Category: наука

Category was added automatically. Read all entries about "наука".

dog

Картография - Часть 3 - Масштаб векторной карты

   Векторные карты

   Когда-то давным давно карты чертили на бумаге. Такие карты не требовали батареек и цифровой техники но имели ограниченную информационную вместительность, а для того, чтобы внести в них изменения - приходилось перечерчивать их заново.

   Такие бумажные карты делились на специальные листы - планшеты, которые особым образом нумеровались, в зависимости от выбранного масштаба и системы координат (об этом позже).

   Где-то с 20 лет назад, с развитием техники, бумажные карты стали сканировать. Таким образом в сети появилась куча "секретных топографических карт генштаба", успешно применяющихся джиперами и прочими путешественниками по пересечённой местности, например, с помощью программы Ozi Explorer.

   Но будучи сканированной в электронный цифровой вид, такая карта оставалась растровой - то есть представляла собой не более чем сборище разноцветных пикселей.

   Другое дело - электронные векторные карты - на таких картах каждый объект описан отдельно, в виде последовательности своих вершин с их координатами.

   К каждому такому объекту можно привязать определённую информацию его классифицирующую, или описывающую. Такая информация называется семантикой. Например, у здания может быть семантика "Адрес", "Число этажей", "Число подъездов".

   Для удобства классификации, объекты на электронной векторной карте разбиты по слоям: здания, дороги, водные объекты, и т.д.. Набор слоёв, объектов, которые могут содержаться на каждом слое, а так же набор семантик каждого объекта - называется классификатором.

   Каждая электронная векторная карта имеет собственный классификатор, которому должны соответствовать все объекты карты.

   Векторизация - это процесс создания векторных по растровому изображению. Растровое изображение может быть:

•  сканированной бумажной картой
•  фотографическим снимком местности с самолёта
•  космическим снимком

   Здесь и далее мы будем рассматривать векторизацию космических снимков - как наиболее доступного и легального материала.

   Различают автоматическую и ручную векторизацию. На сегодняшний день полуавтоматическая векторизация возможна лишь для сканированных цветных топографических карт. Автоматическая векторизация снимков до сих пор является пока лишь предметов научных исследований, да и то, преимущественно зарубежных университетов.


   Масштаб

   Как известно, масштаб - это соотношение единицы длины на карте к расстоянию на местности. Например, масштаб 1:2.000 означает, что в 1 см бумажной карты 2.000 см или 20 метров местности.

   Более КРУПНЫМ называют тот масштаб, у которого знаменатель МЕНЬШЕ - то есть, в котором тот же объект будет выглядеть крупнее.. Например, масштаб 1:200 крупнее, чем масштаб 1:500.

   С заменой бумажных карт электронными векторными, казалось бы, понятие "масштаба" утрачивает свой смысл: электронную карту можно как угодно близко приблизить или удалить. Но это не верно.

   Во-первых, электронная векторная карта всегда создаётся на основе какого-то материала, и именно точность исходного материала в первую очередь определяет масштаб созданной карты. Если вы векторизуете бумажную карту масштаба 1:50.000 - у вас получится векторная карта такого же масштаба. И приблизив её на экране компьютере до масштаба 1:2.000 вы не получите ничего нового.

   Во-вторых, есть ряд документов (разной степени обязательности), описывающих качественные характеристики карт:

•  ГОСТ 51608-2000 «Карты цифровые топографические. Требования к качеству»
•  СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства»
•  Требования к электронным картам и планам и правила их приёмки в территориальные фонды материалов топографо-геодезических работ и инженерных изысканий»

   Согласно этим документам: "Средние погрешности в положении на инженерно-топографических планах изображений предметов и контуров местности с чёткими очертаниями относительно ближайших точек съёмочного обоснования не должны превышать 0,5 мм, а в горных и залесённых районах - 0,7 мм."

   В пересчёте на единицы масштаба карты получаем:

Масштаб карты
Максимально допустимая погрешность (0.7 мм расстояния по карте)
1 : 10 000
7 м
1 : 5 000
3.5 м
1 : 2 000
1.4 м
1 : 500
35 см


   Приведённая таблица довольно условна - ГОСТ 51608-2000 предусматривает более гибкую шкалу и сложную методику оценки точности векторных карт. Тем не менее, она даёт наглядное представление о том, какой порядок точности должна иметь карта, чтобы соответствовать тому или иному масштабу.

   Второй аспект обозначения масштаба карты - это уровень генерализации картографического материала. Генерализация – процесс исключения мелких объектов карты, упрощения их контуров или группировка в более крупные объекты с укрупнением масштаба карты.

   Рассмотрим уровень генерализации векторных планов населённых пунктов в зависимости от масштаба карты:

Масштаб карты
Уровень генерализации территории населённых пунктов
Типичное назначение карты
1 : 15 000 000
Крупные города отражены точечными объектами.
Мелкие населённые пункты на карте отсутствуют.
Обзорная карта мира
1 : 2 000 000
Крупные города нанесены площадными объектами.
Мелкие населённые пункты отображены точечными объектами.
Карта территории РФ
1 : 200 000
Крупные города содержат площадные объекты кварталов застройки.
Мелкие населённые пункты нанесены площадными объектами.
Карта территории субъекта федерации
1 : 25 000
Все населённые пункты содержат площадные объекты кварталов застройки.
Появляются изображения отдельно стоящих зданий.
Навигационные карты незаселённых территорий,
топографические атласы
1 : 10 000
Все многоэтажные здания нанесены площадными объектами упрощённой формы.
Частный сектор отображён кварталами застройки.
Все дороги выполнены линейными объектами.
Обзорные карты крупных населённых пунктов
1 : 5 000
Все многоэтажные здания нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
Все частные дома отображены площадными объектами упрощённой формы.
Крупные дороги приобретают площадной вид.
Карты населённых пунктов
с повышенным уровнем детализации,
в том числе навигационные
1 : 2 000
Все многоэтажные здания нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
Все частные дома нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
Появляются изображения оград, заборов и крупных надворных построек.
Все дороги выполнены площадными объектами.
Карты для корпоративных ГИС
и аналитических задач
1 : 500
Все строения: многоэтажные здания, частные дома и надворные постройки нанесены площадными объектами сложной конфигурации.
На карту нанесены все ограды, заборы, линии бордюрного камня, границы тротуаров и проезжих частей.
Точное нанесение коммуникаций, проведение проектных, инженерных и строительных работ


   Таким образом, масштаб векторной карты зависит от масштаба исходного картографического материала, уровня генерализации карты, а также точности нанесения объектов.

