Стефан Дж. Гийанэй
Голодный мозг. Как перехитрить инстинкты, которые заставляют нас переедать

Мозг ищет калории

Мы согласимся на том, что еда выступает в роли мощного подкрепляющего средства и перетягивает на себя управление поведением человека. При этом некоторые продукты сильнее воздействуют на мозг, чем другие. Например, брюссельская капуста кажется нам менее привлекательной, чем мороженое. Чтобы понять, почему мы переедаем, прежде нужно ответить на один фундаментальный вопрос: Что именно содержится в пище, что запускает процесс подкрепления? Энтони Склафани, тот самый ученый из первой главы нашей книги, который изобрел «ресторанную диету», посвятил свою карьеру решению этого вопроса. И он добился серьезного прогресса.

Обычная лабораторная крыса любит напиток с искусственным ароматом вишни также сильно, как напиток с ароматом винограда. Если поставить в клетку два напитка, то крыса выпьет примерно одинаковое количество из обеих поилок. В 1988 году Склафани и его коллеги опубликовали революционные результаты исследования по изменению вкусовых пристрастий крыс. Ученые вводили крысам в желудки частично переваренный крахмал, пока они пили вишневый напиток. Из-за чего животные начинали больше любить вишневый напиток, чем виноградный.^[36] Их вкус изменился на противоположный, когда ученые повторили эксперимент с участием виноградного напитка. Крысам больше не вводили крахмал, но спустя четыре дня они все равно демонстрировали стойкое предпочтение к напитку, который попал к ним в рот вместе с крахмалом. Этот феномен Склафани назвал условное вкусовое предпочтение.^[37]

Условные вкусовые предпочтения стоит рассмотреть подробнее. Крысы не подозревали, что ученые вводят им в желудки крахмал. Но крахмал каким-то образом смог подать сигнал в мозг, из-за которого крысы больше полюбили тот напиток, вкус которого ощутили вместе с крахмалом. Они научились отдавать предпочтение до сих пор нейтральному вкусу таким же образом, как собаки Павлова научились пускать слюну в ответ на звук колокольчика. Как же это работает?

Калории формируют не только вкусовые предпочтения, они отвечают и за появление привязанности к запахам, внешнему виду, звуку и даже месту, где, предположительно, можно найти калорийную пищу. Из наблюдений можно сделать вывод, что крысы держатся поблизости от тех мест, где с ними уже произошло что-либо хорошее. А живот, набитый калориями, разумеется, вещь хорошая. Так мы учимся реагировать на наше окружение и добиваться от него того, чего хотим.

Дальнейшие эксперименты выявили, что крысы реагировали не на крахмал, а на молекулы глюкозы, которые возникают при распаде крахмала в пищеварительном тракте. Главным образом реакция на глюкозу происходила в тонком кишечнике. Каким-то образом кишечник определял присутствие глюкозы и посылал мозгу сообщение: «Произошло что-то хорошее. Хочу еще раз!»

Склафани до конца не изучил, каким образом сигнал из кишечника достигает мозга. Но он и другие ученые точно определили, как сигнал, попадая в мозг, влияет на развитие вкусовых предпочтений.^[38] Главный подозреваемый – я думаю, вы догадались – дофамин в вентральном стриатуме. Иван де Араухо, доцент кафедры психиатрии Йельского университета провел исследования, не опираясь на работы Склафани, и обнаружил, что калории в тонком кишечнике способствуют выбросу дофамина в вентральный стриатум. Чем больше калорий попадает в кишечник, тем сильнее повышается уровень дофамина в вентральном стриатуме. В соответствии с заключениями Араухо, научная группа под руководством Склафани пришла к выводу, что блокирование дофаминового всплеска не позволяет развиваться условным вкусовым предпочтениям. «Из этого следует, – сообщает Склафани, – что дофамин является ключевым компонентом всего процесса».

Данный опыт хорошо иллюстрирует способность углеводов влиять на вкусовые предпочтения. Когда крыса ест, то чувствует вкус и запах, которые ассоциируются с пищей. После того как она проглатывает еду, та попадает в желудок и оттуда – в тонкий кишечник, где определяется наличие глюкозы. Далее идет пока неопределенный сигнал в мозг, что, в свою очередь, приводит к дофаминовому взрыву в вентральном стриатуме. Если пища богата крахмалом или в ней много сахара, то после дофаминового взрыва у крысы вырабатывается предпочтение к вкусу и запаху только что съеденной пищи и она обретает мотивацию к поиску подобного продукта. Таким образом крыса учится выбирать углеводную пищу.

