Теперь посмотрим, как будут вести себя нейронные ансамбли в депрессивном мозге. Представьте, что индивидуум отстраняется от повседневных забот, избегает физической активности, большую часть дня проводит под одеялом или, по крайней мере, меньше времени взаимодействует с внешним миром. Мозг не получает достаточной стимуляции для формирования нового опыта. Существующие нейронные соединения будут сохраняться и усиливаться. Более того, мозг не сможет располагать необходимым количеством модуляторов, чтобы помочь самому себе и простимулировать формирование новых ансамблей. Если, кроме того, индивидуум постоянно фокусируется на своем состоянии, то площадь охвата ансамбля будет нарастать, не встречая конкуренции. Итак, может ли клиническая депрессия соотноситься с необычно большими размерами нейронных ансамблей?
«Неосознанное» состояние малых ансамблей, которое соотносится с низкой активностью префронтальной коры, явно контрастирует с ситуацией при депрессии, когда префронтальная кора становится чрезмерно активной.[261] Кроме того, аномально маленькие ансамбли при получении сенсационного опыта формируются в условиях высокого уровня дофамина, который, наряду с его химическими собратьями, как мы уже видели, при клинической депрессии оказывается в дефиците. Наконец, одна из причин формирования малых ансамблей заключалась в высокой конкуренции со стороны новых ансамблей, возникающих в силу интенсивного взаимодействия с внешним миром – в противоположность состоянию депрессии, при котором человек намеренно избегает контактов с ним.
Если необычно большие размеры нейронных ансамблей коррелируют с депрессией, это позволяет объяснить эффективность электросудорожной шоковой терапии, при которой эпилептиформный судорожный припадок вызывается пропусканием электрического тока через головной мозг пациента.[262] Хотя на лицо грубость и неспецифичность метода, он часто оказывается эффективным, даже если все другие виды лечения потерпели неудачу. Возможно, электрический ток нарушает структуру нейронной сети, тем самым облегчая формирование новых и более разнообразных соединений. Это своего рода принудительная пластичность.
Идея о том, что депрессия может быть связана с аномально большими ансамблями, так же хорошо вписывается в еще одну клиническую загадку – успех применения лития при лечении биполярного расстройства, при котором пациент испытывает чрезмерные колебания настроения в диапазоне от глубокой депрессии до эйфории и мании.[263] Одно из возможных объяснений состоит в том, что литий является близким соседом натрия в периодической таблице элементов. Это означает что он может действовать в мозге как химический двойник, заменяя ионы натрия. Как известно, приток ионов натрия внутрь нейрона через клеточную мембрану инициирует потенциал действия. Литий может конкурировать с натрием, проходя через натриевый ионный канал,[264] но, оказавшись внутри нейрона, он не способен выполнить функцию натрия – потенциал действия не возникнет.
Кажется удивительным, что этот элементарный трюк эффективен для подавления такого комплексного и сложного состояния, как биполярное расстройство. Фаза мании является полной противоположностью депрессии: она характеризуется гиперактивностью и импульсивным поведением, неспособностью к удержанию внимания – в сущности, это тот же режим малых ансамблей, приписываемый ребенку или шизофренику.[265] Активность префронтальной коры у пациентов с биполярным расстройством так же снижена.[266] Итак, если маниакальная фаза биполярного расстройства может быть интерпретирована с точки зрения аномально малых размеров ансамблей и если применение лития препятствует работе основного механизма нейронной активности, то, возможно, терапевтический эффект достигается за счет подавления чрезмерной конкуренции вновь возникающих нейронных ансамблей, которая характеризует специфическое мышление ребенка, шизофреника или маниакальную фазу биполярного расстройства. Словом, литий будет стабилизировать генерацию ансамблей, действуя подобно ручному тормозу.
Но есть один нюанс: принцип ручного тормоза применим только к мании и неэффективен в депрессивной фазе биполярного расстройства и в классической депрессии.[267] Или все-таки эффективен?.. Одна из идей состоит в том, что ключевое действие лития заключается в стабилизации нейронной активности и приведении ее к норме. Отсюда отсутствие какого-либо эффекта у здоровых людей с нормальным режимом нейронных ансамблей и у пациентов, достаточно долго пребывающих в состоянии депрессии, – с уже сформировавшимися аномально крупными и стабильными ансамблями. Но в то время как ансамбли активно формируются, как в случае мании, или расширяются, как в начальной стадии депрессии, иными словами, когда наблюдается повышенная активность, применение лития, напротив, может оказаться наиболее эффективным.
Боль
Еще одно сходство между шизофренией и манией кроется в уровне чувствительности к боли. У пациентов с данными расстройствами болевой порог находится выше среднего значения.[268] То есть они менее восприимчивы к боли в противоположность пациентам с клинической депрессией,[269] для которых характерно снижение болевого порога: они ощущают боль ярче. Это состояние, известное как гипералгезия.[270]
Таким образом, если депрессия коррелирует с необычайно большими размерами нейронных ансамблей и если такому состоянию, в свою очередь, сопутствует повышенная восприимчивость к боли, то может ли существовать связь между размерами нейронных ансамблей и субъективным восприятием боли? Есть несколько аргументов в пользу этого предположения. Один из них состоит в том, что боль выражается в виде разнообразных ассоциаций: ощущения можно охарактеризовать как «колющие», «жгучие», «сдавливающие», – эти ассоциации обеспечиваются обширными нейронными связями.[271] Кроме того, порог боли неодинаков даже у одного и того же человека, скажем, в течение суток. Это наглядно демонстрируют результаты эксперимента, в котором осуществлялось воздействие электрическим током на зубы здоровых добровольцев. Установлено, что большинство людей легче переносят боль в середине дня.[272] Колебания болевого порога могут быть связаны с модулирующим эффектом аминов, интенсивность выделения которых неодинакова в разное время суток. И наконец, существует еще один немаловажный аспект восприятия боли – предвкушение боли усиливает ее.[273] Это происходит, предположительно, потому, что расширение временных рамок дает возможность для формирования нейронного ансамбля бо́льших размеров.
Еще одна причина появления аномально крупных ансамблей кроется в феномене «фантомной боли конечностей»,[274] когда после ампутации у пациента сохраняются ощущения в отсутствующей руке или ноге. В связи с этим много лет назад физиологи Рональд Мельзак и Патрик Волл разработали понятие «болевой матрицы». На сегодняшний день можно утверждать, что оно связано с механизмом сборки ансамблей. Если не формируется правильная обратная связь с конечностью (потому что ее больше нет), нейроны получают чрезмерную стимуляцию, что приводит к формированию ансамблей больших размеров, – следовательно, усиливается ощущение боли.[275]
Морфин, применяющийся как обезболивающее средство, вызывает эйфорию и эффект отстраненности. По словам пациентов, под его воздействием они все еще чувствуют боль, но это уже не кажется важным для них.[276] Известно, что морфин действует как блокатор,
