, можно предположить, что введение алкоголя при формировании нового опыта окажет влияние на процессы аккомодационной реконсолидации, т. е. на процессы модификации тех систем, которые были сформированы ранее. Эта модификация, как уже было отмечено, связана с приспособлением упомянутых систем к добавлению в структуру опыта новой системы, сформированной при научении.
Процессы модификации ранее сформированных систем, вероятнее всего, происходят при любом формировании опыта. В большинстве исследований консолидации памяти новая информация имплицитно рассматривается как помещаемая на tabula rasa, хотя существует большое количество данных о том, что новая информация вписывается в структуру уже существующего знания (McKenzie, Eichenbaum, 2011). Таким образом, необходимо рассматривать консолидацию как процессы, всегда включающие в себя реконсолидацию (Dudai, 2012). Процессы аккомодационной реконсолидации могут быть детектированы в том случае, если первый из двух последовательно формируемых навыков обеспечивается активностью нейронов, специализированных относительно первого навыка, но не второго. Тогда реорганизация активности нейронов первого навыка при формировании второго будет свидетельствовать о реактивации первого (по времени формирования) элемента индивидуального опыта.
Мы исследовали инструментальный навык касания рычага для получения воды правой или левой вибриссной подушкой животными, находящимися в условиях водной депривации. Известно, что нейроны бочонкового поля соматосенсорной коры активируются при использовании грызунами вибрисс (Harris et al., 1999). Вовлечение нейронов в процессы аккомодационной реконсолидации при формировании второго навыка может быть оценено по индукции в нейронах экспрессии транскрипционного фактора – белка с-Fos (продукта экспрессии раннего гена c-fos), поскольку известно, что индукция экспрессии раннего гена c-fos происходит при обучении и что распределение Fos-положительных нейронов связано с тем, какое поведение приобретается (см., напр.: Анохин, 1997).
Контролируя процесс обучения животных, мы в определенной степени «задавали» историю формирования их индивидуального опыта. Поэтому, последовательно обучая животных двум навыкам, мы могли выявить закономерности активации нейронов первого навыка при формировании второго. Было установлено, что обучение второму, пищедобывательному навыку (не требующему использования вибрисс) вызывает экспрессию с-Fos в достоверно большем числе нейронов бочонкового поля у животных, предварительно обучавшихся инструментальному питьевому («вибриссному») навыку, чем в аналогичной области у контрольных животных, обучавшихся предварительно неинструментальному питьевому навыку (Сварник и др., 2014). Полученные данные позволяют предположить, что активация экспрессии c-Fos при обучении второму навыку происходила не только в новых, еще не специализированных нейронах, но и в тех нейронах, которые уже являлись специализированными относительно системы первого, «вибриссного» навыка, что, вероятно, указывает на происходящий процесс реконсолидации сформированной функциональной системы.
Мы предположили, что при введении животным алкоголя в процессе формирования второго, невибриссного навыка будет обнаружена экспрессия белка c-Fos в нейронах бочонкового поля соматосенсорной коры того полушария, которое является контралатеральным по отношению к вибриссной подушке, использованной во время формирования первого навыка. Это будет свидетельствовать в пользу того, что элемент индивидуального опыта данного навыка реактивируется как при введении, так и без введения алкоголя. Если это так, то как отличаются реактивации в двух сравниваемых ситуациях, одна из которых связана с угнетением активности нейронов недавно сформированных систем?
Для проверки данного предположения и ответа на сформулированный вопрос животных (крысы Long Evans в возрасте 6–8 мес., содержавшиеся в индивидуальных клетках размером 40×25×20 см, расположенных в виварии) последовательно обучали в экспериментальной камере двум навыкам: питьевому и пищевому. Инструментальное питьевое поведение заключалось в том, что животное должно было проводить вибриссной подушкой (только левой или только правой) по краю рычага для получения порции воды в размере 20–30 мкл. Обучение данному виду поведения (на фоне питьевой депривации) проходило поэтапно в течение пяти дней (30-минутные ежедневные сессии). В первый день животные получали подкрепление за нахождение рядом с поилкой, во второй – за поворот головы в сторону педали, в третий – за полный поворот тела в сторону педали, в четвертый – за подход к педали. На последнем (пятом) этапе крыса обучалась касаться рычага вибриссной подушкой для получения порции воды. Весь период обучения длился 11 дней, в течение которых все животные обучились питьевому инструментальному навыку. Животные реализовывали приобретенный навык питьевого поведения в течение еще пяти дней. За 24 ч до сессии с ледующего (пищевого) обу чения у животных забирали корм из домашней клетки для создания пищевой мотивации. Несмотря на то, что животные в течение всего периода первого этапа обучения (питьевое инструментальное поведение) находились на питьевой депривации, а в течение второго этапа обучения (пищевое инструментальное поведение) – на пищевой депривации, потери в весе на период обучения не составили более 20 %. Для адаптации к условиям следующего этапа обучения животные в течение 5 дней до его начала на 5 минут в день помещались в новую экспериментальную клетку, где им предстояло обучиться пищевому невибриссному навыку.