Исследователи из группы Склафани пробовали воздействовать и на вкусовые предпочтения с помощью жиров и белков. В серии опытов показано, что крысы одинаково хорошо реагируют на присутствие всех трех основных питательных элементов – углеводов (крахмал и сахар), жиров и белков.^[39] Склафани выявил, что чем пища калорийнее, то есть чем выше концентрация калорий в ней, тем сильнее ее подкрепляющее воздействие. По всей видимости, мозг крысы настроен не только на углеводы, но и на все типы калорий в принципе – животное предпочитает пищу, которая дает как можно больше калорий за один укус. Звучит знакомо, не правда ли?

Вкус и аромат еды позволяют мозгу быстро определять ее качество еще до попадания в пищеварительный тракт. Склафани и другие ученые доказали, что некоторые вкусы, попав на язык, повышают вероятность возникновения вкусового предпочтения. Например, у крыс появляется стойкая вкусовая привязанность к сладкому вкусу, и она сильнее по сравнению с теми опытами, в ходе которых крысам подавали глюкозу прямо в желудок. Сахар воздействует на язык, затем – на тонкий кишечник, что закрепляет поведенческий шаблон. Пища с другими вкусами воздействует на организм таким же образом. Богатый и плотный вкус умами («приятный вкус») создают аминокислоты и глутамат (основной компонент глутамата натрия).^[40] Этот вкус повышает желание употреблять данную пищу у крыс так же сильно, как и у людей. В том числе глутамат создает вкусовые предпочтения, если вводится непосредственно в желудок. Сладость фрукта означает, что плод спелый. Также вкус глутамата говорит о поступлении богатой белковой пищи, к примеру мяса.^[41] Оба вкуса очень приятны и указывают на важный источник калорий и других питательных веществ в условиях дикой природы. В противоположность им, горечь, запах разложения и любая пища, которая в прошлом привела к пищевому отравлению, вызывают отвращение.^[42]

Все эти факторы говорят о том, что животные не выбирают пищу наугад – их привлекают в ней определенные качества, которые мозг инстинктивно распознает как ценные, а в основном ее качество измеряется ее калорийностью. Предположительно, наиболее важны питательные вещества, необходимые для выживания и воспроизведения потомства в естественной среде. Мозг крысы реагирует на их присутствие и выбрасывает порцию дофамина. Вариант поведения таким образом закрепляется, и в будущем животное настроено на поиск и поедание продуктов с нужными элементами. Его мозг инстинктивно дает высокую оценку питательным веществам, которые поддерживают здоровье и плодовитость. Постепенно под руководством дофамина крыса учится добывать необходимые продукты эффективнее.

Культура условного рефлекса

Если вам показалось, что у вас с крысой есть много общего, то вы на верном пути. У людей и крыс формируются схожие вкусовые предпочтения. Это вполне ожидаемо, если учесть, что и те и другие являются омниворами (всеядны).

Уже многие поколения крыс и людей едят одинаковые продукты, отдавая с самого рождения предпочтение сладкому вкусу и не любя горький. Можно предположить, что это было свойственно еще нашим общим с крысами предкам 75 миллионов лет назад. Кроме того, люди всех национальностей любят мясной вкус глутамата, не переносят запах гниения и испытывают стойкое отвращение к продуктам, которые в прошлом привели к пищевому отравлению. Люди очень симпатизируют продуктам с солью (хлорид натрия), однако крысы не разделяют с нами эту любовь.^[43]

Схожесть гастрономических предпочтений людей и крыс подтвердилась в ходе опытов Лиана Бёрча, исследователя в области детского ожирения в Университете Джорджии. Бёрч совместно с коллегами решил выяснить, можно ли использовать результаты наблюдений за крысами, которые вел Склафани, чтобы изучить пищевое поведение людей.^[44] По результатам этих и других исследований можно судить о том, что жиры и углеводы способствуют закреплению условных вкусовых предпочтений у людей. Иначе говоря, они подкрепляют определенный вариант поведения.

В приведенной выше таблице я указал общие для всех людей пищевые симпатии и антипатии. Указанные свойства пищи формируют наше пищевое поведение. В организме резко повышается уровень дофамина, что стимулирует нас к поиску калорийной еды, ее вкусов, запахов, текстур, внешнего вида и мест, где можно ее достать.

