Не расхотеть, а распробовать. Дофамин: почему хочется всё больше, а радует всё меньше. Что осталось от «гормонов счастья» и дофаминового детокса после проверок

В опыте 1989 года у крыс разрушили дофаминовую систему нейротоксином. Они перестали сами есть и пить, а вкусовые реакции «по существу не изменились». Удовольствие и поиск еды, выходит, в мозге можно разделить.

В 1991 году то же разделение увидели с другой стороны. Когда током стимулировали один из участков гипоталамуса, небольшого отдела в основании мозга, крысы начинали есть как минимум вчетверо больше обычного, а гримасы удовольствия на сладкое сильнее не становились.

В обзоре 1998 года Берридж и его коллега Робинсон описали крыс, у которых дофамин в двух ключевых участках истощён на 99 %. Реакции удовольствия на сахар и отвращения на горький хинин у них оставались нормальными.

Один процент дофамина — и прежняя гримаса на сахар.

Дофаминовые системы, заключили Берридж и Робинсон, нужны, чтобы награду «хотеть», но не чтобы она «нравилась». Оба слова в оригинале стоят в кавычках, wanting и liking, чтобы отличать их от бытовых. В этой книге они будут «хочу» и «нравится».

Потом проверили зеркальный случай. В 2003 году группа Берриджа взяла мышей-мутантов, у которых осталось лишь 10 % нормального переносчика дофамина — белка, который после сигнала возвращает дофамин обратно в нейрон. Дофамина в синапсах, местах, где нейроны передают друг другу сигнал, у них было примерно на 70 % больше обычного.

Такие мыши больше ели и пили, быстрее выходили из стартовой камеры, реже останавливались и прямее бежали к сладкому, а мимика «нравится» на сахар у них не усилилась. Меньше дофамина — «нравится» на месте. Больше дофамина — растёт «хочу», а «нравится» остаётся тем же.

Удовольствие нашлось в другом месте. Берридж и соавтор описывают у крыс «горячие точки» объёмом около кубического миллиметра: если в такую точку в прилежащем ядре ввести вещество опиоидного семейства, реакции «нравится» на сахар как минимум удваиваются. Здесь работает другая химия, опиоидная.

Самая странная история этой линии — про соль. В опыте 2009 года крысы слышали звуковой сигнал, после которого в рот поступал раствор соли втрое солонее морской воды. Вкус мерзкий, и крысы успели выучить, что за этим звуком следует гадость. Потом у них препаратами вызвали солевой голод, которого эти крысы никогда в жизни не испытывали. Нейроны в одном из узлов системы награды резко усилили ответ на сигнал сразу, при первой же встрече, ещё до того, как животные попробовали соль в новом состоянии. Статья так и называется: «„Хотеть“ то, что никогда не „нравилось“».

В обзоре 2016 года Берридж и Робинсон подводят итог почти тридцати лет: «хочу» порождают большие и прочные системы мозга, «нравится» — гораздо меньшая и хрупкая система, и дофамин в этой паре на стороне желания.

На этом можно было бы закрыть дело, но автор «гипотезы ангедонии» с таким финалом не согласен. В 2008 году Уайз написал, что субъективное удовольствие обычно сопровождает награды, от которых дофамин выбрасывается всплеском. Но дофамин поднимается и при стрессе, поэтому удовольствие не обязательный спутник ни дофамина, ни даже самого подкрепления, то есть того, что закрепляет поведение. Сама гипотеза, пишет он, была не о переживании, а о функции награды, которую мерят объективно, и в этом виде она по-прежнему верно описывает роль дофамина в мотивации.

И он бьёт в слабое место противника. Тест вкусовой мимики, пишет Уайз, вряд ли прямо мерит субъективное удовольствие. Тест фиксирует стереотипные, заложенные от рождения движения, которыми животное принимает пищу или выталкивает её, и это «скорее часть глотания, чем улыбки». «Нравится» у крысы и правда видно только по морде. Спор не закончен, и обе стороны в нём серьёзны.

Значит, нужен свидетель, который может рассказать сам.

Мурашки от песни

Всё, что было до сих пор, кроме пациентов с электродами, измерено на крысах и мышах, а «нравится» у них — по мимике. Теперь в пометке «на ком измерено» будут стоять люди. С ними проверять удобнее: человек может сам сказать, понравилось ли ему.