В последний экспериментальный день после интраперитониальной инъекции алкоголя (этанола; 0,5 г/кг) животных помещали на 30 мин в экспериментальную клетку, содержащую педаль и кормушку, для обучения пищедобывательному навыку нажатия лапами на педаль. Нажатие на педаль приводило к появлению порции пищи в кормушке (кубик сыра). Данное пищевое поведение не требовало использования вибрисс как условия достижения результата (в отличие от питьевого поведения, приобретенного ранее). Видеозапись поведения осуществлялась на цифровую видеокамеру, закрепленную на верхней стороне экспериментальной клетки пищедобывательного навыка. Анализ видеозаписи поведения был осуществлен с использованием программы Easy Track, которая позволяет оценивать поведение животного в «зонах интереса». В качестве таковых было выбрано четыре зоны: зона эффективной кормушки, зона эффективной педали, зона неэффективной кормушки, зона неэффективной педали.
Через 75 минут после окончания сессии обучения пищедобывательному навыку животных усыпляли ингаляционным наркозом (эфиром), мозг извлекали и замораживали в парах жидкого азота. Животные группы пассивного контроля были взяты из домашней клетки вивария непосредственно перед извлечением мозга.
Для оценки распределения с-Fos-положительных нейронов в головном мозге были проанализированы бочонковое поле соматосенсорной коры (поскольку известно, что нейроны данной области активируются при использовании грызунами вибрисс), а также ретросплениальная кора, в которой, как нам известно (см.: Горкин, Шевченко, 1995; Александров, 2011б; Александров и др., 2015; Alexandrov et al., 1990а, 1991, 2000; Gavrilov et al., 1998; Svarnik et al., 2005), большой процент нейронов у крыс специализируется относительно пищедобывательного акта инструментального поведения – нажатия на педаль. Анализ распределения Fos-положительных нейронов проводился на фронтальных криостатных 20-микронных срезах головного мозга крыс. Срезы брались с шагом в 80 микрон на уровне 3,36–4,36 от брегмы, что позволило в дальнейшем анализировать соматосенсорную и ретросплениальную кору (Paxinos, Watson, 2009). После фиксации в 4-процентном параформальдегиде и промывки срезы предынкубировались в фосфатном буфере с добавлением 2,5-процентной нормальной сыворотки для снижения неспецифического окрашивания. Выявление индукции экспрессии с-Fos проводилось иммунногистохимически, в соответствии с протоколом стрептавидин-биотин-пироксидазного иммунногистохимического набора (Vectastain Elite ABC KIT, Vector, USA). Для реакции были использованы поликлональные кроличьи антитела к c-Fos (AB-5, Oncogene Science, USA) в разведении 1: 2000 (см.: Сварник и др., 2014). После появления окраски стекла были дегидратидированы проведением через серию спиртов восходящей концентрации и ксилол, а затем заключены под покровные стекла.
Срезы оцифровывались при 10-кратном увеличении на микроскопе Olympus V-110 с помощью высокоразрешающей CCD камеры (Nikon DMX-1200) и вводились в компьютер для анализа распределения иммунопозитивных клеток в мозге. Окрашенные клетки в исследуемых областях мозга были подсчитаны на компьютере с помощью морфометрической программы Image Pro 3.0.
