Биологический механизм депрессии
Нейрохимия и депрессия
Существует множество доказательств того, что у больных депрессией имеют место нарушения химического баланса мозга. Чтобы понять это, нужно вначале узнать, как взаимодействуют между собой клетки головного мозга. На рис. 51 схематически изображены два нейрона, основной тип клетки головного мозга. Если нейрон возбудился под влиянием какой-то мысли или воспоминания, его возбуждение имеет электрическую природу — волна электричества устремляется от дендритов по телу клетки к аксонам и к окончаниям аксона. Когда волна электрического возбуждения достигает окончаний аксона, это высвобождает химические медиаторы, которые передвигаются в синапсе. Эти медиаторы—нейротрансмиттеры—связаны со специальными рецепторами на смежном дендрите, вызывающими во втором нейроне электрическое возбуждение.
Но что же происходит с молекулой нейротрансмиттера после того, как она сделала свою работу и активировала рецептор? В некоторых случаях она снова запускается в работу — ее снова забирает окончание аксона первого нейрона, и она заправляется для повторного использования. Или она может разложиться в синапсе, и ее останки уплывают в море (в спинномозговую жидкость, затем в кровь, а затем в мочу). Если эти процессы уборки отработавших свое нейротрансмиттеров нарушаются (обратный захват прекращается, или останавливается разложение, или и то и другое), в синапсе внезапно остается намного больше нейротрансмиттеров, подающих более сильный сигнал во второй нейрон, чем обычно. Таким образом, надлежащее избавление от этих мощных посредников является неотъемлемой частью нормального взаимодействия нейронов.
В мозге существуют триллионы синапсов. Нужны ли нам триллионы химически уникальных нейротрансмиттеров? Конечно, нет. Можно генерировать, вероятно, бесконечное число сообщений, имея конечное число медиаторов, так же как с помощью 33 букв алфавита можно создать огромное количество слов. Все, что вам нужно, это правила, которые позволяют каждому медиатору передавать разные значения, образно говоря, в различных контекстах. В одном синапсе нейротрансмиттер А посылает сообщение, относящееся к деятельности поджелудочной железы, в то время как в другом синапсе тот же самый нейротрансмиттер может иметь отношение к смятению, испытываемому подростком. Существует много нейротрансмиттеров, вероятно, порядка нескольких сотен, но, конечно, не триллионы.
Таким образом, это основные сведения о том, как нейроны взаимодействуют с трансмиттерами. Существуют все данные, свидетельствующие о том, что при депрессии в мозге нарушается баланс нейротрансмиттеров норадреналина, серотонина и дофамина.
Рис. 51. Возбужденный нейрон передает информацию другим нейронам посредством химических сигналов в синапсах, контактных точках между нейронами. Когда импульс достигает окончания аксона сигнализирующего нейрона, это вызывает высвобождение молекул нейротрансмиттера. Трансмиттеры просачиваются через узкую синаптическую щель и связываются с рецепторами в дендритном шипике соседнего нейрона
Прежде чем рассматривать доказательства, важно уточнить один момент. Вы наверняка думаете: «Кажется, в одной из предыдущих глав что-то говорилось о норадреналине и симпатической нервной системе». Действительно, и это подтверждает точку зрения о разных ролях, которые играет любой данный нейротрансмиттер. В одной части тела (сердце, например) норадреналин является медиатором, связанным с возбуждением и так называемыми «четырьмя F», в то время как в другой части нервной системы норадреналин, по всей видимости, имеет некоторое отношение к симптомам депрессии.
Почему при депрессии имеют место нарушения уровней норадреналина, серотонина или дофамина? Лучшим доказательством служит тот факт, что большинство лекарств от депрессии увеличивают количество сигналов, передаваемых этими нейротрансмиттерами. Один класс антидепрессантов, называемых трициклическими антидепрессантами (указание на их биохимическую структуру), останавливает повторный запуск в работу этих нейротрансмитгеров в окончаниях аксона. В результате нейротрансмиттер остается в синапсе дольше и, вероятно, войдет в контакт с соответствующим ему рецептором во второй или третий раз. Другой класс лекарств, называемых ингибиторами МАО, блокирует распад этих нейротрансмиттеров в синапсе, препятствуя воздействию моноаминоксидазы, или МАО, — фермента, играющего важную роль в процессе распада. В результате в синапсе опять остается больше нейротрансмиттеров, стимулирующих сигнал дендрита нейрона-получателя. Эти результаты позволяют сделать прямой вывод: если вы используете препарат, который увеличивает уровень норадреналина, серотонина и дофамина в синапсах мозга, в результате чего депрессия у человека проходит, должно быть, у него было вообще слишком мало этих нейротрансмиттеров. Проблема решена.