Люди в Китае и во Франции одинаково любят сахар, соль, жиры и вкус мяса. Конечно, француз едва ли оценит по достоинству традиционную китайскую кухню, а китайца может затошнить от крепкого аромата французского сыра. В каждой культуре сложились свои предпочтения относительно вкуса, запаха, текстуры и внешнего вида пищи, сформировавшиеся в результате позитивного подкрепления в процессе обучения. Крысы не родились со знанием того, что им больше нравится вишневый вкус, чем виноградный. Также и мы при рождении не имеем привязанности к вкусу и запаху нашей национальной кухни. Она вырабатывается как условное вкусовое предпочтение. Вкус и запах пищи становятся приятными и мотивирующими в силу многократного повторения в совокупности с подкрепляющим воздействием углеводов и жиров. Ассоциации со вкусной пищей формируются главным образом в детстве.

При таких обстоятельствах очевидно, что человеческий мозг находится в сильной зависимости от калорий. За исключением соленого вкуса, все остальные врожденные вкусовые предпочтения отражают высокую калорийность продуктов. Ученые предполагают, что причина кроется в фатальном недостатке калорий, который в далекие времена угрожал нашим прародителям. Чтобы люди могли оставить после себя потомство, эволюция заставила нас превыше всех остальных продуктов ценить высококалорийную пищу. И становится понятно, почему современные охотники и собиратели, которые по сей день живут так, как жили их далекие предки, не тратят время на поиски брюссельской капусты. Они прикладывают усилия, чтобы добыть высококалорийную пищу, способную восполнять их энергетические затраты, – орехи, мясо, клубни, мед и фрукты. Подробнее об этом мы поговорим позже.

Исходя из своих врожденных вкусовых предпочтений, ребенок скорее попросит мороженое, чем брюссельскую капусту. С точки зрения вентрального стриатума брюссельская капуста не имеет никакой ценности, хотя и содержит большое количество витаминов и минералов, ведь в ней очень мало калорий.^[45] Мы хотим мороженого, потому что мозг ассоциирует его вкус, текстуру и внешний вид с хорошей порцией быстроусвояемых жиров и углеводов. Наш мозг развивался в эпоху относительной нехватки продовольствия, поэтому он воспринимает калории как необходимость, и влечет нас к холодильнику.

Бессознательная часть мозга считает некоторые продукты настолько ценными, что заставляет нас добывать и поедать их даже тогда, когда мы не голодны. При этом можно испытывать искреннее желание придерживаться здоровой диеты и следить за фигурой. Мы завершаем десертом сытный ужин, запиваем газировкой обед и не можем устоять перед еще одним кусочком пиццы. Сила воли часто капитулирует перед могучим воздействием внешних раздражителей, которые уже получили дофаминовое подкрепление. В качестве раздражителей может выступать завлекательное меню с десертами, автомат с газировкой в поле зрения или аромат пиццы. Случается, что процесс дофаминового подкрепления выходит из-под контроля.

Очень сильные привычки

Несмотря на то что процесс подкрепления для нас абсолютно естествен и помогает идти по жизни, с успехом преодолевая препятствия, иногда он выходит из-под контроля. Как показали опыты МакДевитта, когда концентрация дофамина в вентральном стриатуме достигает критического уровня, определенный вариант поведения получает настолько сильное подкрепление, что начинает доминировать над естественным и рациональным образом действий. Так появляется зависимость.^[46] Любой из известных наркотиков, вызывающий зависимость, либо влияет на концентрацию дофамина непосредственно в вентральном стриатуме, либо стимулирует возникновение такого же результата другими путями. Даже сравнительно мягкие наркотики, например кофеин, формируют зависимость схожим образом. На фоне повторяющегося дофаминового всплеска в вентральном стриатуме после употребления тяжелых наркотиков, например крэка, повторение поведенческого акта, приведшего к такому состоянию, становится самой приоритетной задачей. На второй план отходят пища, безопасность, комфорт и отношения с окружающими. Генераторы сигналов, которые запускают процесс поиска и курения крэка, создают в стриатуме патологически сильные нейронные связи. Они заглушают все остальные сигналы, исходящие из других генераторов.

По мнению Роя Уайза, исследователя феномена зависимости, с которым мы уже познакомились в начале этой главы, зависимость – это гипертрофированная версия естественного процесса позитивного подкрепления. «Зависимость формируется как очень сильная привычка, потому что наркотики являются очень сильным подкрепляющим средством», – говорит Уайз.