В описываемых здесь экспериментах с введением алкоголя было выявлено, что при формировании второго, пищедобывательного навыка введение алкоголя «блокирует» реактивацию (по белку c-Fos) нейронов систем первого, питьевого навыка. Число Fos-положительных нейронов в контралатеральном бочонковом поле при обучении второму навыку под воздействием алкоголя оказалось достоверно меньшим, чем в ситуации без алкоголя (U Манна – Уитни, z = 2,72; p = 0,006; величина эффекта (effect size) r = 0,79) (см. рисунок 3). Кроме того, животные, находящиеся под влиянием алкоголя, были менее активны, чем животные, не находящиеся под влиянием алкоголя (U Манна – Уитни, z = 2,32, p = 0,02; величина эффекта r = 0,67), что выражалось как в снижении общей длины трека и общей длительности двигательной активности, так и в снижении средней скорости передвижения. Общий паттерн распределения нейрогенетических изменений в коре головного мозга под воздействием алкоголя и без него оказался одинаковым. Но при этом в целом под воздействием алкоголя число активированных нейронов в корковых структурах головного мозга оказалось в разы меньшим, чем без этого воздействия (U Манна – Уитни, p<0,01 для обеих проанализированных структур в обоих полушариях (на рисунке 3 обозначено звездочкой); величина эффекта r = 0,83 для ретросплениальной коры контралатерального полушария относительно используемой вибриссной подушки, r = 0,81 для ретросплениальной коры ипсилатерального полушария; r = 0,79 для бочонкового поля контралатерального полушария, r = 0,83 для бочонкового поля ипсилатерального полушария), что соответствует данным литературы (напр.: Lu et al., 2014).
Таким образом, было установлено, что под воздействием алкоголя меняется число нейрогенетически активных нейронов, вовлеченных в процесс приобретения нового опыта. В частности, меньше нейронов вовлекалось в этот процесс в тех областях, нейроны которых были вовлечены в приобретение первого навыка. Можно предположить, что под воздействием алкоголя дифференциация предыдущего опыта, связанная с аккомодационной реконсолидацией, происходит в меньшей степени, чем без такого воздействия. Возможно, вовлечение нейронов в новое обучение зависит от предыдущей истории их электрической активности (Guzowski et al., 2006) и связано с повышенной возбудимостью мембраны (Silva et al., 2009): поскольку позднее формируемый опыт реактивируется с большей вероятностью, чем более ранний (Сварник, 2016), это может приводить к снижению вероятности вовлечения элементов предыдущего опыта при формировании последующего.
Рис. 3. Распределение нейрогенетических изменений (оцениваемых по белку Fos) в ретросплениальной коре (РС кора, RSA) и бочонковом поле соматосенсорной коры (БП, S1BF) головного мозга крыс при формировании нового навыка без введения алкоголя (белые столбики) и на фоне введения алкоголя (серые столбики), ипси – то же полушарие головного мозга по отношению к использованной в предыдущем опыте вибриссной подушке, кнтр – противоположное полушарие
Известно, что алкоголь может оказывать различное фармакологическое действие. Предполагается, что алкоголь действует на мембранные белки нейрона, в том числе и белки ионных каналов (Peoples et al., 1996), что приводит к подавлению его активности. Недавние исследования показывают, что эффекты алкоголя на нейронную активность варьируют в зависимости от того, в какой структуре находятся нейроны (White et al., 2000). Таким образом, нельзя говорить об общем глобальном влиянии алкоголя на генерацию потенциалов действия: в одних структурах показано увеличение активности нейронов (Huang et al., 2012), а в других, наоборот, подавление активности при введении алкоголя (Verbanck et al., 1990). В наших работах было показано, что введение алкоголя в большей степени подавляет активность нейронов, специализированных относительно вновь приобретенного опыта, причем известно, что доля таких нейронов выше в корковых областях (Alexandrov et al., 1990). В то же время амнестический эффект алкоголя главным образом связывается с подавлением активности NMDA-рецепторов и потенциированием ГАМК-опосредованного ингибирования активности нейронов (Nomura, Matsuki, 2008). Характерно, что плотность распределения NMDA-рецепторов по структурам мозга не одинакова (Petralia et al., 1994), в частности, плотность данных рецепторов выше в верхних слоях коры по сравнению с нижними (Conti et al., 1997), что может быть одним из факторов, лежащих в основе неоднородного влияния алкоголя на генерацию потенциалов действия и более выраженного подавления алкоголем активности специализированных нейронов в верхних слоях коры по сравнению с нижними (Alexandrov et al., 1990).