Сначала плохая новость для простых ответов. Систематический обзор 2016 года собрал опыты, где «хочу» и «нравится» пытались развести у людей, и нашёл противоречивые результаты. Одна из причин в мерках: многие работы спрашивали о «хочу» почти теми же словами, что о «нравится». А «ожидаемая приятность», о которой обычно спрашивают людей, — это рассуждение, и оно не совпадает ни с крысиным «нравится», ни с крысиным «хочу».

Часть данных при этом ложится в модель. Пациенты с болезнью Паркинсона, у которых не хватает дофамина, в двух небольших работах оценивали вкусы так же, как здоровые; принимали ли они при этом лекарства, в кратких описаниях работ не сказано. Леводопа, вещество, из которого мозг делает дофамин, обычного настроения у здоровых добровольцев не подняла.

Тоньше всего опыт 2009 года. Участники представляли себе отдых в 80 разных местах. Одна группа половину мест воображала под леводопой, вторая, контрольная, получала только пустышку. На следующий день, когда леводопа уже вывелась, места, о которых думали под её действием, участники оценивали выше остальных. Счастливее, по словам авторов, прибавка дофамина их не делала. Она сдвинула оценку того, что ещё только предстояло: обещание удовольствия.

Теперь о том, что в модель не ложится. В двойном слепом опыте 2019 года 27 здоровых добровольцев слушали музыку трижды: под леводопой, под препаратом, который блокирует дофаминовые рецепторы, и под пустышкой. Удовольствие мерили в реальном времени кнопкой от единицы, «нет удовольствия», до четвёрки, «мурашки», а ещё по проводимости кожи и по оценке после песни. Леводопа и блокатор подействовали в противоположные стороны: под первой и удовольствие, и мотивация были выше, под вторым — ниже. Среди известных нам опытов это самый прямой, где людям подняли дофамин леводопой и им стало приятнее.

Сила у этого результата скромная. Статистически значимой называют разницу, которую трудно списать на случайность. Значимой здесь вышла разница между двумя препаратами, а отдельно с пустышкой каждый препарат не сравнивали. Итоговая оценка «нравится» после песни различалась на самой границе значимости, а время мурашек посчитали только у шестнадцати человек, у которых мурашки вообще случались. Повторений за 2020–2026 годы нам найти не удалось.

Авторы пробуют примирить обе линии. Дофамин, по их версии, может быть необходимым шагом к удовольствию от таких отвлечённых наград, как музыка, а итоговое «нравится» остаётся делом опиоидной системы. Как именно это устроено, они не знают.

Ещё два опыта сняты на ПЭТ — томографе, который видит, сколько введённой метки связалось с дофаминовыми рецепторами, а не сам дофамин. Семь человек после шестнадцати часов без еды ели в таком томографе любимое блюдо. Выброс дофамина у них был связан с тем, насколько приятной они оценили еду; с тем, насколько хотелось есть, — нет. Отдел мозга там не тот, на котором построена крысиная линия «хочу», и людей всего семеро, но выкидывать этот опыт из дела нечестно. В другой работе, на музыке, ПЭТ показал, что дофамин выделяется в двух местах. Второй томограф, который видит кровоток, уточнил, когда работает каждое: одно — пока человек ждёт любимого момента песни, другое — на самом пике. У людей дофамин, похоже, не сводится к чистому «хочу». Что именно такие томографы видят и чего не видят, разберём в четвёртой главе.

Рис. 1.1. Две системы: «хочу» и «нравится»

Знак доказанности. Дело 1: «дофамин — гормон удовольствия»

Что обещали. В мозге есть центр удовольствия, а дофамин — его молекула: больше дофамина — приятнее, меньше — радость пропадает.

Что показали проверки. У Олдса наградными оказались от четверти до трети проверенных точек мозга, а мерой служили нажатия. Крысы, у которых осталось около процента дофамина, сохраняют обычную мимику на сахар, но сами не едят; мыши с лишним дофамином сильнее рвутся к сладкому, а мимика та же. У людей пациенты с болезнью Паркинсона оценивают вкусы так же, как здоровые люди, а леводопа не меняет общее настроение. Против: в одном опыте леводопа усилила удовольствие от музыки, а в двух работах на томографе выброс дофамина совпадал с удовольствием — от еды и на пике музыки.

