Сознание и дофамин

Cознание и дофамин. Проблема материального субстрата сознания долгое время интересует исследователей (“hard” problem of consciousness). Однако в последнее время появились данные, которые показывают на связь работы дофаминовой системы и уровня сознания. Ученые обратили особое внимание на работу мозга тех людей, кто находится в вегетативном состоянии, но имеет активное сознание. Не имея возможности пошевелиться, они тем не менее понимают речь и могут выполнять команды. Так, если им предложить представить прогулку, то у них активируются зоны мозга отвечающие за движение и ориентацию в пространстве, что схоже с паттерном здоровых людей. Какая же область мозга связана с поддержанием сознания?

Дальнейшее изучение показало на ключевую важность выделения дофамина в вентральной покрышечной области (ventral tegmental area (VTA). Это участок мозга, откуда веером расходятся дофаминовые пути в самые разные отделы мозга, включая кору полушарий. Выделение дофамина в VTA нарушается при нарушениях сознания. А вот восстановление дофамина в VTA приводит к восстановлению уровня сознания, при этом работают все способы – электрическая стимуляция VTA, оптогенетическая, назначение дофаминовых агонистов. Стимуляция этой зоны способна мгновенно пробудить вас от наркоза.

Как же выглядит сознание? Мне нравится метафора грозовой тучи, рождающей молнии, а нейроны – отдельные капли. Миллионы рассеянных нейронов разряжаются, между ними возникают сложнейшие паттерны взаимной активности. Новые капли конденсируются, другие покидают облако с дождем, но активность тучи сохраняется. Миллиарды микрособытий структурируются, появляется согласованность и связанность элементов и возникает сознание. Глобальный нейронный коррелят, «динамическое ядро», которое само себя синхронизирует. В нем нет физических границ, нет локации в мозге, но есть согласованность.

Что же удерживает и сводит вместе разнообразные активности нейронов в разных отделах мозга? Это синхронные колебания нейронных разрядов которые известны как гамма-ритмы мозга (25-100 герц). Это самые быстрые из мозговых волн. Их всплеск наблюдается при решении задач, требующих максимальной концентрации внимания, при высоком уровне сознательного восприятия, ряд авторов уверены, что гамма-ритм отражает работу сознания. Любопытно, что медитация повышает активность гамма-ритма и видимо меняет глубинную структуру сознания. Модулируют активность гамма-ритма в первую очередь дофаминовые нейроны.

В исследованиях, животные с разрушенной дофаминовой системой, не могли значимо воспринимать стимулы, сохранять память, выбирать подходящие действия, т.е. с точки зрения поведения они были «мертвы», хоть ели и дышали. Дофамин – это нейронный коррелят жизненной силы, сам эликсир жизни. Многие живут долго, но как личности умирают намного раньше, когда перестают менять себя и жизнь вокруг, когда теряют вкус к жизни, любопытство и азарт, спонтанность и блеск в глазах (да, это тоже дофамин).

Ученые показали это на мышах – сначала подавив выработку дофамина и сделав мышей «бессознательными», а затем восстановив. Восстановление уровня дофамина в стриатуме с помощью вирусного вектора приводило к восстановлению здорового поведения. Авторы исследования считают, что именно дофаминовая модуляция нейронами стриатума глутаматергических входов в кору полушарий и таламус является ключевой для существования сознания. Именно дофамин – это дирижер, который задает все работу мозгового оркестра, а движения его палочки – это гамма-ритм, синхронизирующий разрозненную активность множества нейронов.

Особое внимание привлекает возможность повышения уровня сознания. А если мы сейчас осознаем на малой мощности? Будда говорил «пробуждение — это путь к жизни». У нас есть глаза, но тот, кто может видеть внутри нас, спит. Исследования показывают, что медитации сильнее всего влияют именно на активность гамма-волн и их синхронизацию. Длительная медитация изменяет структуру мозга так, что даже во время сна буддийские монахи показывают более высокую гамма-активность. А во время медитации активность гамма-волн возрастает в 7-8 раз! Дофаминовый сигналлинг – это не просто энергия, это страсть, тяга, это «воля к жизни». Чем выше количество гамма-волн, тем выше IQ, концентрация, уровень счастья, острее восприятие. «Проснись, Нео. Ты увяз в Матрице». Больше про дофамин – в моем онлайн курсе «Здоровый дофамин»: https://go.beloveshkin.com/dofamin

Dopaminergic brainstem disconnection is common to pharmacological and pathological consciousness perturbation PNAS 2021 Vol. 118 No. 30 e2026289118

Dopamine signaling as a neural correlate of consciousness. Neuroscience. 2011 Dec 15;198:213-20.

Presynaptic dopamine deficit in minimally conscious state patients following traumatic brain injury Brain 2019 Jul 1;142(7):1887-1893.

Neural synchrony in stochastic resonance, attention, and consciousness. Canadian Journal of Experimental Psychology Vol 60(4), Dec 2006, 319-326

.Increased Gamma Brainwave Amplitude Compared to Control in Three Different Meditation Traditions. PLoS One. 2017 Jan 24;12(1):e0170647.

Dopamine, cognitive function, and gamma oscillations: role of D4 receptors. Front Cell Neurosci. 2013 Jul 2;7:102.

Long-term meditators self-induce high-amplitude gamma synchrony during mental practiceProc Natl Acad Sci U S A. 2004 Nov 16; 101(46): 16369–16373.