   Далее пойдёт речь о создании электронных векторных карт масштаба 1:2.000 - как наиболее уместных и информационно насыщенных.

   Создать карты лучшей точности пока не позволяют возможности современной космической съёмки. А создавать карты меньшей точности требуется редко: они уже давно нарисованы, и если и нуждаются в корректировке - то в основном из-за строительства новых дорог. Обычно, если уж заказчик решил выделить средства на создание карт, значит ему нужна полноценная адресная информация - иными словами, на такой карте должен быть виден каждый дом.
 
dog

Картография - Часть 1 - Введение

   В наше время информация и знания становятся отдельным, весьма ценным ресурсом. Прогресс и технологическое развитие невозможно без знаний.

   Есть ряд направлений, по которым за рубежом существуют целые научные школы, развивающие и автоматизирующие отрасль, используя современные научные знания. В России же, к сожалению, эти направления деятельности крайне мало развиты и практически не востребованы.

   Я начинаю публикацию ряда статей о картографии - этапах создания с нуля карты территории местности.

   У сожалению, здесь не будет научных формул - увы, разработки по автоматизированному дешифрованию данных дистанционного зондирования земли (а проще говоря, снимков из космоса) в нашей стране практически не ведутся. По крайней мере Яндекс про них ничего не знает.

   Основная задача статей - систематизировать теорию и практику работ по созданию карт, осветить особенности тех или иных операций.


   Лицензирование

   Сразу скажу, что пока картографическая деятельность в нашей стране является лицензируемой. Это означает, что просто так сесть рисовать карту вы не сможете - потребуется лицензия.

   Подробно этот вопрос изложен в:
•  Федеральном законе № 209-ФЗ "О геодезии и картографии" (ред. от 20.03.2011)
•  Постановлении правительства РФ № 705 от 22.11.2006 "О лицензировании деятельности в области геодезии и картографии" (ред. от 24.09.2010)
•  Федеральный закон № 128-ФЗ "О лицензировании отдельных видов деятельности" (ред. от 29.12.2010)

   В законах есть интересная штука: "Лицензирование геодезической и картографической деятельности прекращается со дня вступления в силу технических регламентов, устанавливающих обязательные требования к лицензируемым видам деятельности"

   Правда, этого момента все ждут ещё с 2005 года (см. пресс-конференцию) - но до сих пор технические регламенты в действие не введены. С другой стороны - посмотрите, как стало со строительством: после отмены лицензирования были введены "саморегулирующиеся объединения" - что всего лишь официально узаконило мздоимство, и никак не отразилось на качестве работ.

   06.05.2011 была опубликована новая версия ФЗ, в которой прежняя формулировка заменена расплывчатой: "12.42 Лицензированию подлежат геодезические и картографические работы федерального назначения, результаты которых имеют общегосударственное, межотраслевое значение (за исключением указанных видов деятельности, осуществляемых в ходе инженерных изысканий, выполняемых для подготовки проектной документации, строительства, реконструкции, капитального ремонта объектов капитального строительства)"

   Это издание закона вступит в силу в ноябре 2011 года, а пока никто не решается давать комментарии, в какой степени такая формулировка означает отмену лицензирования, и кто будет решать, какое значение имеют те или иные виды работ?

   С аналитическими и нормативно-правовыми материалами по картографии можно ознакомиться на сайте ГИС-ассоциации: http://www.gisa.ru/
 
forward

Синельников А.С. - "Потерянный эфир"

   У меня на столе давно валяется 60-страничная брошюрка некоих Синельниковых (А.С. и А.А.) под загадочным названием "Потерянный эфир". Не важно, как она попала ко мне на стол,  главное - содержание этого феерического творения.

   С самого начала в глаза бросается подпись на обложке "критика специальной теории относительности". Чувствуете размах авторов, да?

   Предисловие говорит само за себя. Цитирую: "Исходя из того, что эфир в многочисленных экспериментах по его обнаружению никак себя не выдал, Эйнштейн в наказание исключил его из природы. А уже из этого следуют абсолютность скорости света и другие релятивистские эффекты. На основании анализа имеющихся экспериментов показывается, что материальная среда, в которой распространяется свет, в природе имеется. А это опровергает СТО, исходящую из того, что эфира в природе не существует."
     16.03 КБ



   Дарагайа ридакцыя! Я ссу и плачу, плачу и х..ею!

   Эйнштейн, сцука, лоханулся и сотворил произвол, выбросив эфир "из природы" (интересно, куда он его выбросил?), и написал какую-то хуйню. А всё потому, что эфир затаился, и никак сибя не праявил. Партизанил, штоле?

   А вот песдатые парни Сидельников А.С. напару со своим киндером Сидельниковым А.А, проанализировали "ряд экспериментав", и беспесды фсем доказали, что Эйнштейн - лох, а эфир сущиствует, и очень даже хорошо разливается в стеклянные ёмкасти по 0.5 литров.

   Эти, йа не пабаюсь этава слова, герои нашего времени, идущие найух на острие передовой грани науки, ни много ни мало заявляют нам, что "опровергли специальную теории относительности". Вот, а пацаны-то не знают!!


   Дарагие Сидельников А.А. и Сидельников А.С.!