Естественно, не так быстро. Во-первых, вызывает замешательство такой вопрос: является ли первичной причиной нарушения проблема с серотонином, дофамином или норадреналином? Трициклические антидепрессанты и ингибиторы МАО воздействуют на системы всех трех нейротрансмиттеров, поэтому невозможно точно сказать, какой из них сыграл главную роль в возникновении болезни. Прежде, когда считалось, что классические антидепрессанты воздействуют только на рецептор норадреналина, люди привыкли думать, что во всем виноват норадреналин. В наши дни всех волнует серотонин, главным образом из-за эффективности ингибиторов повторного захвата, которые воздействуют только на синапсы серотонина (селективные ингибиторы обратного захвата серотонина, или СИОЗС, из которых самым известным является прозак). Но все же есть повод предполагать, что другие два нейротрансмиттера еще не сказали своего последнего слова, так как некоторые из новейших антидепрессантов, по всей видимости, оказывают на них более сильное действие, чем на серотонин[88].
Второй вопрос, требующий прояснения, по сути является главным. Действительно ли проблема с нейротрансмиттерами, имеющая место при депрессии, связана с проблемой их недостатка в синапсе? Можно было бы считать проблему решенной — эффективные антидепрессанты увеличивают количество этих нейротрансмиттеров в синапсе и облегчают депрессию; таким образом, вообще не о чем было бы говорить. Однако некоторые клинические данные показывают, что здесь все не так просто.
Камень преткновения связан с выбором времени. Подвергните мозг воздействию какого-нибудь трициклического антидепрессанта, и количество передач сигналов этими нейротрансмиттерами в синапсе изменится через несколько часов. Но дайте тот же самый препарат больному депрессией, и, чтобы почувствовать себя лучше, ему потребуются недели. Что-то не складывается. В последние годы возникли две теории, которые могли бы решить эту проблему с временными промежутками, и обе они чрезвычайно сложны.
Ревизионистская теория 1 формулируется так: «Нейротрансмиттеров не слишком мало, на самом деле их слишком много». Для начала разберемся в ситуации. Если кто-то постоянно вопит на вас, вы престаете слушать. Аналогично если вы наводните клетку большим количеством нейротрансмиттеров, то клетка не будет «слушать» внимательно — она отрегулирует (сократит) число рецепторов, относящихся к этому нейротрансмиттеру, чтобы уменьшить свою чувствительность к нему. Если, например, вы удваиваете количество серотонина, достигающего дендритов клетки, и эта клетка отрегулирует количество своих рецепторов серотонина, уменьшив их на 50%, то изменения примерно уравновесятся. Если клетка снизит количество рецепторов менее чем на 50%, то в результате в синапс будет поступать больше сигналов серотонина; если больше чем на 50%, то в синапсе будет меньше сигналов серотонина. Другими словами, то, насколько силен будет сигнал в синапсе, зависит от того, насколько громко вопит первый нейрон (количество выпущенных нейротрансмиттеров), и от того, насколько внимательно слушает второй нейрон (сколько рецепторов он имеет для нейротрансмиттера).
Хорошо, с этим мы разобрались. Эта ревизионистская теория постулирует, что первоначальная проблема на самом деле заключается в избыточном уровне норадреналина, серотонина и/или дофамина в мозге больных, страдающих депрессией. Что происходит, когда вы выписываете антидепрессанты, которые еще больше увеличивают передачу сигналов этих нейромедиаторов? Сначала это должно усугубить симптомы депрессии. (Некоторые психиатры утверждают, что так оно и есть.) Но через несколько недель дендриты говорят: «Это невыносимо, нейротрансмиттеры совсем достали; давайте как следует отрегулируем наши рецепторы». Если это происходит и — важно для этой теории — если чувствительность рецепторов снижается сильнее, чем требуется для компенсации увеличенного сигнала нейротрансмиттера, проблема с депрессией, вызванная избыточным уровнем сигналов нейротрансмиттеров, исчезает: человек чувствует себя лучше.
