Нейромедиаторы и гормоны
Сигнальные молекулы, через которые работает мозг и тело. Нейромедиаторы — между клетками мозга, быстро и локально. Гормоны — через кровь, медленно и по всему телу. Многие молекулы работают и как то, и как другое. Главные системы: глутамат, ГАМК, дофамин, серотонин, норадреналин, ацетилхолин, окситоцин, вазопрессин, эндорфины, эндоканнабиноиды; половые гормоны (тестостерон, эстроген, прогестерон) и кортизол.
Чем нейромедиатор отличается от гормона
| Нейромедиатор | Гормон | |
|---|---|---|
| Где работает | В синапсе, между двумя нейронами | В крови, на любую клетку тела с подходящим рецептором |
| Расстояние | Микрометры | По всему телу |
| Скорость | Миллисекунды | Минуты — часы |
| Длительность эффекта | Короткая | Длительная |
Граница нечёткая: один и тот же химический агент может работать обоими способами. Окситоцин в мозге работает как нейромедиатор (между нейронами в ACC и других областях), а в крови — как гормон (запускает роды, выделение молока). Норадреналин — в синапсах нейромедиатор, в крови (после выброса из надпочечников) — гормон.
Нейромедиаторы
Дофамин
Производится в среднем мозге (VTA — вентральная тегментальная область, чёрная субстанция). Идёт по двум главным путям: в стриатум (моторика, привычки, обучение через награду) и в префронтальную кору (рабочая память, фокус, целеполагание).
Главная функция — wanting (мотивационная тяга), отдельно от liking (удовольствия). Дофамин даёт «я хочу это получить», а удовольствие от получения работает через другие системы. Поэтому зависимости устроены так, что человек хочет вещество, даже когда оно перестаёт приносить удовольствие.
Серотонин
Производится в ядрах шва (raphe nuclei) — небольшая группа клеток в стволе мозга, которая снабжает серотонином почти всю кору. Отдельно — 90% серотонина тела производится в кишечнике (он там регулирует моторику и не попадает в мозг).
Главная функция — эмоциональная стабилизация, фон настроения, регуляция импульсивности. Не «гормон счастья», а скорее «гормон ровного фона»: при низком серотонине эмоции становятся резче и менее управляемыми.
Рецепторов десятки типов с разными эффектами:
- 5-HT1A — успокоение, снижение тревоги
- 5-HT2A — повышенная реактивность, открытость новому опыту; на этот рецептор действуют классические психоделики
Норадреналин
Производится в голубом пятне (locus coeruleus) — крошечной группе нейронов в стволе мозга, которая снабжает норадреналином всю кору. Работает на активацию: бодрствование, фокус, готовность к действию, реакция «бей или беги».
При сильной активации голубого пятна — стресс, тревога, бессонница. При недостатке — апатия, дефицит внимания. Многие препараты от СДВГ и депрессии действуют на норадреналиновую систему.
Ацетилхолин
Производится в нескольких подкорковых ядрах. Главные функции — внимание, обучение, память. Активно работает во время сна (особенно в REM-фазе, когда формируются связи памяти).
Также — главный медиатор парасимпатической нервной системы: снижает частоту сердечных сокращений, активирует пищеварение, переводит тело в режим восстановления.
Глутамат
Главный возбуждающий нейромедиатор мозга — антипод ГАМК. Большая часть синапсов в коре работает на глутамате: если ГАМК говорит нейрону «замолчи», глутамат говорит «активируйся».
Главные функции — обучение, память, формирование новых связей. Вся нейропластичность работает через глутаматергические синапсы, в первую очередь — через NMDA-рецепторы, которые открываются только при одновременной активности до- и послесинаптического нейрона (биохимическое воплощение правила Хебба: «нейроны, активные вместе, связываются»).
Сбои двусторонние:
- Избыток (эксайтотоксичность) убивает нейроны — главный механизм гибели клеток при инсульте, эпилепсии, нейродегенеративных заболеваниях
- Блокада NMDA даёт диссоциативные состояния (кетамин, фенциклидин). В малых дозах кетамин работает как быстрый антидепрессант — модулирует NMDA-зависимые контуры и запускает нейропластичность за часы, а не за недели как СИОЗС
ГАМК
Главный тормозный нейромедиатор мозга. Если глутамат говорит нейронам «активируйся», ГАМК — «замолчи». Без ГАМК мозг бы скатывался в эпилептическую активность.
ГАМК — биохимическая основа покоя, расслабления, контроля импульса. На неё действуют алкоголь, бензодиазепины (валиум, ксанакс) — усиливают торможение, дают чувство расслабленности.
Окситоцин
Производится в гипоталамусе, действует и как нейромедиатор (в мозге), и как гормон (в крови). Главная функция — социальная связь и привязанность. Выделяется при родах, грудном кормлении, оргазме, объятиях, доверительном разговоре.
Эффекты: повышает доверие, эмпатию, чувствительность к социальным сигналам; снижает кортизол; усиливает связь «мать — ребёнок» и пары. Антагонист с тестостероном и кортизолом.
Вазопрессин
Производится в гипоталамусе вместе с окситоцином — это близкородственные пептиды, отличающиеся всего двумя аминокислотами. Работает и как нейромедиатор в мозге, и как гормон в крови.