   Йа щетаю, что люди, которые в наше время заявляют о наличии эфира, исходя из того, что заново интерпретировали опыты 1912(!) года - при том, что они тогда не жили, и в опытах не участвовали - достойны всяческова сожаления, гумманитарной помащи, и относительной изаляции ат общества в случае асобо буйнава повидения.

   Ну они уж никак не должны писать книжки, даже те, которые (мы надеемся) никогда не получат грифа МО РФ. Бумаге, конечно, похуй - она всё стерпит, да и 62 руб не такая большая сумма, чтобы потратить её на творчество душевнобольных,  но вот за читателей этой хуйни - откровенно обидно.
 
ethology

Три уровня, определяющие поведение

   Меня регулярно упрекают, что я смотрю на людей как на тараканов под микроскопом. Мол, человек - это должно звучать гордо.. Какая, нафиг, гордость может быть у зазнавшегося и разжиревшего животного? Кстати, меня ещё не разу не упрекнули, что я себя не считаю таким же тараканом, или избегаю рассматривать в микроскоп. Считаю точно таким же, и рассматриваю, поверьте - не меньше всех остальных вместе взятых.

   А если серьёзно, то мотивы, лежащие в основе поведения человека можно разделить на три уровня:

•  Низший уровень - гормоны и электрические импульсы. Транспорт сигналов между нервными клетками. Низшие, базовые процессы нервной деятельности. Без этого уровня не сможет обойтись ни одно живое существо с нервной системой, даже человек. О том, как гормоны, осуществляющие низкоуровневой транспорт сигналов, влияют на наше с вами поведение - вы все читали в "Химии эмоций". Ответственные науки - физиология, биохимия, нейробиология.

•  Средний уровень - инстинкты и рефлексы. Бессознательные поведенческие механизмы. Инстинкты наследуются и носят врождённый характер. Считается, что большинство инстинктов преследуют цели выживания особи или её вида. Рефлексы - бессознательные реакции организма на раздражения. Различают как унаследованные (безусловные), так и приобретённые (условные) рефлексы. Рефлексы встречаются даже у простейших одноклеточных организмов. Ответственная наука - этология.

•  Высшая уровень - мышление и сознание. Сознательные умственные процессы, мотивация поведения. Уровень, непосредственно связанный с головным мозгом. Наиболее усердно изучаемый и теоретизируемый. Ответственная наука - психология.


   А теперь ключевой момент: Каждое действие, совершаемое человеком содержит в себе компоненты всех трёх уровней. И ни одно действие, сколь бы сознательным и высокоуровневым оно не казалось - невозможно без низшего "транспортного" и среднего "животного" уровней.

   Для программистов: это как модель OSI. Какой бы tcp-пакет вы не сформировали, ни ip, ни ethernet уровни вам не миновать. Причём и те и другие накладывают свой отпечаток и ограничения на ваш tcp пакет. Например, бьют его на ферймы, потому что в длина слишком большая. Или обволакивают в собственные заголовки.

   Изучая психологию - вы изучаете лишь вершину айсберга. Это безусловно, важно и нужно - но знать только это - это всё равно, что знать как заводить автомобиль, но не знать, как он устроен внутри. С такими знаниями можно ездить - но только до первой поломки.

   Только изучая глубинные процессы лежащие внутри, доставшиеся нам от низших животных - можно получить целостное представление о функционировании системы, и о механизмах, лежащих в её основе. Более того, игнорируя эти области знаний, мы никогда не сможем ответить на многие вопросы, касающиеся причин того или иного, на первый взгляд "сознательного" поведения.

   И ещё: если вы думаете, что третий высший уровень присущ только людям - то вы ошибаетесь. Элементарное мышление присутствует уже у достаточно широкого круга позвоночных, а у обезьян присутствуют элементы всех наиболее сложных функций человеческого мышления: обобщение, абстракция, оперирование символами, использование языков-посредников на уровне 2-х летнего ребёнка.

   В то же время не стоит забывать, что это лишь зачаточные элементы соответствующих мыслительных функций человека. Поэтому, более целесообразно называть их не "разумом" а "рассудочной деятельностью". Более подробно об этом можно прочитать в книге: З.А.Зорина И.И.Полетаева "Элементарное мышление животных".
 
ethology

"Химия любви" по TV

Внимание!! Всем не проспать:

Завтра, в четверг 11 сентября
в 22:50 - 23:50
Телеканал "Россия":

"Химия любви"

   Эксперименты ученых позволяют говорить о возвышенном чувстве не только словами поэта, но и словами физиолога, психолога и даже нейролога. Все, что происходит у нас в голове, имеет научное объяснение. Анализируя отношения реальных мужчин и женщин, заглядывая в современные научные лаборатории, мы попытаемся определить, откуда же берет начало это сильное душевное потрясение, которое мы привыкли называть любовью.

•  http://www.rutv.ru/tvpreg.html?id=121606&cid=2&d=0
•  http://mrfilin.livejournal.com/19467.html


Я уже больше года не смотрю говноящик, только dvd - но завтра, ради такого дела, я обязательно его включу. Будем надеяться, что журналисты в этот раз не испортят тему.
 
dog

Задачка

   Сегодня товарищ загадал мне интересную задачку на программирование. А я, как известно, обожаю задачки на программирование! И вовсе не потому, что математику я всю уже забыл, а физику никогда толком не знал. ;))

   Просто, когда составляешь алгоритм, красивое и элегантное решение - чувствуешь себя в некотором роде творцом прекрасного. Ну как художник, рисующий шедевр, или композитор, создающий своё бессмертное творение. У программиста нет другой возможности поделиться с миром чем-то прекрасным - кроме как красиво решать интересные задачи.


   Вообщем, вот условие:

•  Дан скалярный массив из, например, 10.000 элементов.
•  Нужно обеспечить перебор всех элементов массива - произвольным случайным образом. Но так, чтобы каждый элемент встретился в переборе только один раз.

   И прежде чем вы начнёте её решать, одно примечание: В задаче критично время перебора - то есть выбирать элементы надо как можно быстрее.