Ревизионистская теория 2 звучит так: «На самом деле норадреналина, серотонина и/или дофамина слишком мало». Эта теория еще сложнее первой и также требует введения. Мало того что дендриты имеют рецепторы для нейротрансмиттеров, оказывается, что на окончаниях аксона «посылающего» нейрона также есть рецепторы для каждого нейротрансмиттера, выделяемого этим нейроном. Какую задачу могут выполнять эти так называемые ауторецепторы? Нейротрансмиттеры выделились, передвигаются по синапсу, связываются со стандартными рецепторами на втором нейроне. Однако некоторые молекулы нейротрансмиттера направляются назад и прикрепляются к ауторецепторам. Они служат своего рода сигналом обратной связи; если, скажем, 5% выделенных нейротрансмиттеров достигают ауторецепторов, первый нейрон, произведя несложные подсчеты и умножив результат на 20, выяснит, сколько нейротрансмиттеров он выделил. Затем он может принять решение: нужно ли мне сейчас выделить больше нейротрансмиттеров или следует остановиться? Нужно ли мне начать синтезировать больше? И т. д. Если этот процесс позволяет первому нейрону подсчитывать расход нейротрансмиттеров, то что происходит, если нейрон снизит количество этих ауторецепторов? Неправильно посчитав нейротрансмиттеры, которые он выделил, нейрон, не подумав, начнет увеличивать количество трансмиттеров, которые он синтезирует и выделяет.
Мы ознакомились с предпосылками второй теории, а теперь представляю вам доводы, лежащие в ее основе (что на самом деле в мозге больных депрессией недостаточно норадреналина, серотонина или дофамина). Давайте им антидепрессанты, которые увеличивают передачу сигналов этих нейротрансмиттеров. Благодаря увеличенной передаче сигналов в течение нескольких недель количество рецепторов норадреналина, серотонина и дофамина отрегулируется и уменьшится. Важная для этой теории идея заключается в том, что количество ауторецепторов на первом нейроне будет снижаться активнее, чем на втором нейроне. Если это происходит, второй нейрон, возможно, тоже не будет «слушать», но первый нейрон будет выделять достаточно дополнительных нейротрансмиттеров, чтобы с лихвой компенсировать «глухоту» второго нейрона. Конечный результат — увеличенная передача сигналов нейротрансмиттеров и уменьшение симптомов депрессии. (Этот механизм может объяснить эффективность электросудорожной терапии (ЭСТ), или «электрошока». В течение многих десятилетий психиатры использовали эту методику-для уменьшения симптомов депрессии, и никто до конца не знал, почему она дает эффект. Оказывается, что, помимо многих других эффектов, ЭСТ сокращает число ауторецепторов норадреналина, по крайней мере так было в экспериментах на животных.)
Если вам что-то до сих пор непонятно, не смущайтесь: вы не одиноки, поскольку это еще далеко не до конца исследованная область. Норадреналин, серотонин или дофамин? Слишком активная или недостаточная передача сигналов? Если, например, идет слишком мало сигналов серотонина, потому ли это, что слишком мало серотонина выделяется в синапсы, или потому, что имеется некий дефект, притупляющий чувствительность рецепторов серотонина? (Чтобы вы имели представление о масштабе проблемы, достаточно сказать, что в настоящее время известно более дюжины различных типов рецепторов серотонина с различными функциями, эффективностью и распределением в мозге.) Возможно, существует множество разных нейрохимических путей, которые ведут к депрессии, и разные пути связаны с разными подтипами депрессии (униполярной в противоположность маниакально-депрессивному психозу, или вызываемой внешними событиями в противоположность той, которая живет по своим внутренним часам, или той, при которой доминирует психомоторная заторможенность в противоположность депрессии с преобладанием суицидных тенденций). Это очень разумная идея, но доказательств в ее пользу все еще недостаточно.
