Оценка «Биомолекулы»

Качество и достоверность: 10/10
(0 — некачественно, 10 — очень качественно)

Легкость чтения: 5/10
(0 — очень сложно, 10 — легко)

Оригинальность: 9/10
(0 — похожих книг много, 10 — похожих книг нет)

Кому подойдет: подготовленному или пытливому читателю, желающему вырваться из рамок бытового представления об эмоциях и узнать о передовой нейробиологии.

---

Рецензия вышла при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках инициативы «Десятилетие науки и технологий».

---

Министерство образования России активно содействует популяризации науки, поддерживает молодых исследователей и формирует передовую инфраструктуру для отечественных институтов и университетов.

---

«Десятилетие науки и технологий» — это масштабная государственная инициатива в России, проводимая с 2022 по 2031 год. Проект включает в себя комплекс инициатив, проектов и мероприятий. Все они направлены на усиление роли науки и технологий в решении важнейших задач развития общества и страны.

Жизнь человека окрашена палитрой разных эмоций: мы можем сиять от счастья, а уже в следующую минуту — печалиться или гневаться. В обыденном понимании эмоция — это субъективное переживание происходящих событий, иными словами, это то, что мы чувствуем. Однако подобный взгляд на эмоции затрудняет их изучение. Казалось бы, достаточно разместить добровольцев в томографе и вызвать у них определенную эмоцию, чтобы узнать о «месте ее обитания» в головном мозге. Но подобный метод выявляет лишь связь между определенными областями мозга и переживаниями человека. Эмоция ли активирует определенные области головного мозга или, напротив, активные области ее порождают — методы томографии не дают ответа на этот вопрос. Также не исключено, что полученные с помощью МРТ изображения могли быть результатом переживания сразу нескольких эмоций. В арсенале ученых имеется еще один, более инвазивный метод для исследования активности нервных клеток — внедрение электродов. Однако применение этого метода на людях серьезно ограничено по этическим соображениям.

Выручить исследователей могли бы модельные животные: мушки дрозофилы, круглые черви, мыши и другие. Но и с подобными объектами существует своя сложность: как понять, какие чувства они испытывают? Действительно ли страх заставляет мышь замирать или удирать со всех лап при виде хищника? Эмоции или рефлексы ответственны за то, что приближение мухобойки «накаляет обстановку» среди мушек-дрозофил? Чтобы разобраться в этих вопросах, Дэвид Андерсон и его коллеги абстрагировались от идеи об исключительно чувственной природе эмоций и взглянули на них как на особые состояния мозга с характерными свойствами. В книге «Природа зверя» исследователь рассказывает о нейробиологическом подходе в изучении эмоций, сложностях его использования на животных и полученных результатах, а также рассуждает о его применении в будущем для лечения психических расстройств людей.

На протяжении 10 глав (около 330 страниц) Дэвид Андерсон презентует разработанную в сотрудничестве с Ральфом Адольфсом теорию внутренних состояний. Согласно ей, эмоция — это состояние мозга, выполняющее определенную функцию. «Здоровый уровень страха удерживает нас от попыток перебежать улицу с оживленным движением на красный сигнал светофора или покорить Эверест без всякого альпинистского опыта», — приводит пример ученый. «Гнев..., — продолжает он, — ... помогает нам защищать потомство и самих себя от угрозы и достигать успеха в конкурентной среде.» Испытываемые чувства — не суть состояния мозга (эмоции), а лишь его «индикатор», одно из проявлений, наряду с наблюдаемым поведением и физиологическими реакциями вроде учащенного сердцебиения.

Подобный подход позволяет изучать эмоции у живых существ, чьи субъективные переживания остаются неизвестными: в лаборатории Андерсона были выбраны мушки дрозофилы и грызуны. Этические нормы разрешают исследование подобных модельных организмов методами хемо- и оптогенетики, поэтому в лаборатории ученого они широко используются. Он называет их методами каузальной нейробиологии, поскольку с их помощью можно установить, что первично — эмоция или активность нейронов. К слову, МРТ-сканирование, распространенное в исследованиях среди людей, выявляет связь между структурами головного мозга и эмоциями, но не позволяет определить, что из них является причиной, а что — следствием.