   Жду ваших решений в коментах.. ;)
 
forward

Оценка человека

   Есть ещё один интересный вопрос - это вопрос качественной оценки человека. Сейчас я попробую сформулировать сложившееся собственное мнение по данному вопросу, а вы дополните / поправите.


   Самое первую информацию о человеке мы получаем, окинув его лишь одним взглядом. Первое впечатление - внешний вид человека. Это самое яркое впечатление. Манера одеваться, походка, жесты, мимика - во всём этом невербальные проявления человеческой личности. "По одёжке встречают, а по уму провожают". Действительно: сформированное первое впечатление от облика человека потом довольно тяжело изменяется в процессе общения.

   Человек сутулый и сгорбившийся никогда не произведёт впечатления великой личности, по человеку в спортивном трико никогда не скажешь, что он доктор наук, а по девушке в ультра-мини юбке - что она девственница. Потом всё, конечно станет на свои места, но первая оценка человеку даётся по его внешнему виду.

   Часть этих признаков мы воспринимаем и обрабатываем вполне осознанно, а часть - вообще интуитивно, делая выводы "на автопилоте". Мы видим, как человек стоит, скрестив руки на груди - и сами принимаем закрытую позу. Мы не думаем об этом, это происходит подсознательно. Мы заранее настраиваемся на "холодное" общение с таким человеком, хотя потом вполне может выяснится, что он весьма добродушен.


   Второй источник информации о человеке - это слова. Речь. Всё равно: речь устная или письменная, или это вообще буковки на экране. Это вербальные признаки. "...еть - не мешки ворочать" - говорит нам русская пословица, и вновь оказывается права: вербальную речь очень легко сымитировать, подстроившись под запрашиваемый образ.

   Идеал вербальной речи - это передача информации в чистом виде. И чем более она к этому идеалу стремится, тем проще общаться - но и тем тяжелее составлять образ человека. Современная компьютеризация помогает людям отойти от неловкости межличностного общения, даёт возможность много раз обдумать и сформулировать мысль - прежде чем переслать её собеседнику. И это прекрасно.

   Мы отстранены от зрительного образа человека и общаемся исключительно смысловой информацией. Мы практически "обмениваемся мыслями", как это было в советской фантастике. Но у этой медали есть и оборотная сторона: мы лишены невербального контакта с собеседником. Мы не видим как изменяется мимика его лица, тембр голоса. Мы можем только догадываться, сколько времени у него заняло обдумывание той или иной фразы.

   Удобнее всего врать - по icq или по электронной почте. Сложнее, но тоже реально - по телефону, тут надо иметь твёрдый тембр голоса - при вранье у многих он садится, в нём появляются сиплые нотки. Тяжелее всего врать лицом к лицу. Здесь вас может выдать всё: от зачесавшегося носа до невовремя отведённого взгляда.

   Скажем так: в вербальном общении вы можете получить гораздо лучший образ собеседника, исключив стеснение и страх общения невербального. Но вы получите именно тот образ, который ваш собеседник вам приготовил.


   Ну и третий, пожалуй, самый главный источник информации о человеке - это его дела. "По делам твоим буду судить тебя" - говорит, на этот раз Библия. Дела - это самый объективный источник информации о человеке из всех доступных нам. Видя то, что человек делает, и как он это делает - мы можем получить наиболее правильное представление о нём.

   Витающий в облаках мыслитель, и телефонный трепач одинаково бесполезны по сравнению с деревенским плотником, строящим дома. Помощь зачастую приходит далеко не от тех, кто больше всех говорит о своём желании помочь.

   Внешний вид - зачастую обманчив, а слова - легко могут оказаться ложью. И только дела, реальные действия, позволяют нам свести к минимуму вероятность ошибки. Люди проверяются именно по делам, а не по словам. Конечно, можно делать что-то из хитрости или с умыслом - но это не может продолжаться бесконечно долго. Дела - это наиболее приближенный к человеку источник информации о нём.

   Человеку ничего не стоит переодеться в другую одежду. Можно научиться врать, и делать это виртуозно. Но одежда - это лишь тряпки, а слова - лишь звуки. Только там, где есть дело, где человек прикладывает свои усилия, тратит время, задаётся целью и получает результат - только там мы можем увидеть истинную сущность.

   Можно сколько угодно говорить - но ни разу не сделать. Можно молча делать, и не говорить об этом. Только по делам человека мы сможем попытаться наиболее объективно понять, кто он такой. Не "Как он выглядит?", и не "Кем он себя считает?", а "Кто он есть на самом деле?"


   И вот когда вы уже знаете, "Кто он есть на самом деле?" - вот после этого и общение в радость, и интересно знать "Кем он себя считает?", и для вас уже совершенно не важно "Как он выглядит."

   То, что делать выводы о человеке лучше только по его делам - приходит с опытом. Сначала, когда сталкиваешься с несовпадением образа, обычно - в худшую сторону. Например, когда под маской сказочного принца оказывается сопливый бездельник, а под маской прекрасной принцессы - капризный ребёнок.

   Потом - когда понимаешь, что слова - это пустой звук. Когда видишь, с какой лёгкостью люди произносят те фразы, которые ты никогда бы не решился сказать, - обесценивая их в грош. Когда в десятый раз пытаешь добиться от человека действий - а слышишь длинные речи о чём угодно - кроме того, когда именно это будет сделано.

   Так что если уж приходится судить людей - старайтесь делать это по делам, но уж никак не по словам, или по внешнему виду. И помните: "Всяк человек ложь" (Пс.115, ст.2)
 
dog

Химия эмоций - часть 1

Жизнь прекрасна.
Главное - правильно
подобрать антидепрессанты.


   0. Откуда всё начинается: нейробиология

   Фрейд лукавил, когда говорил "Всё начинается тут" - и показывал.. на ширинку. На самом деле, всё начинается в мозгу, или в "мозге" - кто как привык склонять этот орган.