Экспрессия c-Fos не отражает напрямую повышенную активность нейронов, а маркирует скорее процесс рассогласования, возникающий в нейронах при нехватке у них различных метаболитов, необходимых им для выживания. Формирование функциональной системы, по-видимому, – это возможность для нейронов специализироваться в отношении данной системы, обеспечивать достижение результата на уровне целостного организма и тем самым устранять рассогласование, получая необходимые метаболиты от других клеток организма. Показано, что само по себе введение алкоголя незначительно изменяет число Fos-положительных клеток (Ryabinin et al., 1995; Segovia et al., 2013), однако в стрессовой ситуации число Fos-положительных нейронов снижается по сравнению с «безалкогольным» контролем. Таким образом, снижение числа Fos-положительных нейронов при обучении под воздействием алкоголя может означать снижение числа нейронов, находящихся в состоянии рассогласования и готовых вовлекаться в процессы системогенеза. Образно говоря, алкоголь, подавляя активность NMDA-рецепторов у нейронов, заставляет нейроны временно «забыть» о нужных им метаболитах. Интересно, что нарушение функции NMDA-рецепторов связывают с нарушением процессов рассогласования, оцениваемых, например, по величине негативности рассогласования (Chitty et al., 2015).
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что при научении в условиях алкогольной регрессии в меньшей степени выражено вовлечение корковых областей в формирование новых элементов опыта. Это вовлечение основано на селекции активированных нейронов для последующей их специализации (см.: Александров, Сварник, 2009) в отношении формирующегося элемента. А селекция, как отмечал еще У. Джеймс, является основой формирования памяти (James, 1890). В условиях алкогольной регрессии также менее выражена реорганизация, «подстройка» уже имевшегося у индивида опыта, которая обеспечивает взаимосогласование раннее образованных и вновь сформированных систем.
3. Просоциальное поведение человека при алкогольной регрессии
• «Алкогольная близорукость» (alcohol myopia) – примитивизированное восприятие, которое приводит к различным эффектам в зависимости от конкретных деталей ситуации и социального контекста.
• Под воздействием алкоголя наблюдается регрессия просоциального поведения человека – упрощенное восприятие рассматриваемых социальных ситуаций (моральных дилемм) и связанное с ним уменьшение индивидуальных различий в моральных оценках: континуум оценок «сжимается».
• Снижение вариабельности и сложности сердечного ритма у людей в состоянии алкогольного опьянения может рассматриваться как физиологический индикатор процессов врéменной дедифференциации и повышения роли в организации поведения сравнительно низкодифференцированных систем, актуализация которых характеризуется повышением эмоциональности.
Влияние алкоголя на социальное поведение человека трактуется неоднозначно. С одной стороны, алкогольное опьянение сопряжено с антисоциальным и агрессивным поведением, что объясняется подавлением «моральной составляющей» действий (Heath, Hardy-Vallee, 2015). С другой стороны, в определенных ситуациях алкоголь усиливает стремление индивида помогать другим и связан с проявлениями альтруизма (Steele et al., 1985). Такие противоречивые проявления алкогольного опьянения некоторые авторы относят к феноменам «алкогольной миопии», или «алкогольной близорукости» – примитивизированного, упрощенного восприятия, которое приводит к различным эффектам в зависимости от конкретных деталей ситуации и социального контекста (см. обзор: Steele, Josephs, 1990, а также данные о зависимости эффектов алкоголя от социального контекста: Peterson et al., 2005).
При нахождении индивида в общественном месте (в баре) увеличение уровня алкоголя в крови положительно коррелирует с числом утилитарных моральных суждений, т. е. оценок, допускающих причинение смертельного вреда одному человеку для спасения большего числа людей (Duke, Bègue, 2015). Утилитарные моральные суждения основаны на применении кажущегося очевидным для многих людей принципа минимизации вреда, в данном случае – «лучше спасти большее число людей, чем меньшее». Ранее мы показали, что утилитарность суждений у взрослых людей максимально выражена в юности и снижается с возрастом (Арутюнова, Александров, 2016). Поэтому можно было бы полагать, что повышение утилитарности моральных суждений под воздействием алкоголя, как и снижение показателей моральной зрелости (по Колбергу – см.: Denton, Krebs, 1990), являются отражением регрессии, проявляющейся в сдвиге моральных решений к «инфантильной стадии» (см. раздел 3.1 о моральных решениях при стрессе).
