Мозг Тонкая настройка. Наша жизнь с точки зрения нейронауки - Питер Уайброу

* * *

Американцы, лидируя среди других наций по таким параметрам, как материальное благосостояние, качество жизни, свобода выбора и развитие технологий, также приобрели сомнительную славу чуть ли не самых толстых людей на планете. В 2008 г., по оценке Центра по контролю заболеваний, 68% населения США имели избыточный вес, а примерно 33% из этой группы страдали ожирением, то есть их индекс массы тела (ИМТ) превышал 30. Чтобы вы лучше поняли общую картину, отмечу, что процент людей, страдающих ожирением, в США в десять раз выше, чем в Японии. Такой ненормальный набор веса свидетельствует о нарушении физиологического баланса, которое не только грозит миллионам американцев развитием диабета II типа, сердечно-сосудистых и других хронических заболеваний, но и создает огромные трудности для здравоохранения и экономики страны.

При более глубоком анализе обнаруживается, что американцы потихоньку толстели на протяжении нескольких десятилетий, но очевидно, что кривая среднего веса резко поползла вверх где-то в начале 80-х гг. прошлого века. Это совпадает по времени с изменением наших пищевых привычек — с переходом от домашней еды ко все увеличивающемуся потреблению высококалорийных полуфабрикатов, содержащих большое количество очищенного сахара и насыщенных жиров и, что самое главное, легкодоступных, вкусных и дешевых.

Стоит спросить: как же мы оказались в таком положении? Ведь среди всех живых существ на Земле мы как будто самые разумные? Мы можем не только думать, выбирать и действовать, но и, что составляет предмет нашей особой гордости, учиться на собственном и чужом опыте! Мы в Америке привыкли считать, что вес — это личное дело каждого. Так почему же, столкнувшись с новообретенным изобилием, мы, такие разумные, повели себя столь же глупо, как фазан Генри на свежезасеянном лугу? Что случилось с нашей способностью к самоограничению, почему мы просто не можем сказать «нет» и держать свои пищевые привычки под контролем?

К несчастью, как стали постепенно осознавать американские граждане, поддержание нормального веса в нашей стране сегодня — по самым разным причинам, от генетических и физиологических до межличностных и культурных, — совсем не простая задача.

Ожирение стало проблемой номер один для американского здравоохранения. Чтобы понять ее корни, стоит начать с эволюционной истории нашего вида. Для человека жить в условиях изобилия дешевой и вкусной еды — это уникальный опыт, с которым он ранее не сталкивался. Как и у знаменитого фазана Генри, наш метаболизм и наши инстинкты рассчитаны на выживание в ситуации дефицита еды, а не ее избытка.

С точки зрения физиологии уравнение, лежащее в основе увеличения веса, выглядит очень просто: избыточный вес — прямое следствие запасания организмом излишков энергии, когда он получает с пищей больше калорий, чем ему требуется для выполнения своих функций. В поддержании баланса энергетических потребностей организма участвует много генов, которые не только взаимодействуют друг с другом, но и реагируют на изменения условий среды. С этим сталкивался каждый из нас: просто вспомните лишние килограммы, набранные в День благодарения и прочие зимние праздники. Но для наших предков, у которых доступ к пище был неравномерным и непостоянным, возможность хранить излишки энергии с помощью увеличения массы тела была очень полезным эволюционным приобретением. В периоды голода такая адаптационная способность быстро становилась важнейшей для выживания. Поэтому у людей африканского и аборигенного южноамериканского происхождения метаболизм больше приспособлен к тому, чтобы запасать энергию, чем у европейцев: раннее развитие сельского хозяйства в Европе сделало доступ населения к пище более стабильным и дало возможность геному лучше приспособиться к новым условиям. Однако программы обмена веществ не так-то легко изменить. Поэтому, когда человек — особенно с метаболической предрасположенностью запасать калории — постоянно питается высококалорийными продуктами, тем более если это сочетается с сидячим образом жизни, вероятность развития избыточного веса и ожирения существенно возрастает, что представляет серьезную угрозу его здоровью.