   Из множества частей мозга, различного назначения, можно выделить три органа, работающие в тесной связке друг с дружкой: гипофиз, гипоталамус и эпифиз. Все три этих органа, занимают довольно небольшой объем (по сравнению с общим объемом мозга) - однако несут очень важную функцию: они синтезируют гормоны. Эти органы являются одними из главных желёз секреции эндокринной системы. Не менее важными железами эндокринной секреции являются надпочечники.

   Эндокринная система - система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо диффундирующих через межклеточное пространство в соседние клетки.

   Гормоны - это сигнальные химические вещества, оказывающие сложное и многогранное воздействие на организм вцелом либо на определённые органы и системы-мишени. Гормоны служат регуляторами определённых процессов в определённых органах и системах.

   1960-е годы ознаменовались существенными открытиями в области нейробиологии. Именно в это время ученые убедились, что одних электрических разрядов недостаточно для передачи передачи импульсов между нервными клетками.

   Дело в том, что нервные импульсы переходят от одной клетки к другой в нервных окончаниях, называемых "синапсами". Как выяснилось, большинство синапсов имеют отнюдь не электрический как считалось ранее), а химический механизм действия.

   При этом в передаче нервных сигналов участвуют нейромедиаторы (нейротранмиттеры) - биологически активные вещества, являющихся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга.



   1. Настроение: серотонин

   Серотонин - это нейромедиатор - одно из веществ, являющихся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга. Восприимчивые к серотонину нейроны расположены практически по всему мозгу.

   Больше всего их в так называемых "ядрах шва" - участках ствола мозга. Именно там и происходит синтез серотонина в головном мозге. Кроме головного мозга, большое количество серотонина вырабатывается слизистыми оболочками желудочно-кишечного тракта.

   На рисунке показаны направления распространения серотониновых импульсов из этих ядер - как видно, они затрагивают многие области как головного, так и спинного мозга.


   Трудно переоценить ту роль, которую выполняет серотонин в человеческом организме:

•  В передней части мозга под воздействием серотонина стимулируются области, ответственные за процесс познавательной активности.

•  Поступающий в спинной мозг серотонин, положительно влияет на двигательную активность и тонус мышц. Это состояние можно охарактеризовать фразой "горы сверну".

•  И наконец самое главное - повышение серотонинэргической активности создает в коре головного мозга ощущение подъема настроения. Пока ограничимся именно таким термином, хотя в различных сочетаниях серотонина с другими гормонами - мы получаем весь спектр эмоций "удовлетворения" и "эйфории" - но об этом мы поговорим чуть позже.

   Недостаток серотонина, напротив - вызывает снижение настроения и депрессию.

   Кроме настроения, серотонин ответственен за самообладание или эмоциональную устойчивость (Mehlman et al., 1994). Серотонин контролирует восприимчивость мозговых рецепторов к стрессовым гормонам адреналину и норадреналину (о которых будет рассказано далее). У людей с пониженным уровнем серотонина, малейшие поводы вызывают обильную стрессовую реакцию. Отдельные исследователи считают, что доминирование особи в социальной иерархии обусловлено именно высоким уровнем серотонина.

   Для того чтобы серотонин вырабатывался в нашем организме, необходимы две вещи:

•  поступление с пищей аминокислоты триптофана - так как именно она нужна для непосредственного синтеза серотонина в синапсах

•  поступление глюкозы с углеводной пищей => стимуляция выброса инсулина в кровь => стимуляция катаболизма белка в тканях => повышение уровня триптофана в крови.

   С этими фактами напрямую связаны такие явления: булимия и так называемый "синдром сладкоежки". Всё дело в том, что серотонин способен вызвать субъективное ощущение сытости. Когда в организм поступает пища, в том числе содержащая триптофан - увеличивается выработка серотонина, что повышает настроение. Мозг быстро улавливает связь между этими явлениями - и в случае депрессии (серотонинового голодания), незамедлительно "требует" дополнительного поступления пищи с триптофаном или глюкозой.

   Как ни странно, наиболее богаты триптофаном продукты, которые почти целиком состоит из углеводов,- такие, например, как хлеб, бананы, шоколад, инжир или чистые углеводы: столовый сахар или фруктозу. Это косвенно подтверждает бытующее в обществе утверждение, что сладкоешки / полные люди - более добрые, чем худые.

   Серотонин метаболизируется в организме с помощью моноаминоксидазы-А (МАО-А) до 5-гидроксииндолуксусной кислоты, которая затем выводится с мочой. Первые Антидепрессанты являлись ингибиторами моноаминоксидазы.

   Однако из-за большого количества побочных эффектов, вызванных широким биологическим действием моноаминоксидазы, в настоящее время в качестве андипепрессантов применяются "ингибиторы обратного захвата серотонина". Эти вещества затрудняют обратный захват серотонина в синапсах, тем самым повышая его концентрацию в крови. Например флуоксетин (препарат "Прозак").


   2. День и ночь: мелатонин

   Мы ужели выяснили, что серотонин во-первых, вырабатывается за счёт обогащенной триптофаном и глюкозой пищей, а во-вторых - сам притупляет чувство голода. Мы выяснили, почему серотонин даёт прилив физических сил.

   У серотонина в организме есть антипод - это мелатонин. Они синтезируется в эпифизе ("шишковидной железе") из серотонина. Секреция мелатонина напрямую зависит от общего уровня освещенности - избыток света тормозит его образование, а снижение освещённости, напротив - повышает синтез мелатонина.

   Именно под влиянием мелатонина в вырабатывается гамма-аминомасляная кислота, которая, в свою очередь тормозит синтез серотонина. 70% суточной продукции мелатонина приходится на ночные часы.

   Именно синтезирующийся в эпифизе мелатонин ответственен за циркадные ритмы - внутренние биологические часы человека. Как правильно замечено, циркадный ритм напрямую не определяется внешними причинами, такими как солнечный свет и температура, но зависит от них - так как зависит от них синтез мелатонина.