Однако на сегодняшний день нам не известны работы, в которых проводилось бы контролируемое в лабораторных условиях экспериментальное сопоставление моральных суждений людей в трезвом состоянии и под воздействием алкоголя. Заполнение данного пробела осуществлялось нами в экспериментах, в которых использовался компьютерный вариант методики «Тест морального чувства» (Moral Sense Test). Данная методика, разработанная Ф. Кашменом с соавт. (Cushman et al., 2006), была переведена нами на русский язык и адаптирована для использования на российской популяции (Arutyunova et al., 2013). Методика состояла из тридцати сценариев моральных дилемм и двух контрольных сценариев. В каждом из сценариев моральных дилемм главный герой стоял перед выбором спасения пятерых незнакомых людей за счет причинения смертельного вреда одному незнакомому человеку. Герой дилеммы всегда совершал «утилитарный» выбор, т. е. решал спасти пятерых за счет смерти одного. Участникам исследования предлагалось оценить допустимость его утилитарного действия (или бездействия) по семибалльной шкале, где 1 было обозначено как «запрещено», 4 – «допустимо» и 7 – «обязательно». Контрольные сценарии не содержали моральной дилеммы и включали спасение пятерых человек без причинения вреда кому-либо, эти сценарии были направлены на проверку понимания инструкции и внимательности при ответах на вопросы. Далее приводятся примеры сценариев, использованных в данном исследовании:
«Стоя возле железной дороги, Денис увидел, что пустой неуправляемый вагон вот-вот собьет пять человек. Рядом с Денисом находится стрелочный рычаг, которым можно направить вагон на запасной путь и в сторону от пятерых людей. Но перевод стрелки также приведет к опусканию перил пешеходного моста, находящегося над запасным путем. В результате этого один человек упадет с моста на рельсы запасного пути и попадет под вагон. Если Денис потянет за рычаг, вагон пойдет на запасной путь и не собьет пять человек, а один человек упадет на рельсы и попадет под вагон. Если Денис не потянет за рычаг, то вагон продолжит путь, собьет пять человек, а один человек на мосту запасного пути останется жив. Денис решает потянуть за рычаг».
«Дима едет по заливу на моторной лодке, как вдруг замечает пловцов, которым грозит опасность. Пятеро пловцов тонут в конце узкого канала прямо по курсу Димы. Сбоку от канала тонет еще один пловец. Если Дима остановится и спасет этого одного пловца сбоку от канала, он не успеет спасти пятерых пловцов. Если Дима прибавит скорость и поплывет к пятерым пловцам мимо одного пловца, последний утонет, но пятерых пловцов удастся спасти. Дима решает прибавить скорость и плыть в сторону пятерых пловцов».
Все участники проходили исследование дважды с интервалом в 2–4 месяца. Экспериментальная группа (n = 35) была протестирована один раз после принятия безалкогольного напитка и один раз – после принятия алкоголя (этанол, 1 г/кг). Порядок условий эксперимента был контрсбалансирован. Контрольная группа (n = 14) оба раза проходила тестирование после принятия безалкогольного напитка. Для приготовления алкогольного напитка использовали водку Русский Стандарт® (40 % этанола), которую смешивали с фруктовым соком (в соответствии с методом, применяемым в психофармакологических исследованиях; см., напр.: Van Ravenzwaaij et al., 2012). Расчетное количество водки в мл (напр., участник, весивший 70 кг, выпивал 219 мл водки) разделялось на две равные части и разливалось в два стакана объемом по 400 мл. В стаканы доливался фруктовый сок до их заполнения. Участники исследования выпивали два этих стакана за 30 минут, в течение которых они смотрели фильм из серии Би-Би-Си «Планета Земля». Участники контрольной группы пили то же количество жидкости (800 мл), но эта жидкость не содержала алкоголя и представляла собой сок, смешанный с водой. Во время решения моральных дилемм у всех участников регистрировали динамику сердечного ритма (см. ниже). Для выявления эффектов алкоголя на общий паттерн моральных суждений анализировали динамику индекса моральной допустимости (ИМД) гибели одного человека для спасения многих (Paxton et al., 2012).
Значения ИМД по выборке после принятия алкоголя (ИМДалкоголь, n = 35, M = 4,23, SD = 1,15) и в норме (после принятия безалкогольного напитка) (ИМДнорма, n = 35, M = 4,19, SD = 1,16) не различались (критерий Стьюдента для зависимых выборок t(34) = 0,39, p = 0,699). Однако величина изменения ИМД после принятия алкоголя (ΔИМД = ИМДалкоголь–ИМДнорма) отрицательно коррелировала (r Спирмена = –0,36, p = 0,036) с ИМД участников в нормальном состоянии (ИМДнорма), т. е. обнаружена следующая закономерность: у индивидов, в норме склонявшихся в сторону менее утилитарных оценок, прием алкоголя был связан с увеличением утилитарности, а у индивидов, в норме склонявшихся в сторону более утилитарных оценок, – с ее уменьшением. Это означает, что если индивид в целом оценивал причинение смертельного вреда одному человеку для спасения пятерых как недопустимое с точки зрения морали, то после принятия алкоголя он оценивал причинение того же вреда как более допустимое. Если же индивид в норме оценивал подобные действия как допустимые или даже обязательные, то его оценки сдвигались в обратную сторону.