Животные не способны рассказать о том, что они чувствуют. Наблюдаемое поведение — не в счет: склонность приписывать другим видам человеческие переживания (антропоморфизм) делает интерпретацию поведения сомнительной. В лаборатории Андерсона детектируют эмоции по комплексу «элементарных свойств» . Ранее ученые выделили ряд объективных характеристик, включая продолжительность (эмоция сохраняется и после исчезновения вызвавшего ее стимула), масштабируемость (изменение интенсивности), валентность (позитивная или негативная окраска) и другие, по которым даже не знакомый с нейробиологией человек смог бы отличить эмоцию от рефлекторной реакции.

Схожий подход использовал отечественный исследователь Крушинский Л. В. для изучения другой функции мозга — мышления. Он оценивал его наличие по способности животных к элементарным логическим заключениям.

Добавив в арсенал методов кальциевый имиджинг, Андерсон и коллеги показали, что продолжительность и масштабируемость эмоций кодируются активностью отдельных нейронов. Андерсон соглашается, что некоторые из элементарных свойств присущи и другим внутренним состояниям, таким как мотивация, возбуждение и побуждение. Однако такое пересечение, по мнению ученого, может указывать на постепенное усложнение внутренних состояний в ходе эволюции: от более простых вариантов с отдельными элементарными свойствами (возбуждение) к сложным с расширенным комплексом характеристик (эмоции).

Таким образом, Андерсон и Адольфс разработали подход, который переключает внимание с субъективного компонента эмоций на более объективный: молекулярные, клеточные, физиологические и даже поведенческие характеристики, которые можно оценить научными методами. Определившись с методологической базой, Андерсон сосредоточился на изучении страха (оборонительного поведения), гнева и агрессии. Оптогенетически стимулируя или тормозя нейроны, его сотрудники сравнили нервные контуры, связанные с этими эмоциями у эволюционно далеких мышей и дрозофил. Несмотря на то, что дорожки двух видов разделились еще 500 миллионов лет, их нервные цепочки страха и агрессии обладают некоторым сходством. Например, агрессивность в мушках и мышках после разлуки с сородичами (социальной изоляции) нарастает из-за продукции нейронами пептидов из семейства тахикининов. При помощи того же подхода, основанного на генетических манипуляциях с нейронами, исследователи планируют разузнать об эмоциональной жизни медуз, чьи нейроны образуют простую сеть, но не скопления в виде нервных узлов (ганглиев) или мозга. Получается, нейробиологические исследования на более примитивных животных, вроде дрозофил, могут быть достаточно информативными, в том числе для планирования работы с млекопитающими.

Подобные исследования не были обделены и интригой. Например, при изучении нейронов агрессии выяснилось, что они тесно соседствуют с нейронами полового поведения, а некоторые из них еще и запускают поведение ухаживания у дрозофил. «Возможно, самцы [дрозофил] думали, что рядом есть самка, и это заставляло их драться, если они встречали конкурирующих самцов», — предполагает Андерсон. Ученые также описали молекулярные механизмы, которые удерживают самца от нападения на самку и обеспечивают межполовые различия в проявлении агрессии. Андерсон справедливо замечает, что существуют разные виды агрессии, которыми могут управлять разные группы нейронов, а описанные контуры являются частью распределенной по мозгу сети, остальные звенья которой еще предстоит установить.

Автор завершает книгу рассуждением о том, может ли знание нейронных основ эмоций животных быть полезным для понимания, диагностики и разработки терапии психических заболеваний человека, в числе которых ПТСР, тревожные расстройства и другие.

Главы окаймлены введением и заключением. Введение выступает в роли путеводителя, который ориентирует читателя на список поднятых в книге вопросов. Заключение резюмирует вышесказанное, выделяя наиболее важные, по мнению автора, идеи. За заключением следуют несколько небольших разделов: благодарности автора, его краткая биография, примечания со ссылками на исследования, упомянутые автором в главах, предметно-именной указатель.