   Именно низкая освещённость и, как следствие, высокая выработка мелатонина, являются основными причинами сезонной депрессии. Вспомните эмоциональный подъём, когда зимой выдаётся ясный погожий день. Теперь вы знаете, почему это происходит - в этот день у вас снижается мелатонин, и повышается серотонин.

   Замечу, что мелатонин вырабатывается не сам по себе - а из серотонина. И в то же время, сам притупляет его выработку. На этих, почти диалектических "единстве и борьбе противоположностей" и устроен внутренний механизм саморегуляции циркадных ритмов. Именно поэтому в состоянии депрессии, люди страдают бессонницей - для того, чтобы погрузиться в сон нужен мелатонин, а без серотонина его никак не получить.


   3. Удовольствие: дофамин

   Рассмотрим ещё один нейромедиатор - дофамин (или допамин) - вещество группы фенилэтиламинов. Тяжело переоценить роль дофамина в организме человека - как и серотонин, он выступает в качестве нейромедиатора и гормона одновременно. От него косвенно зависят и сердечная деятельность, и двигательная активность, и даже рвотный рефлекс.

   Дофамин-гормон вырабатывается мозговым веществом надпочечников, а дофамин-нейромедиатор - областью среднего мозга, называемой "черным телом".

   Нас интересует дофамин-нейромедиатор. Известны четыре "дофаминовых пути" - проводящих пути мозга, в которых роль переносчика нервного имульса играет дофамин. Один из них - мезолимбический путь - считается ответственным за продуцирование чувств удовольствия.

   Уровень дофамина достигает максимума во время таких действий, как еда и секс.

   Почему нам приятно от мыслей о предстоящем удовольствии? Почему мы можем часами смаковать предстоящее наслаждение? Последние исследования показывают, что выработка дофамина начинается ещё в процессе ожидания удовольствия. Этот эффект схож с рефлексом предварительного слюноотделения у "собаки Павлова".

   Считается, что дофамин также участвует в процессе принятия человеком решений. По крайней мере, среди людей с нарушением синтеза/транспорта дофамина многие испытывают затруднения с принятием решений. Это связано с тем, что дофамин отвечает за "чувство награды", которое зачастую позволяет принять решение, обдумывая то или иное действие ещё на подсознательном уровне.

   К сожалению, нейробиология ещё только развивается. В частности, относительно недавняя нобелевская премия за 2000 год в области биологии была присуждена за открытия в области "передачи сигналов в нервной системе". Поэтому, получить из русскоязычного интернета более подробную информацию по нейромедиаторам, на данный момент не представляется возможным.


   4. Страх и ярость: адреналин и норадреналин

   Но далеко не все жизненно важные процессы управления человеческим организмом проходят в головном мозге. Надпочечники - парные эндокринные железы всех позвоночных также играют большую роль в регуляции его функций. Именно в них вырабатываются два важнейших гормона: адреналин и норадреналин.

   Адреналин - важнейший гормон, реализующий реакции типа «бей или беги». Его секреция резко повышается при стрессовых состояниях, пограничных ситуациях, ощущении опасности, при тревоге, страхе, при травмах, ожогах и шоковых состояниях.

   Адреналин - не нейромедиатор, а гормон - то есть он не участвует напрямую в продвижении нервных импульсов. Зато, поступив в кровь, он вызывает целую бурю реакций в организме:		 16,66 КБ


•  усиливает и учащает сердцебиение

•  вызывает сужение сосудов мускулатуры, брюшной полости, слизистых оболочек

•  расслабляет мускулатуру кишечника, и расширяет зрачки. Да-да, выражение "у страха глаза велики" и байки о встречах охотников с медведями - имеют под собой абсолютно научные основания.

   Основная задача адреналина - адаптировать организм к стрессовой ситуации. Адреналин улучшает функциональную способность скелетных мышц. При продолжительном воздействии адреналина отмечается увеличение размеров миокарда и скелетных мышц. Вместе с тем длительное воздействие высоких концентраций адреналина приводит к усиленному белковому обмену, уменьшению мышечной массы и силы, похуданию и истощению. Это объясняет исхудание и истощение при дистрессе (стрессе, превышающем адаптационные возможности организма).

   Норадреналин - гормон и нейромедиатор. Норадреналин также повышается при стрессе, шоке,травмах, тревоге, страхе, нервном напряжении. В отличии от адреналина, основное действие норадреналина заключается в исключительно в сужении сосудов и повышении артериального давления. Сосудосуживающий эффект норадреналина выше, хотя продолжительность его действия короче.

   И адреналин, и норадреналин способны вызывать тремор - то есть дрожание конечностей, подбородка. Особенно ясно эта реакция проявляется у детей возраста 2-5 лет, при наступлении стрессовой ситуации.

   Непосредственно после определения ситуации как стрессовой, гипоталамус выделяет в кровь кортикотропин (адренокортикотропный гормон), который, достигнув надпочечников, побуждает синтез норадреналина и адреналина.

   "Бодрящий" эффект никотина обеспечивается выбросом в кровь адреналина и норадреналина. В среднем достаточно около 7 секунд после вдыхания табачного дыма, чтобы никотин достиг мозга. При этом происходит кратковременное ускорение сердцебиения, увеличение кровяного давления, учащение дыхания и улучшение кровоснабжения головного мозга. Сопровождающий это выброс дофамина способствует закреплению никотиновой зависимости.

   Интересно, что у разных животных соотношение клеток, синтезирующих адреналин и к норадреналин - колеблется. Норадреноциты весьма многочисленны в надпочечниках хищников и почти не встречаются у их потенциальных жертв. Например, у кроликов и морских свинок они почти совсем отсутствуют. Может, именно поэтому лев — царь зверей, а кролик всего лишь кролик?

   Считается, что норадреналин - гормон ярости, а адреналин - гормон страха. Норадреналин вызывает в человеке ощущение злобы, ярости, вседозволенности. Адреналин и норадреналин тесно связаны друг с другом. В надпочечниках адреналин синтезируется из норадреналина. Что ещё раз подтверждает давно известную мысль, что эмоции страха и ненависти родственны, и порождаются одна из другой.

