Возникновение наркозависимости — процесс, при котором происходит нарушение нормальной мозговой деятельности и задействована нейронная система поощрения. Ученые до сих пор не рассматривали вопрос: как связана система поощрения и когнитивное расстройство во время формирования зависимости от курения табака. Однако недавно исследователи из медицинских научных центров Японии и США представили работу, в которой изучен механизм возникновения пристрастия к курению и предложена модель «Потерянный рай», объясняющая большое количество рецидивов при лечении этой зависимости.
Проведённые ранее исследования с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) показали, что курение вызывает у лиц с никотиновой зависимостью включение нейронной системы поощрения, расположенной в вентральном стриатуме. Вместе с этим, ответ на такие положительные раздражители, как пища или денежное поощрение, у курильщика слабее, чем у человека без зависимости. Было отмечено, что этот эффект начинает проявляться уже на самых ранних стадиях формирования зависимости — для этого нужно выкурить не больше десяти сигарет.
Таким образом складывается система зависимости, названная учеными «Потерянным раем». На фоне снижения уровня внутренней мотивации к получению удовольствия от раздражителей, отличных от курения табака, формируется когнитивное искажение, не позволяющее курильщику объективно оценить свое состояние. Отказ от курения сопровождается значительным снижением чувства удовлетворения, что приводит к рецидивам.
Одной из самых поразительных особенностей лечения зависимости от курения является несоответствие между первоначальным успехом и долгосрочными результатами. Большинство лечебных программ позволяет добиться прекращения употребления табака более чем у пятидесяти процентов пациентов. Но более чем у 75% отказавшихся от табака происходит рецидив, и они возвращаются к курению в течение года после лечения. Таким образом, выявление эффективных методов поддержания первоначального успеха — важная задача для клиницистов.
Изучение процессов, проходящих в мозге наркозависимого человека, ставшее возможным с развитием технологии МРТ, первоначально фокусировалось на нервных сигналах, возникающих во время приема наркотика. Было отмечено, что сигнал системы поощрения, вызванный воздействием различных веществ, значительно сильнее обычного. Это согласуется с теорией формирования наркозависимости, предложенной американским ученым Кентом Си Берриджем. Согласно этой теории, сенсибилизация цепи вознаграждения приводит к увеличению значимости сигналов, связанных с приёмом наркотиков, по сравнению с другими сигналами. Теория Берриджа объясняет, почему зависимый стремится получить удовольствие от наркотика, в ущерб другим удовольствиям. Но это не объясняет зафиксированных данных о том, что у кокаинозависимых наркоманов снижается реакция на визуальные эротические стимулы и денежную мотивацию. Такие же результаты были получены при изучении алкоголиков. Таким образом, сформированная наркотическая зависимость — это не только увеличение уровня сигнала системы поощрения в ответ на прием наркотика, но и снижение уровня этого сигнала в ответ на прочие раздражители.
Снижение реакции на положительные раздражители наблюдается и у курильщиков. В исследовании, проведенном в 2010 году, были получены данные о том, что у курильщиков с меньшей степенью зависимости (курящих время от времени) сигнал удовлетворения от денежного вознаграждения сильнее, чем у тех, кто курит постоянно.
Особенности работы нейронной системы поощрения и формирования зависимостей в подростковом возрасте
Обучение происходит, когда мозг фиксирует «ошибки прогнозирования» — несоответствие результата ожиданиям (о том, как ученые используют этот механизм для улучшения качества обучения, мы писали). Исследования последнего десятилетия показали, что пик мощности сигнала ошибки, наблюдаемого в стриатуме, приходится на подростковый возраст. Высокий уровень сигналов в системе поощрения, в сочетании с неразвитыми когнитивными возможностями, определяет склонность подростков к рискованному поведению. Теория сенсибилизации была дополнена данными о том, что сигналы системы прогнозирования достигают пиковых значений в подростковом возрасте. Таким образом, вещества, которые увеличивают силу дофаминового ответа, создают мощный обучающий сигнал и вызывают длительное изменение в поведении, модифицируя синаптические связи.
Как же данные о пике активности системы прогнозирования в подростковом возрасте соотносятся с фактическим снижением у подростков-курильщиков силы ответа на не-табачные раздражители? Исследователи считают это следствием курения. Курение снижает активность сигналов в стриатуме и формирует когнитивное искажение, характерное для состояния никотиновой зависимости.
Снижение реактивности в вентральном стриатуме подростков-курильщиков, обнаруженное германскими учеными в 2011 году, не обязательно противоречит теории сенсибилизации. Теория предполагает, что привыкание системы вознаграждения к воздействию наркотиков приводит к наркомании, сопровождающейся стойкими структурными изменениями мозга. Эта теория, однако, оставляет без рассмотрения то, как система вознаграждения реагирует на обычные раздражители.
Таким образом, согласно теории сенсибилизации, независимо от того, как стриатум реагирует на не-наркотические стимулы, сформированная привычка к употреблению наркотика приводит к рецидивам заболевания. Но как привычка к получению наркотического удовольствия сохраняется, а стремление к получению удовлетворения из других источников отодвигается на второй план?