На ком измерено: главная линия — крысы и мыши, «нравится» по мимике; люди — небольшие группы, от семи до шестидесяти с небольшим человек, часть в томографе.

Знак: ✕ не подтвердилось — в простом виде. Обратная крайность, «дофамин к удовольствию отношения не имеет», тоже не подтвердилась.

Отдельной строкой: музыка и леводопа, 27 человек; значимы только сравнения двух препаратов между собой, оценка после песни — на границе значимости. Одна работа, повторений пока не нашлось.

Знак для модели: ◐ держится, но слабее — «дофамин отвечает за „хочу“, а не за „нравится“». У крыс и мышей две системы разводятся отчётливо, если принять мимику за мерку «нравится»; у людей данные противоречивы, отчасти потому, что «хочу» и «нравится» у человека трудно измерить порознь.

Половина ведёрка

Вернёмся к Марку на кухню и разложим его вечер по двум словам.

Его «хочу» весь день работало исправно. Мелодия фургона в обед, мысль о ведёрке, которая продержалась до вечера, и в итоге морозилка. Через час из-за того же «хочу» Марк снова открыл дверцу, хотя есть уже не собирался. А «нравится» у стола молчало: полведёрка ложкой, и вкуса не вспомнить. Возможно, у вас уже есть объяснение попроще: вкуса не было, потому что Марк смотрел в ленту; эту версию мы ещё проверим отдельно.

Если бы дофамин был молекулой удовольствия, картину пришлось бы читать как поломку: удовольствия нет, значит, нет и дофамина. По данным выходит иначе. Система «хочу», по Берриджу и Робинсону, большая и прочная, а «нравится» — маленькая и хрупкая. Первую легко раскачать сигналами, вторую легко заглушить. Вечер Марка мало похож на нехватку «хочу». Скорее наоборот: «хочу» отработало сверхурочно, а «нравится» к ведёрку так и не пришло.

Поэтому «поднять дофамин» — ещё не значит прибавить удовольствия. В опыте с воображаемым отдыхом леводопа подняла оценку того, что ещё предстоит, а людей счастливее не сделала. Советы поднять себе дофамин ради радости, скорее всего, целятся не в ту систему.

Отчётливо развести эти системы удалось только у крыс и мышей, да и там только по мимике. У людей разделение слабее, и опыт с музыкой показывает, что дофамин может касаться и удовольствия.

Похоже, у Марка ничего не сломалось и не выгорело. Всё началось с мелодии, которой он в обед не ждал, и мысль о ведёрке с той минуты его не отпускала. Как случайный звук становится сигналом к награде и что делает дофамин, когда случается то, чего мы не ждали?

Правило главы: сильно хочется — значит, сильно хочется, а понравится ли, вы узнаете только после.

На этой неделе: выберите две-три вещи, к которым вас тянет чаще всего, — сладкое вечером, ленту перед сном, мелкую покупку. Каждый раз перед тем, как начать, отметьте по шкале от нуля до десяти, насколько сильно хочется. Сразу после — насколько понравилось. Привычки пока не трогайте: задача — только заметить. Через семь дней найдите в записях место, где два числа разошлись сильнее всего.

Глава 2. Почему радует только неожиданное?

Купюра нашлась в кармане осенней куртки, которую Марк в первый холодный день снял с вешалки. Небольшая, сложенная вчетверо, забытая, видимо, ещё весной. Он развернул её прямо у двери и засмеялся. Рассказал о находке коллеге, пока они ждали лифт, а к обеду заметил, что всё ещё рад купюре, хотя на обед этой суммы не хватило бы.

Днём пришло уведомление: перечислена годовая премия. Деньги куда серьёзнее, и их размер Марк знал с весны, когда премию объявили на общем собрании. Он посмотрел на сумму, подумал «ну вот, пришла» и вернулся к таблице. Рад ли он? Конечно. Только радость уложилась в секунду.

Вечером служба доставки написала, что настольная лампа, обещанная на сегодня, приедет завтра. Лампа не срочная, без неё Марк прекрасно обходился месяц. Но остаток вечера он провёл с раздражением, которого она не стоила.

Три события за день, и чувства к ним будто перепутали размеры.