   Без гормонов надпочечников организм оказывается "беззащитным" перед лицом любой опасности. Подтверждение этому — многочисленные эксперименты: животные, у которых удаляли мозговое вещество надпочечников, оказывались неспособными делать какие-либо стрессовые усилия: например, бежать от надвигающейся опасности, защищаться, или добывать пищу.


   5. Счастье есть:

   В замечательной книге "Секреты поведения Homo Sapiens" написано: "Для обозначения выраженного подъема настроения обычно используют понятия "радость", "счастье" и "эйфория". Такое субъективное состояние аналогично удовольствию, возникающему при поедании изысканного блюда после сильного голода." Теперь мы уже знаем, что за радость отвечает серотонин, а за удовольствие - дофамин. Но есть ещё две группы гормонов, без которых "счастье" не было полным.


   5.1 Эндогенные опиаты (эндорфины, энкефалины)

   Во-первых, это семейство эндорфинов, и самый распространённый из них - бета-эндорфин.

   Эндорфины были открыты в 70-х годах прошлого века, когда европейские ученые стали исследовать механизмы обезболивающего действия китайской системы иглоукалывания. Было обнаружено, что при введении в организм человека медикаментов, блокирующих обезболивающее действие наркотических анальгетиков, эффект обезболивания методом иглоукалывания исчезает. Было предположено, что при иглоукалывании в организме человека выделяются вещества, по химической природе близкие к морфину. Такие вещества получили условное название "эндорфины", или "внутренние морфины".

   Схожи по действию с эндорфинами - энкефалины. Некоторые исследователи их относят к подмножеству эндорфинов, некоторые - выделяют в отдельную группу нейротрансмиттеров. В других работах, считается, что энкефалины - это побочный продукт не полностью использованных эндорфинов. Энкефалины имеют очень схожее с эндорфинами действием. Однако их обезболивание слабее и более кратковременное.

   Физиологически, эндорфины и энкефалины обладают сильнейшим обезболивающим, противошоковым и антистрессовым действием, они понижают аппетит и уменьшают чувствительность отдельных отделов центральной нервной системы. "Слеп от счастья" - если говорить утрировано.

   Эндорфины нормализуют артериальное давление, частоту дыхания, ускоряют заживление поврежденных тканей, образование костной мозоли при переломах. Счастливые люди выздоравливают быстрее - это научно доказанный факт. Более подробное влияние эндорфинов на физиологические реакции организма описано здесь.

   В настоящее время считается, что эндорфины синтезируются в гипофизе и гипоталамусе, а энкефалины - в гипоталамусе. Ещё одно различие эндорфинов и энкефалинов - в том, что эндорфины оказывают селективное, а энкефалины - более общее угнетающее воздействие на рецепторы центральной нервной системы.

    Основная мишень эндорфинов - это так называемая опиоидная система организма, и опиоидные рецепторы в частности. Благодаря сходству с наркотическими веществами вроде морфия, эндорфины и энкефалины получили название "эндогенные (то есть внутренние) опиаты".

   Психологически, воздействуя на опиоидные рецепторы, и эндорфины и энкефалины вызывают эйфорию - "форму болезненно-повышенного настроения". Эйфория включает в себя не только эмоциональные изменения, но и целый ряд психических и соматических ощущений, чувствований, за счет которых достигается положительный эмоциональный сдвиг.

   Эйфория - это один из "побочных эффектов" борьбы со стрессом. После успешно преодоленных нагрузок, после выхода из трудной ситуации организм получает "пряник", вознаграждение в виде положительных эмоций. Но стресс - это только один из множества случаев выработки эндорфинов. Опытным путём установлено, что выброс эндорфинов у человека напрямую связан с ощущением счастья, сиюминутного блаженства.

   Есть мнение, что эйфория от просмотра произведений искусства, прослушивания музыки - также имеет эндорфинную природу. Эйфория оргазма - это тоже эндорфины, но про оргазм мы поговорим чуть позже. Ещё один способ выработки эндорфинов - занятия спортом. Причина популярности спорта не только в культе силы, но и в выбросе эндорфинов, который происходит, когда стрессовая нагрузка прекращается.

   Всем известен классический опыт с крысами, когда в мозг крысы вживляли электроды, стимулирующие гипоталамус. Крыса могла нажатием на педаль, приводить электроды в действие. В результате опыта крыса, установив связь между педалью и удовольствием - умирала от жажды или от истощения, истошно нажимая на педаль.. Обычно этот опыт приводят в качестве классического примера наркотической зависимости. А механизм крысиного удовольствия - те же самые эндорфины, вырабатывавшиеся в гипоталамусе под действием электрических разрядов.

3,63 КБ    Кроме электрического стимулирования гипоталамуса, есть ещё один способ словить "вечный кайф". Это опиаты: начиная от натурального опиума - млечного сока недозрелых коробочек опийного мака, и содержащихся в нём морфина и кодеина до синтетического героина - который во много раз сильнее морфина, и гораздо быстрее вызывает привыкание.

   Механизм привыкания к опиатам хорошо изложен здесь. Его суть заключается в приспособлении организма к повышенной концентрации морфинов, путём снижения чувствительности опиоидных рецепторов. В результате, во-первых повышается доза морфинов, необходимая для получения "эйфории", а во-вторых, рецепторы становятся практически не чувствительны к малым дозам внутренних эндорфинов.


   Показательно, что если здоровому человеку, ни разу не употреблявшему наркотики, ввести препарат налоксон, блокирующий опиоидные рецепторы - он погружается в депрессию, и испытывает психическое состояние дискомфорта, сродни наркотической "ломке". Это ещё раз подтверждает важность опиоидных рецепторов в ощущении человеком счастья.