Есть три момента, о которых следует помнить. Во-первых, силу воздействия наркотика технически легко увеличить за счет увеличения дозы и частоты употребления, что является очевидным преимуществом по сравнению с не-наркотическими удовольствиями. Во-вторых, нейронные сигналы ошибок прогнозирования и наград, провоцирующие рискованное поведение, достигают пика в подростковом возрасте, а обучение, основанное на работе системы контроля ошибок прогнозирования закрепляет результаты в виде синаптических модификаций. При приёме наркотика, особенно табака, — действие простое, легко достижимое и практически не связанное с риском ошибки прогноза удовольствия. В-третьих, прием наркотиков — самовоспроизводящаяся система, когда желание получения следующей дозы вызвано симптомами, являющимися следствием приема препарата.
Подростковый возраст — это период, когда поведение во многом определяется стремлением к новизне. Исследователи иллюстрируют гипотезу о механизмах возникновения устойчивой зависимости от курения на примере условного подростка — мальчика А.
Испытывая потребность в новых ощущениях, мальчик А. выкуривает первую сигарету. В это время у мальчика нет еще когнитивного нарушения, он курит из любопытства и стремления к новизне, как и большинство других подростков. Когнитивные изменения последуют позже.
На первую сигарету система поощрения мальчика А. может ответить сигналом большой интенсивности, что может стать пусковым механизмом возникновения зависимости. Такая реакция организма может стать и причиной других зависимостей, не обязательно связанных с употреблением наркотических веществ — так же формируется пристрастие к азартным играм.
После того, как мальчик А. начал курить, его система вознаграждения начала перестраиваться. Табак способен вызывать эйфорию посредством как фармакологического воздействия, так и через новизну самого акта курения. Но первые фармакологические и физиологические эффекты никотина неприятны и не вызывают прямого ответа системы поощрения. В этот период стимулом для курения обычно являются социальные выгоды (чувство общности с друзьями, например) и когнитивные искажения, а наркомания все еще впереди.
Однако изменения в организме, вызванные курением, уже начались. Система поощрения, включающая вентральный стриатум, становится менее чувствительна к другим раздражителям. Результаты исследований германских ученых показывают, что даже в то время, когда мальчик А. выкурил менее десяти сигарет, он уже не получает того удовлетворения от вкуса пищи и обретения материальных благ, какое испытывал ранее.
Следующим этапом становится момент, когда мальчик А. начинает получать удовольствие от курения. Обычно, согласно опросам, это происходит после, приблизительно, сорока выкуренных сигарет. Этот этап характеризуется изменениями в вентральном стриатуме, что позволяет говорить о начале формирования стойкой зависимости от курения. Курение становится регулярным, обычно это 1—5 сигарет в день.
Гипотетический мальчик А., не замечая неврологических изменений, продолжает курить, чтобы испытать удовольствие. Его система вознаграждения снижает ответ на раздражители, не связанные с курением. Формируется клиническая картина зависимости, растет количество выкуриваемых сигарет. Разумеется, в реальности большую роль в картине формирования зависимости играют как физические особенности человека, так и его социальная среда, обстоятельства жизни. Но несмотря на то, что курение начинается в основном в результате социальных обстоятельств, сам процесс курения в конечном итоге приводит к стойким изменениям мозга, в том числе синаптической модификации (т.е. сенсибилизации связанных с курением сигналов).
Гипотеза, что наркотики вызывают снижение ответа на не-наркотические положительные раздражители, дает некоторое представление об отношении между неврологическими и психологическими изменениями в организме наркозависимых. Подтверждением гипотезы служат и заявления лиц с зависимостью, в которых они объясняют, почему продолжают употребление наркотических веществ, а не ищут обычных удовольствий. Некоторые курильщики говорят, что они не имеют других хобби, кроме курения.
Такого рода изменения в мышлении описываются как когнитивные нарушения, характерные для наркомании. В соответствии с Международной классификацией болезней, синдром зависимости определяется как «сочетание физиологических, поведенческих и умственных явлений, при которых употребление психоактивного вещества начинает занимать первое место в системе ценностей человека. Основной характеристикой синдрома зависимости является потребность (часто сильная, иногда непреодолимая) принять психоактивное вещество».
Исследователи Takeshi Isomura, Joji Suzuki и Toshiya Murai назвали описанную ими схему возникновения зависимости от табакокурения «Потерянным раем» по аналогии с известным библейским сюжетом, воспетым Мильтоном в поэме с таким же названием. По мнению ученых, как Адам и Ева, соблазненные запретным яблоком, были изгнаны из рая, так и курильщик, попробовав всего несколько сигарет, лишает себя удовольствий, которые были до этого ему доступны.
Неврологические изменения начинаются на самых ранних стадиях никотиновой зависимости (после менее чем 10 выкуренных сигарет) и развиваются постепенно. Таким образом, курильщики обычно не могут ощутить ход этих изменений, и недостаточная осведомленность имеет решающее значение в развитии болезни. Испытывая минутное удовольствие, они теряют как способность испытать удовлетворение от обычных человеческих радостей, так и возможность трезво оценить свое состояние. При отказе же от курения сформировавшееся когнитивное нарушение, проявляющееся в переоценке выгод от употребления табака, сохраняется долгое время и приводит к рецидивам.
Остается невыясненным вопрос, какие именно факторы определяют разницу между систематически курящим человеком и тем, кто курит время от времени. Между тем, опросы среди бросающих курить показали, что желание затянуться уменьшается после физических упражнений. Ученые предполагают, что упражнения нагружают обработкой информации те области мозга, которые участвуют в обработке сигналов поощрения, связанных с тягой к курению. Таким образом, люди, чей образ жизни включает много упражнений и действий, которые повышают нагрузку на лобные доли коры головного мозга, могут оказаться способными контролировать свои желания и не поддаваться соблазну наркомании.