А вот еще один хороший вопрос: почему избыток или недостаток этих нейротрансмиттеров вызывает депрессию? Есть много связей между этими нейротрансмиттерами и психическими функциями. Например, считается, что серотонин имеет некоторое отношение к беспрестанному потоку мыслей, имеющему место при депрессии, и неконтролируемому погружению в черные мысли. Поэтому людям, страдающим обсессивно- компульсивным расстройством, часто помогают СИОЗС. Здесь есть общее свойство: в случае с депрессией — это навязчивое ощущение неудачи, гибели, отчаяния, в то время как в последнем случае это может быть навязчивое беспокойство, что, уходя, вы оставили дома включенным газ, что у вас грязные руки и надо их вымыть и т. д. И человек зацикливается на этих мыслях и чувствах, которые постоянно крутятся у него в уме.
Предполагается, что норадреналин имеет другой механизм влияния на симптомы депрессии. Основной проводящий путь, который использует норадреналин, — это множество проекций, идущих от отдела головного мозга, называемого «голубое пятно» (часть мозга, отвечающая за реакцию на стресс и панику). Эти проекции простираются по всему мозгу и, по всей видимости, играют роль в активизации других отделов головного мозга — увеличении их исходного уровня активации, понижении порога их реакции на внешние сигналы. Таким образом, психомоторная заторможенность могла бы отчасти объясняться нехваткой норадреналина в этом проводящем пути.
Между тем дофамин имеет некоторое отношение к удовольствию. Этот вопрос будет подробно рассмотрен в главе 16. Несколько десятилетий назад нейробиологи сделали фундаментальное открытие. Они внедряли электроды в мозг крыс, стимулировали разные его области и смотрели, что будет происходить. И они обнаружили удивительную область мозга. Всякий раз, когда эту область стимулировали, крыса испытывала необычайное счастье. А как узнать, когда она бывает счастлива? Нужно просто отмечать, сколько раз она готова нажимать рычаг, чтобы получить награду в виде возбуждения той части мозга. Оказывается, крысы готовы загнать себя до смерти, нажимая на рычаг, чтобы получить эту награду. Они предпочитали стимуляцию получению пищи, сексу и наркотикам, даже когда были зависимы и проходили реабилитацию. Область мозга, которую изучали в ходе этих исследований, тут же получила название «центр удовольствия», и с тех пор это название закрепилось.
То, что у людей есть центр удовольствия, было обнаружено немного позже, когда во время нейрохирургической операции стимуляции подвергалась аналогичная часть человеческого мозга[89]. Результаты удивительны. Что-то вроде «Ах, как хорошо! Это немного похоже на ощущение, возникающее, когда вам чешут спину, но также отчасти и на ощущение от секса или когда вы ребенком играете с опавшими листьями во дворе, а мама зовет вас пить горячий шоколад, а потом вы натягиваете пижамные штаны...» Что из этого ближе вам?
Благодаря существованию этого центра удовольствия дофамин активно используется в качестве нейротрансмиттера (и в главе 16 мы увидим, как дофамин передает более сильный сигнал об ожидании награды, чем о самой награде). Самые веские доказательства этого — способность наркотиков, которые имитируют дофамин, таких как кокаин, действовать как вещества, вызывающие эйфорию. Вдруг появляется возможность гипотезы, что при депрессии, которая характеризуется прежде всего дисфорией, в мозге у человека слишком мало дофамина и, таким образом, нарушена функция центра удовольствия.
Итак, вот большая тройка нейротрансмиттеров, играющих важную роль в депрессии. Сегодня больше внимания уделяется серотонину и меньше — дофамину. Все основные антидепрессанты — СИОЗС и более старые классы препаратов, такие как трициклические антидепрессанты или ингибиторы МАО, — воздействуют путем изменения содержания одного или нескольких из этих трех нейротрансмиттеров. Наука пока не может сказать, какой человек будет лучше всего реагировать на тот или иной вид антидепрессантов.
Естественно, есть и другие нейротрансмиттеры, которые могут играть свою роль в депрессии. Один особенно интересный называется «субстанция Р». Десятилетия работы показали, что субстанция Р играет роль в восприятии боли, участвуя главным образом в формировании проводящих путей спинного мозга, о которых говорилось в главе 9. Примечательно, что некоторые последние исследования указывают, что лекарства, которые блокируют действие субстанции Р, на некоторых людей могут действовать как антидепрессанты. Что это означает? Возможно, определение депрессии как «душевной боли» — не такая уж и метафора.