Две параллельные функции:
- В теле — антидиуретический гормон, регулирует водный баланс и давление
- В мозге — социальное поведение, особенно у мужчин: парная привязанность, защита партнёра и потомства, территориальная агрессия, социальная память
Классический пример — полёвки: у моногамного вида и близкого ему полигамного вида по-разному распределены рецепторы вазопрессина в мозге, и именно это различие определяет, склонен ли самец к парной привязанности.
Окситоцин и вазопрессин в паре часто описывают как «два полюса социальной биохимии»: окситоцин — связь и забота, вазопрессин — связь и защита/охрана своего. У женщин социальное поведение опирается больше на окситоцин, у мужчин — больше на вазопрессин (хотя оба работают у обоих полов).
Эндорфины и μ-опиоиды
Эндорфины — собственные «опиоиды» мозга, действующие на те же μ-опиоидные рецепторы, что героин и морфин. Производятся в гипофизе и нервной системе. Главные функции — обезболивание и удовольствие от социального контакта.
Выделяются при физической нагрузке («runner’s high»), смехе, оргазме, тёплых социальных взаимодействиях. Социальная разлука и отвержение активируют те же области мозга, что и физическая боль, — именно через опиоидную систему.
Эндоканнабиноиды
Собственные «каннабиноиды» мозга — анандамид и 2-AG. Действуют на те же CB1-рецепторы, что и ТГК (активное вещество марихуаны). Регулируют тревожность, настроение, аппетит, восприятие времени.
Высокий анандамид → расслабленность, низкая базовая тревожность, способность спокойно быть в одиночестве. «Runner’s high» частично объясняется анандамидом, не только эндорфинами.
У некоторых людей фермент, расщепляющий анандамид, работает слабее — анандамид держится на хронически высоком уровне, а базовая тревожность ниже.
Гормоны
Тестостерон
Производится в основном в яичках (у мужчин) и в меньших количествах в яичниках и надпочечниках (у женщин). Главные функции — доминантность, конкуренция, либидо, мышечная масса.
Тестостерон снижает экспрессию OXTR — это эндокринный антагонизм с окситоциновой системой. Поэтому пиковые состояния доминантности и аффилиативной нежности биологически плохо совместимы в одном моменте.
Эстроген
Главный женский половой гормон, производится в основном в яичниках, частично в жировой ткани и других тканях через фермент ароматазу, который превращает тестостерон в эстроген.
Эстроген усиливает серотониновую и окситоциновую системы — поэтому у женщин эмоциональная и аффилиативная (связанная с привязанностью и близостью) биохимия работает интенсивнее. Циклически меняется в течение менструального цикла, что отражается на настроении, либидо, социальной чувствительности.
Прогестерон
Главный гормон второй половины менструального цикла. Производится в яичниках после овуляции, в надпочечниках, а во время беременности — в плаценте (там его много).
В мозге сам прогестерон, но особенно его метаболит аллопрегнанолон, работает как мощный положительный модулятор ГАМК-A рецепторов — то есть усиливает торможение, действует как анксиолитик и седатив. Природный «валиум».
Циклические колебания прогестерона объясняют значительную часть предменструального синдрома: в конце лютеиновой фазы уровень резко падает, и нейроны, привыкшие к ГАМК-усилению, оказываются «голыми» — отсюда тревожность, раздражительность, нарушения сна за несколько дней до менструации.
Прогестерон и эстроген работают в противофазе по влиянию на возбудимость мозга: эстроген ближе к глутаматергическому усилению, прогестерон — к ГАМК-усилению. Их соотношение в цикле задаёт смену когнитивного и эмоционального профиля внутри одного и того же тела.
Кортизол
Главный стрессовый гормон. Производится в коре надпочечников. Выделяется в ответ на острый стресс (мобилизует организм: повышает сахар крови, ускоряет сердце, концентрирует внимание) и циркадно (пик утром — будит, минимум ночью — позволяет спать).
Острый кортизол полезен, хронический — токсичен: разрушает нейроны гиппокампа, нарушает регуляцию иммунитета, повышает риск метаболических заболеваний и депрессии.
HPA-ось — система стрессового ответа
Кортизол выделяется не сам по себе, а по команде из мозга. Эта цепочка называется HPA-ось (Hypothalamic–Pituitary–Adrenal):
- Гипоталамус (отдел мозга) выделяет CRH (кортикотропин-рилизинг гормон)
- CRH достигает гипофиза (железа под мозгом), который выделяет ACTH (адренокортикотропный гормон)
- ACTH достигает надпочечников, которые выделяют кортизол
- Кортизол распространяется по телу и через обратную связь тормозит гипоталамус и гипофиз — система выключается сама
Это нормальная регуляция. Сбой возникает, когда:
- Стресс хронический → ось работает на повышенных оборотах постоянно
- Обратная связь не работает (метилирование рецептора глюкокортикоидов — GR — снижает его чувствительность) → ось не выключается, кортизол продолжает выделяться
Чувствительность HPA-оси задаётся рано в жизни (внутриутробно + первые годы) через эпигенетическую разметку GR. Эта разметка — одна из самых стабильных биологических подписей раннего стресса.