Знаменитый и хорошо изученный пример такого взаимодействия генов со средой — резкое повышение уровня ожирения у индейцев пима в Аризоне при переходе на высококалорийный «западный» рацион. Изначально этот генетически гомогенный «речной народ» жил охотой, рыболовством и натуральным сельским хозяйством. Физиологически и культурно индейцы пима были хорошо приспособлены к выживанию в периоды голода. В конце XIX века, когда белые поселенцы, обосновавшиеся выше по реке, изменили ее течение и лишили индейцев источника воды, их двухтысячелетние традиции оказались в значительной мере подорваны, что привело к жестокому голоду. Американское правительство стало обеспечивать пима пищей, преимущественно состоящей из животных жиров, рафинированных сахаров и белой муки, — и буквально за несколько десятилетий такой рацион вкупе с переходом индейцев к культурно чуждому им малоактивному образу жизни привел не только к появлению у большей части племени избыточного веса, но и к широкому распространению диабета II типа, которым в настоящее время страдает около 32% аризонских пима.

Судьба этого племени из Аризоны резко контрастирует с судьбой другого сообщества со сходной генетической наследственностью, проживающего в нескольких сотнях миль к югу в мексиканских горах Сьерра-Мадре. Здесь индейцы пима сохранили свои древние традиции, в том числе рацион, состоящий преимущественно из кукурузы и тыквы с дополнениями в виде мелкой дичи и рыбы, — и в этом племени поддерживается нормальный средний вес, а распространенность диабета низка.

Во многом уникальный пример индейцев пима прекрасно демонстрирует закономерность: если в течение достаточно короткого времени нарушается соответствие между условиями среды и характером обмена веществ у людей, это может иметь серьезные последствия. При резком изменении культурных традиций и рациона биологические особенности, которые развились для запасания калорий и сохранения нормальной массы тела в условиях недостатка пропитания, не просто оказались неэффективными, но и привели к патологическому увеличению веса, когда количество получаемых калорий превысило количество затрачиваемых.

К аналогичным осложнениям при адаптации к изобилию приводит и наше инстинктивное поведение. В процессе эволюции не только генетические механизмы контроля метаболизма, но и наши инстинкты были запрограммированы на недостаток пищи. В среде, где пищевых ресурсов постоянно не хватало, человек должен был собирать и есть все, что возможно и когда возможно, потому что не мог рассчитывать на постоянный приток калорий. В то же время, как я покажу дальше, мозг, который управляет нашим поведением, не слишком хорошо подготовлен для выполнения требований конкретного момента, потому что механизмы его функционирования сохранились с древнейших времен и их не так-то просто изменить. Когда наступает период изобилия, это оказывается проблемой. Процесс эволюции по своей сути консервативен: выбор из различных моделей адаптации наиболее подходящих для успеха и выживания происходит в течение долгого периода. Адаптивные механизмы, которые оказались ценными, остаются неизменными из поколения в поколение и даже в процессе появления новых видов. Таким образом, какие-то черты инстинктивного поведения, характерные для фазана Генри, имеются и у нас с вами.

В борьбе за существование боль и удовольствие служат соответственно красным и зеленым светом, которые формируют наше поведение и управляют адаптивной стратегией мозга. Страх и боль предупреждают нас о том, что мы можем пострадать, и заставляют отступать, а удовольствие является наградой за успешные действия, стимулируя любопытство и дальнейшие эксперименты в этом направлении. В нашей эволюционной истории мы часто сталкивались с болью, а получить вознаграждение было нелегко. В условиях постоянного поиска еды такая черта, как самоограничение, требовалась очень редко. Районы Африки к югу от Сахары, где произошло зарождение человека как вида, мало что могли предложить, и на это малое было много охотников. Таким образом, потребление энергии в виде калорий регулировалось скудностью источников пищи и жесткой конкуренцией. Когда древнему человеку везло — например, он натыкался на усыпанное фруктами дерево или останки крупного зверя, — этот опыт сохранялся в его эмоциональной памяти, что порождало желание пережить его вновь. Но такие счастливые моменты были крайне редки. Интересы каждого человеческого существа требовали хвататься за любую моментальную выгоду. Иначе говоря, дофаминовая система вознаграждения, порождающая ощущение удовольствия, была настроена на кратковременную активность: тот, кому сопутствовала удача на охоте, как можно быстрее съедал сколько мог и прятал остальное, чтобы никто не успел оспорить у него право на добычу.