Получается, что можно впасть в зависимость от еды? Еда выступает в качестве триггера для выброса дофамина в вентральный стриатум точно так же, как тяжелые наркотики. Мы знаем, что еда может давать очень сильный подкрепляющий сигнал. Но среди ученых это мнение не находит однозначного подтверждения. Как можно впасть в зависимость от вещества, которое жизненно необходимо организму? Следуя этой логике, мы находимся в зависимости от воды и воздуха? Все, что приносит радость в нашей жизни, от секса до новой машины или успешно выполненной работы, приводит к дофаминовому всплеску в вентральном стриатуме. Значит, у нас зависимость вообще от всего?

Конечно, мы не страдаем от зависимости ко всему подряд. Большинство людей поддерживают осознанные отношения с тем, что доставляет радость жизни. Такие отношения нельзя назвать зависимостью. Однако по результатам исследования, проведенного Эшли Гирхардт и Келли Браунелл из Йельского университета, можно говорить о том, что некоторые люди действительно страдают от пищевой зависимости. Коллеги Браунелл изучили стандартные диагностические критерии для выявления зависимости, подкрепление которой происходит без участия пищи. Это наркотики, секс и пристрастие к азартным играм.^[47] На основе диагностических критериев они составили опросник, который помогает обнаружить пищевую аддикцию. Явление пагубного пристрастия к пище характеризуется потерей контроля, употреблению некоторых продуктов, невзирая на негативные последствия для организма и синдромом отмены. В опроснике были примерно такие пункты: «Бывало, что я принимал пищу так часто или в таких больших количествах, что вскоре начал принимать пищу вместо работы, в ущерб отношениям с семьей и близкими, потерял интерес к важным делам и мероприятиям, которые раньше любил». И еще: «Однажды я ел до тех пор, пока не почувствовал себя физически больным».

В первой группе прошедших тестирование большинство составляли люди с нормальным весом. У 11 процентов опрошенных обнаружилась пищевая аддикция (зависимость, привыкание). Дальнейшие исследования показали, что пищевая зависимость в основном встречается у людей, страдающих ожирением и склонных к перееданию. Это подтверждает гипотезу о том, что подкрепляющий механизм пищи может привести к развитию зависимости от нее, перееданию и ожирению у восприимчивых людей. Однако не у всех лиц с ожирением проявилась пищевая аддикция, равно как и не все люди с пищевой аддикцией страдают от избыточного веса. Следовательно, перед нами открылась только часть разгадки эпидемии ожирения.

Чтобы понять природу пищевой аддикции, нужно выяснить, какие продукты ее вызывают. Оказывается, что люди не впадают в зависимость от сельдерея и чечевицы. А какая же еда вызывает пристрастие? Вот что думают по этому поводу Гирхардт и Браунелл.

Высокая концентрация сахара, рафинированных углеводов (хлеб, белый рис, макаронные изделия из белой муки), жиры (сливочное масло, сало, маргарин), соль и кофеин приводит к развитию пищевой зависимости. Люди склонны злоупотреблять продуктами, в которых в больших количествах содержатся данные вещества. Практически так же, как и тяжелые наркотики, сами по себе эти вещества не способны вызвать зависимость. Они становятся опасными только после обработки, экстракции, рафинирования и концентрирования, которым они подвергаются на современном производстве. Подобные продукты только напоминают настоящую еду и их употребление всерьез повышает риск развития аддикции.

Нельзя однозначно заявить, что эти пищевые вещества вызывают зависимость, однако совершенно точно известно, что они приводят к дофаминовому всплеску в вентральном стриатуме. Чем выше концентрация веществ, тем сильнее дофаминовый всплеск. Чем больше дофамина попадает в стриатум, тем сильнее закрепляется вариант поведения. Чем сильнее закрепляется поведение, тем ближе мы подбираемся к зависимости.

Вызывает тревогу то, что современные пищевые технологии позволяют предельно усилить подкрепляющий эффект пищи. Вследствие этого продукты питания очень привлекательны для потребителей. Сегодня нам предлагают очень калорийную пищу, которая состоит из специально составленной технологами комбинации сахара, соли, жира и крахмала. Такая еда нашим древним предкам и не снилась! У них не было другого выбора, кроме как употреблять простую еду, которую они добывали сами. Некоторые современные продукты вызывают серьезный дофаминовый взрыв, который наш мозг технически не готов обработать. В результате восприимчивые люди начинают практиковать саморазрушительное поведение, граничащее с зависимостью. (Не все люди подвержены этому воздействию, об этом мы поговорим немного позже).