Перед сном Марк подвёл итог: похоже, радует только неожиданное. Если так, это приговор всему, что можно запланировать. Премию объявили за полгода. Билеты на субботний концерт он купил задолго, и концерт был «нормально». Неужели всё, чего ждёшь, обречено на «ну вот, пришла»?

Искали движение

С 1977 года у нейрофизиолога Вольфрама Шульца была своя лаборатория во Фрибуре, в Швейцарии. Он записывал работу отдельных дофаминовых нейронов у бодрствующих обезьян. У каждого нейрона есть фон: даже в покое клетка посылает электрические импульсы с какой-то своей частотой. Интересно становится, когда частота меняется. Шульц хотел понять, меняется ли она при движении и что с этим происходит при болезни Паркинсона, когда мозгу не хватает дофамина.

Связь с движением нашлась, но слабая. Изменения были статистически значимыми и при этом, как Шульц пишет в автобиографии 2022 года, весьма скромными: активность редко поднималась больше чем на 20–50 % над фоном. С такими цифрами о движении много не напишешь.

Тогда задачу упростили. Перед обезьяной стоял ящик для еды; дверца открывалась, и обезьяна доставала изюм или кусочек яблока. Меньше чем через десятую долю секунды после того, как открывалась дверца, дофаминовые нейроны давали короткую резкую вспышку. Всего несколько лишних импульсов, зато у большинства записанных клеток разом. И вспыхивали они на открытие дверцы, раньше, чем обезьяна получала еду.

Главное случилось летом 1989 года, и, если верить воспоминаниям Шульца, за болтовнёй. Он и его сотрудник, заговорившись, пропускали ошибки обезьяны, а за ошибку сок не полагался. Оказалось, что в такие моменты нейрон не просто не вспыхивает. На пару сотен миллисекунд он замолкает совсем, причём ровно тогда, когда пришёл бы сок. После этого они стали нарочно не давать сок за правильный ответ. Провал повторился.

«Так, пока мы шутили, мы обнаружили, что дофаминовые нейроны подавлены, когда предсказанная награда не приходит», — пишет Шульц. Намёк попадался и раньше. В опыте, где обезьяна на ощупь искала яблоко в закрытом ящике, на пустой ящик нейроны не отвечали или даже затихали, но Шульц, по его словам, счёл тот опыт слишком неконтролируемым, чтобы придать этому значение.

Молчание оказалось меньше нуля.

Зеркальный случай тоже проверили. Если каплю жидкости давали просто так, вне задачи и без предупреждающего сигнала, коротко вспыхивали примерно три четверти дофаминовых нейронов. Шульц называет такую каплю «бесплатной наградой». Статья 1994 года, где описан этот опыт, прямо в названии говорит, как важна для ответа этих нейронов непредсказуемость. К тому времени Шульц уже знал, что у этой непредсказуемости есть давнее научное имя.

Учебник в Кембридже

Имя нашлось в психологии. В 1993 году Шульц провёл короткий творческий отпуск в Кембридже, у психолога Тони Дикинсона. В учебнике по теории научения Шульц прочёл о правиле, которое психологи сформулировали ещё в 1972 году: для обучения награда должна быть непредсказуемой. То, что он у себя называл непредсказуемостью, в теории давно звалось ошибкой предсказания. «Поразительно: именно так дофаминовые нейроны и кодируют награду!» — вспоминает он свою реакцию.

Ошибка предсказания награды — это разница между тем, что получил, и тем, чего ждал. Получил больше — ошибка положительная. Ровно столько — ноль. Меньше — отрицательная. Сам Шульц объясняет её на примере из быта: в вашем пабе кончилось любимое пиво. Кто виноват, неважно; вы просто чувствуете разницу между тем, чего ждали, и тем, что есть.

Подробнее всего опыты, на которых держится эта мысль, описаны в статье того же 1993 года. Два самца макаки-крабоеда. Маленький жёлтый светодиод над рычагом. Награда — капля яблочного сока, около пятой части миллилитра, из трубочки у рта. В рабочие дни воду обезьянам давали ограниченно: так капля сока и становится наградой.

Пока задача была новой, на сок отвечал примерно каждый четвёртый записанный нейрон. Когда обезьяны её освоили — меньше чем каждый десятый.