Стиль письма Дэвида Андерсона в «Природе зверя» балансирует между академичностью и стремлением увлечь читателя (ну или хотя бы не отпугнуть). Автор описывает полный путь нейробиологического исследования — от наблюдения за поведением животных до генетической модификации нейронов и регистрации их активности, честно рассказывая о провалах и удивительных открытиях. Благодаря этому книга приобретает элементы интеллектуального детектива. Тем не менее, «Природа зверя» читается непросто: сдвиг в сторону научности ощутим. Андерсон не заигрывает с читателем: он ориентируется на такого же заинтересованного, как он сам, человека, готового погрузиться с головой в современную нейробиологию. Ученый старается объяснить сложные для понимания аспекты при помощи метафор — их много, но они удачны. К своей работе автор относится эмоционально, с азартом и страстью, что выражает через текст. Например, он пишет о своем негодовании в ответ на вопрос жены о практической пользе его открытий или о своей работе с юмором: «Мы даже нашли нейроны, включение которых вызывает эрекцию и эякуляцию [у самцов дрозофил]. И да, это именно то, чем я зарабатываю на жизнь». Оставаясь авторитетным экспертом, автор не боится признать, что его теория пока не относится к числу общепризнанных и многое еще предстоит выяснить.

«Природа зверя» Дэвида Андерсона является логическим продолжением идей Яака Панксеппа, перенесенным на уровень технологий XXI века. Читателю господин Панксепп может быть знаком по исследованиям смеха животных (вспомните смеющихся на частотах ультразвука крысок). К сожалению, его книги не были переведены на русский язык, но доступны для чтения на языке оригинала (с библиографией Яака Панксеппа можно ознакомиться здесь). Кроме того, о природе эмоций писали нейробиологи Антонио Дамасио («Странный порядок вещей») и Роберт Сапольски («Биология добра и зла») — кстати, о последней книге мы писали на «Биомолекуле». Психологическая концепция эмоций представлена в книге Лизы Барретт «Как рождаются эмоции». Некоторые из этих книг упомянуты Дэвидом Андерсоном — первое впечатление о них можно составить после прочтения «Природы зверя».

Подбирая иллюстративный материал для книги, господин Андерсон переборщил с академичностью. Изображения в «Природе зверя» представлены графиками, фотографиями экспериментальных установок и срезов головного мозга — все это великолепие было взято практически в неизменном виде из исследовательских статей. Несмотря на подробное описание под каждым изображением, их анализ может показаться читателям сложным и потребует серьезного интеллектуального усилия.

Самая яркая часть книги — ее обложка. Оранжево-красные тона символизируют эмоции, о которых рассказывает Дэвид Андерсон. В центре обложки размещены львиный и человеческий профили, расположенные бок о бок — отсылка к эволюционной связи эмоций людей и других животных.

Книгу «Природа зверя» нельзя назвать легким чтением на вечер. Ее автор, ведущий специалист в области нейробиологии эмоций Дэвид Андерсон, с большим уважением относится к предмету своего исследования: «Мы, нейробиологи, вместе пробираемся наощупь через темные густые дендритные заросли в мозге, пытаясь объяснить эмоции на языке, связывающим психические функции через эмерджентные свойства с фундаментальными законами физики и химии, которые управляют всеми живыми существами.» Ученый ориентируется на подготовленного или очень вдумчивого читателя и отказывается от излишнего упрощения — текст и иллюстрации книги требуют глубокого осмысления. Однако такой уровень погружения позволяет почувствовать себя не просто читателем, а участником научного прорыва. По мнению господина Андерсона, прогресс в понимании природы эмоций значим: «... это станет главным научным достижением и интеллектуальным триумфом человечества и принесет огромную пользу для психического здоровья не только нас самих, но и животных, которых мы любим». И хочется верить, что «Природа зверя» ускорит его наступление, привлекая все больше внимания к проблемам нейробиологии эмоций.