Для дальнейшего анализа экспериментальная группа (n = 35) была разделена на две подгруппы в зависимости от того, в какую сторону поменялись значения ИМД после принятия алкоголя (рисунок 4). В подгруппе 1 (n = 17) значения ИМД (Med = 3,8) после принятия алкоголя в среднем сдвинулись в сторону большей утилитарности (Med = 4,2), и этот сдвиг был достоверным (критерий Вилкоксона, n = 17, Z = 3,62, p<0,001; величина эффекта r = 0,62). В подгруппе 2 (n = 18) значения ИМД (Med = 4,42) сдвинулись в сторону меньшей утилитарности (Med = 4), этот сдвиг также был достоверным (критерий Вилкоксона, n = 18, Z = 3,72, p<0,001; величина эффекта r = 0,62). Две подгруппы достоверно различались по показателю ИМДнорма (точный критерий Манна – Уитни, n1 = 17, n2 = 18, U = 97,5, Z = 1,83, p = 0,035, r = 0,31), но не по показателю ИМДалкоголь (точный критерий Манна – Уитни, n1 = 17, n2 = 18, U = 129, Z = 0,79, p = 0,219). Таким образом, можно сделать вывод о том, что под воздействием алкоголя моральные оценки людей «сближаются», становятся более сходными.
Рис. 4. Динамика моральных оценок под воздействием алкоголя.
Показаны медианные значения и квартильный разброс. В подгруппе 1 (светло-серые столбцы) значения ИМД в норме были ниже (критерий Манна – Уитни, p = 0,035, обозначено звездочкой), чем в подгруппе 2 (темно-серые столбцы). Под воздействием алкоголя в обеих подгруппах наблюдался сдвиг оценок (критерий Вилкоксона, p<0,001), после чего различия в значениях ИМД исчезали
Полученные данные демонстрируют, что под воздействием алкоголя в «нейтральной» ситуации (без того социального контекста, который имел место в экспериментах – Duke, Bègue, 2015) люди начинают оценивать социально значимые действия более сходно. На наш взгляд, эти результаты соответствуют представлениям о действии алкоголя как «дедифференциатора», вызывающего регрессию. При анализе эффектов алкоголя в нашей экспериментальной ситуации регрессия проявляется в упрощенном восприятии рассматриваемых социальных ситуаций и связанном с ним снижении индивидуальных различий в оценках. Имеются основания (Aan Het Rot et al., 2008) полагать, что в экспериментах с алкоголем особое значение имеет социальный контекст. Упрощенное восприятие социальных ситуаций – «алкогольная близорукость» – один из известных феноменов воздействий алкоголя на поведение человека, который в зависимости от социального контекста может вызывать совершенно противоположные поведенческие эффекты: от повышенной агрессии до крайнего альтруизма (см. обзор: Steele, Josephs, 1990). В условиях проведенного нами лабораторного эксперимента с контролируемым социальным контекстом поведенческим проявлением упрощенного восприятия стало уменьшение индивидуальных различий.
В отличие от приведенных выше данных литературы о связи приема алкоголя с ростом утилитарности в данном исследовании острое введение алкоголя у одних индивидов было связано с ростом утилитарности, а у других – с ее снижением. Иначе говоря, у разных индивидов регрессия может выражаться в разной, даже противоположной направленности изменений просоциального поведения. В социальной среде (в общественном месте, баре) восприятие моральных дилемм под воздействием алкоголя, вероятно, упрощается в сторону повышения утилитарности: «пять жизней лучше, чем одна». В отсутствие социального контекста (наедине с компьютером) упрощение, или регрессия, может также происходить и в обратном направлении: «Убивать нельзя ни при каких обстоятельствах». Кроме того, вероятно, посетители бара (в экспериментах – Duke, Bègue, 2015) не являются (в отношении эффектов алкоголя) случайной выборкой. Так, показано, что алкоголь качественно по-разному влияет на тех, кто предпочитает алкоголь (и чаще оказывается посетителем бара), в сравнении с теми, кто предпочитает безалкогольные напитки (Wit et al., 1987). Более того, известно, что люди с алкогольной зависимостью склонны к высокоутилитарным моральным суждениям (Khemiri et al., 2012; Carmona-Perera et al., 2014) и по сравнению со здоровыми людьми оценивают утилитарные решения как менее сложные (Carmona-Perera et al., 2014).
Конец ознакомительного фрагмента.