Вспышка уходила от сока к лампочке. А если сигналов было несколько, она уходила ещё дальше: сначала на сигнал «пора жать», потом на более ранний, который заранее сообщал, что предстоит сделать. На самый ранний из них во время обучения отвечало больше половины нейронов.

Теоретики такого и ждали. Метод «временных разностей» ввели в психологию и биологию в начале 1980-х двое специалистов по машинному обучению. Это способ учиться на пробах и ошибках, при котором прогноз сверяют с жизнью не только в конце, когда награда пришла, но и по дороге, всякий раз, когда о ней появляется новое известие. Из модели следовало, что в цепочке сигналов ответ переедет на самый ранний надёжный из них. Лампочка — первое надёжное известие о соке, к ней ответ и переезжает. За основы этого направления, обучения с подкреплением, оба автора метода получили премию Тьюринга за 2024 год.

Мелодия фургона из первой главы устроена так же. Марк её не ждал, зато мороженое она обещала надёжно: самое раннее известие о награде в той цепочке. Если модель права, вспышка у Марка пришлась на мелодию, задолго до морозилки.

В 1996 году трое исследователей, среди них Питер Даян, описали на модели, как колебания дофаминовых нейронов выше и ниже фона могли бы сообщать об ошибках предсказания. Потом журнал Science предложил Шульцу написать общий обзор вместе с Даяном и его соавтором. Обзор вышел в 1997 году. Новых опытов в нём не было: экспериментатор и теоретики сверяли записи с расчётами. Главное уложилось в одну фразу. Дофаминовые нейроны «дают положительный сигнал, если событие лучше предсказанного, никакого — если оно ровно такое, как предсказано, и отрицательный — если хуже».

Отрицательный сигнал оказался точен по времени. Если сок, обещанный лампочкой, не приходил, активность падала заметно ниже фона ровно в тот момент, когда сок должен был появиться: больше чем через секунду после сигнала и без всяких промежуточных подсказок. Сигнал, выходит, учитывал не только, будет ли сок, но и когда. Сорт награды на вспышку не влиял, будь то кусочек яблока или капля сока. Важно было одно — насколько награда лучше ожиданий.

Рис. 2.1. Один дофаминовый нейрон в трёх случаях

Следующую проверку Шульц поставил уже в соавторстве с Дикинсоном. В опыте 2001 года к сигналу, который полностью предсказывал сок, добавляли второй. Обезьяны второй сигнал не выучивали, и дофаминовые нейроны на него не отвечали: награда ничем не удивляла, учиться было не на чем. В теории научения это называют блокированием.

Записи у обезьян показывают совпадение: нейрон вспыхнул, животное научилось. Причину проверили на грызунах с помощью оптогенетики, способа включать и выключать выбранные нейроны светом. В 2013 году у крыс дофаминовые нейроны включали светом как раз в момент полностью ожидаемой награды, когда собственной ошибки предсказания нет. Обучение, которое должно было заблокироваться, пошло: крысы начинали откликаться на сигнал, который иначе не выучили бы. В 2016 году другая группа сделала обратное и ненадолго выключила дофаминовые нейроны в момент награды. Крысы учились так, будто награда оказалась хуже ожидаемой: искусственная пауза сработала как обычная отрицательная ошибка.

Уравнение счастья

У обезьян и грызунов картина сходится. Человеку электрод в глубину мозга ради опыта не вживишь, поэтому прямые записи у людей редки. Те, о которых пойдёт речь, сделаны в операционных, у пациентов с болезнью Паркинсона. В 2009 году у десяти таких пациентов во время операции по вживлению электродов записали 15 клеток, предположительно дофаминовых. Пациенты играли на виртуальные монеты, и после неожиданного выигрыша клетки разряжались чаще, чем после неожиданного проигрыша, а после ожидаемых исходов разницы не было.

В 2016 году у 17 пациентов на операционном столе измерили сам дофамин, быстро, долями секунды, пока они делали ставки. Обезьянья ошибка предсказания в чистом виде там не нашлась: в колебаниях дофамина смешались две ошибки — о том, что случилось, и о том, насколько лучше или хуже могло бы быть.