Гирхардт и Браунелл заключили, что тяжелые наркотики являются высококонцентрированной версией природных менее аддиктивных веществ, которые естественным образом попадают в организм. Например, в Южной Америке люди жуют листья коки. Они подавляют чувство голода и вызывают легкую стимуляцию, сравнимую с воздействием кофеина. В результате вторичного химического процесса кокаин выпаривается и превращается в тяжелый наркотик крэк, который вызывает очень сильную зависимость.^[48] Технологии позволили сконцентрировать и усилить эффективный компонент листьев коки, который в новом качестве способствует возникновению дофаминового взрыва и отмечает вариант поведения как желательный. В итоге полезное растение превратилось в тяжелый наркотик, который разрушает человеческие жизни. Таким же образом современные пищевые технологии позволили предельно повысить концентрацию «сильнодействующих веществ», которые содержатся в пище. Такие изменения наложили свой отпечаток на некоторых людей, и они неминуемо впали в зависимость от еды.

Среди современных продуктов питания шоколад – самый яркий пример отчаянного разгула «позитивного» подкрепления. Какао, или шоколадное дерево, впервые обнаружили в тропических лесах Южной Америки. Его семена обладают высокой калорийностью, потому что в них в больших количествах содержатся жиры. После ферментации, обжарки и измельчения семена какао превращаются в шоколад – в волшебный продукт, который остается твердым при комнатной температуре и тает во рту. Чтобы замаскировать натуральный горький вкус шоколада, мы щедро сдабриваем его рафинированным сахаром и молокосодержащими продуктами. Калории, жиры, углеводы и сладкий вкус шоколада вместе составляют могучую комбинацию с сильными подкрепляющими свойствами. Но у шоколада есть настоящий козырь в рукаве, из-за которого он по праву считается королем расстройства пищевого поведения: в нем содержится теобромин – наркотик, вызывающий привыкание. Теобромин оказывает легкий стимулирующий эффект и подкрепляет поведение. Его действие схоже с действием родственного ему кофеина.^[49] Хотя сам по себе теобромин не опасен, но в сочетании с веществами, которые сильно воздействуют на организм, он заставляет человека забыть о «тормозах». Не удивительно, что шоколадная зависимость стала важным предметом научного изучения. Даже те, кто не считает себя «шокоголиками», временами испытывают страшное желание съесть шоколад. Исследования показали, что шоколадная привязанность чаще проявляется у женщин.

Хотя большинство из нас не испытывают буквальной зависимости от пищи, напомню, что аддикция – это просто усиленная форма естественного процесса подкрепления. Возможно, мы не настолько увлекаемся едой, что это сказывается на нашей работе и отношениях с близкими. Но большинство из нас потребляют гораздо больше калорий, чем это необходимо, даже когда это идет вразрез с нашими истинными интересами и вопреки лучшим устремлениям.

Подкрепление – это бессознательный процесс. Он протекает не интуитивно, а скорее ассоциируется с одним ощущением, которое всем нам хорошо знакомо, – с ощущением удовольствия.

Желания под контролем

Как мы можем побороть ту врожденную силу, которая заставляет нас слишком много есть? Мы можем взять на заметку результаты исследования наркотической зависимости. Одна из лучших стратегий лечения наркомании основывается на устранении раздражителей, которые вызывают ассоциации с наркотиками. Эксперименты Павлова и других ученых выявили, что раздражители органов чувств, которые систематически ассоциируются с позитивными последствиями, превращаются в мотивационные триггеры. Когда наркоман видит трубку для курения крэка, чувствует запах крэкового дыма и идет по той улице, где он обычно покупал наркотик, у него появляется мотивация покурить крэк. И эту тягу крайне тяжело преодолеть. Даже если у вас нет пищевой зависимости, все равно, когда вы проходите мимо кондитерской, видите свежие пирожные на витрине и вдыхаете аромат выпечки, у вас возникает мотивация съесть пирожное или любой другой продукт из тех, что вы любите. Так выглядит механизм подкрепления в действии. Если вы не находитесь рядом с кондитерской и не попадаетесь на крючок связанных с ней раздражителей, то ваша мотивация к приобретению пирожного будет значительно ниже. И вам не придется бороться с собой, чтобы пройти мимо продукта, от которого толстеют.

Нам не так-то просто одолеть бессознательное желание съесть пирожное или другую калорийную еду, если они лежат прямо перед нами. Все что нужно – это обеспечивать предварительное планирование. И тогда мы сможем одержать победу над тягой, при этом не затрачивая ограниченные ресурсы нашей силы воли. Секрет заключается в том, чтобы в повседневной жизни контролировать раздражители, которые ассоциируются с едой. В конечном счете, начав однажды применять предварительное планирование, вы сможете добиться больших успехов.