Остальное о людях снято на томографе, который видит кровоток. Сигнал ошибки предсказания на нём находят устойчиво, прежде всего в глубоком отделе мозга, к которому относится и прилежащее ядро, хотя такой томограф сам дофамин не видит. Ближе всего к вопросу главы подошёл опыт 2014 года. Робб Ратледж с соавторами, среди которых был и Даян, спросили людей о счастье. Двадцать с небольшим человек в томографе делали ставки и время от времени отмечали, насколько они счастливы прямо сейчас. Это мгновенное счастье лучше всего объясняли недавние ожидания и сюрпризы, приятные и неприятные, а не то, сколько участник всего выиграл; связь с дофамином исследователи называют лишь намёком.

Потом модель проверили на 18 420 анонимных игроках бесплатного приложения для смартфона, и пресс-служба университета назвала её «уравнением, которое предсказывает счастье». Ноль фунтов, поясняют авторы, огорчает, если можно было выиграть два, а выбор выгодной ставки радует ещё до исхода. Ратледж, комментируя работу, заметил, что низкие ожидания повышают шанс, что исход их превзойдёт. В рецепт «ждите поменьше» это не складывается: низкое ожидание оставляет больше места для приятного сюрприза, а высокое радует уже само по себе.

Громче прозвучал другой опыт, 2006 года. Добровольцев разделили на три группы: одни получали пустышку, другие — леводопу, которая усиливает дофаминовую передачу, третьи — препарат, который её ослабляет. Под леводопой люди чаще выбирали самый выгодный вариант и выиграли больше, чем группа на ослабляющем препарате, а сигнал ошибки в томографе был у них сильнее, правда, только для выигрышей. Это было похоже на прямое доказательство: подкрутили дофамин — изменилось обучение.

В 2023 году этот результат попытались повторить. В опыте участвовал 31 мужчина, и каждый прошёл все три условия: пустышку, леводопу и ослабляющий препарат. Убедительных подтверждений не нашлось ни для лучшего обучения на наградах, ни для более сильного сигнала ошибки. Сам сигнал в томографе был виден, и препараты его не меняли.

Действие у препаратов нашлось другое: под обоими люди решались раньше, накопив меньше сведений, чем на пустышке. Почему опыт 2006 года не повторился, исследователи объясняют по-разному: задачу устроили иначе и проще, а первый опыт был маленьким и мог дать случайный результат; разницу в дозах главной причиной они не считают.

Счастья леводопа тоже не прибавила. В 2015 году группа Ратледжа давала её 30 здоровым молодым людям, и среднее счастье под ней не изменилось.

Сахар в случайный момент

Даже соперники называют классическую модель ошибки предсказания господствующей теорией. В 2022 году группа Намбудири из Калифорнийского университета в Сан-Франциско предложила ей замену. В новой модели животное смотрит назад: получив награду, оно ищет, что ей предшествовало, и так выясняет причины. В 11 опытах на мышах группа сравнила обе модели и вынесла вывод прямо в аннотацию: выброс дофамина в прилежащем ядре несёт сигнал причинной связи, но не ошибку предсказания, и это бросает вызов господствующей теории.

Самый наглядный из этих опытов устроен просто. Восьми мышам, которых ничему не учили, в случайные моменты давали каплю сахарного раствора. По классической модели ответ дофамина с повторением должен был слабеть: сахар становится привычным, удивляться нечему. А ответ у каждого животного рос и выходил на высокое плато. Оговорку группа делает сама: при других допущениях о том, как животное воспринимает паузы между пробами, классическая модель, возможно, справилась бы и с этим.

Сторонники классики ответили своими данными. В том же 2022 году гарвардская группа увидела у мышей то, что модель предсказывала давно, но чего никто не мог разглядеть: пик дофаминового ответа при первом обучении сползал от награды к сигналу постепенно, в среднем примерно на 3,5 миллисекунды за пробу. Разглядеть сдвиг, по объяснению исследователей, помогли пауза между сигналом и наградой длиннее прежней и медленный датчик; в быстрых записях отдельных импульсов такие слабые промежуточные всплески теряются. Для гарвардской группы это сильный довод в пользу классической модели.

Дальше стороны обменивались ходами. В 2024 году группа Намбудири вместе с другой лабораторией показала на крысах то, что классической модели объяснить трудно, а модель соперников справилась «почти со всеми главными результатами». В 2025 году гарвардская группа в похожем опыте на мышах получила обратный итог; ответа на эту работу нам найти не удалось.