   Между прочим, привыкание к морфинам проявляется не только у наркоманов. Всем известно, что с возрастом, всё меньше событий способны доставить человеку ощущение счастья. "Станут речи мудрей, а улыбка скупа, и слабей новогодний дурман".. Так вот, этот дурман слабее именно из-за привыкания рецепторов к эндорфинам. Поэтому "опьянеть от счастья", взрослому человеку гораздо тяжелее, чем ребёнку.

   Интересная гипотеза: в этой докторской диссертации (стр. 28-30) излагается теория о тесной связи между темпераментом человека и функционированием его опиоидной системы.

   Есть мнение, что эндогенные опиаты (как и каннобоиды, о которых я расскажу ниже) помимо своих уже описанных функций, выполняют регуляцию "второго уровня" - регулируют адреналиновую, дофаминовую, и серотониновую системы. То есть, это нейрорегуляторы, контролирующие другие нейрорегуляторы. Однако подробного обоснования этой точки зрения в массовой литературе я пока не встречал.


   5.2 Эндогенные каннабиоиды (анандамид)

3,16 КБ    До недавних пор, эндогенные морфины считались единственными нейромедиаторами, создающими ощущения счастливой эйфории. Однако в 1992 году в головном мозге было найдено вещество "анандамид", способное имитировать все известные эффекты марихуаны. К эндогенным каннабиоидам относится также вещество "2-арахидоноил-глицерол".

   До сих пор не полностью определено назначение эндогенных каннабиоидов. В человеческом организме существует целая система каннабиоидных рецепторов.


   В 2003 году, опытным путём было установлено, что эндоканнабиноиды играют важную роль в устранении отрицательных эмоций и боли, связанных с прошлым опытом. В начале опыта определённый звук сочетался с непродолжительным раздражением лапок грызуна слабым электрическим током. Через некоторое время, услышав звук, животное замирает в ожидании электрического удара. Если же звук раз за разом не сопровождается электроболевым раздражением, оно перестаёт его бояться: выработанный условный рефлекс угасает. Оказывается, животные с блокированными каннабиоидными рецепторами не могли освободиться от страха, когда звук переставал сочетаться с болью.

   Так что, если вы не можете избавиться от отрицательных воспоминаний, связанных с прошлым опытом - в вашем орагнизме не хватает каннабиоидов. Эндогенных, или экстрагенных - это кому что больше нравится..


   6. Влюблённость: фенилэтиламин

   2-фенилэтиламин (или PEA) - является нейротрансмиттером и нейромодулятором энергии межличностных отношений. Выделение РЕА повышает эмоциональную теплоту, симпатию, сексуальность

   Хотя фенилэтиламин является начальным соединением для других нейромедиаторов, и сам он часто выделяется вместе дофамином и серотонином, тем не менее, его действие в эмоциональной области единственно в своем роде. Для РЕА совсем недавно был идентифицирован специфический рецептор, локализованный в миндалевидном теле - ядре мозга. 4,69 КБ


   Своеобразно также короткое время жизни фенилэтиламина (минуты) и его разрушение под действием энзима моноамин-оксигеназы. Короткое время жизни свидетельствует о специальной биодинамической роли РЕА, связанной с очень кратко действующим эффектом раздражения. Напротив, другие нейроамины (допамин, серотонин и норадреналин) обладают большими временами жизни (часы).

   Влияние фенилэтиламина на поведение человека принято объяснять на основе гипотезы М. Либовица (называемой ещё "психохимической гипотезой") о влюбленности. Несмотря на спекулятивность этой гипотезы, она позволяет хотя бы объяснить роль фенилэтиламина в регулировании аффектов. Если мы встречаем кого-либо, кто нам нравится, в мозгу начинает вырабатываться фенилэтиламин. Мы, люди, судим о привлекательности партнера или партнерши в первую очередь по оптическому впечатлению, а не по запаху или осязанию, как большинство млекопитающих. Романтическая любовь может вспыхнуть буквально с первого взгляда. Синтез фенилэтиламина в мозгу и его распределение по всей нервной системе играют роль при возникновении возбуждения, охватывающего нас при взгляде на любимого человека, и стремления к нему, когда его нет с нами.

   Фенилэтиламин содержится в шоколаде, в сладостях (содержащих аспартам), в диэтических напитках. И всё же все эти источники не дают того результата, какой дает фенилэтиламин, выделяемый мозгом (то есть эндогенный). Главная причина – быстрое разрушение фенилэтиламина под действием энзима моноаминоксидазы-Б (МАО-Б) - основное его количество расщепляется еще на начальной стадии потребления. Любовные напитки существуют в сказании о Тристане и Изольде или в драме Шекспира «Сон в летнюю ночь», в действительности же наша химическая система ревниво охраняет свое исключительное право контроля наших эмоций.

   В Интернете практически нет русскоязычных научных статей, в которых бы описывался механизм действия фенилэтиламина как нейромедиатора. Зато полно популярно-бытовых заметок сомнительного наполнения. Если бы не эта и эта статьи, и их англоязычные аналоги - я вообще бы усомнился в научности действия фенилэтиламина. Тем не менее, не следует забывать, что "на нашем современном уровне знаний эта гипотеза М.Либовица полностью не подтверждена".


Продолжение - здесь...
 
dog

Химия эмоций - часть 2

Начало - здесь...


   7. Доверие: окситоцин

   Окситоцин - ещё один гормон и нейротрансмиттер гипофиза. Физиологическое действие окситоцина-гормона заключается в увеличении частоты сокращений матки и альвеолы молочных желез у женщин. В медицине, окситоцин используется для стимуляции родовой деятельности.

   Окситоцин также участвует в реакции сексуального возбуждения. Именно окситоцин участвует в эрекции сосков (как у мужчин, так и у женщин). Благодаря окситоцину у женщины в период лактации увеличивается выработка грудного молока, при близком контакте с новорождённым ребёнком или при раздражении сосков.

   Отдельные исследователи считают, что окситоцин участвует в механизме мужской эрекции - по крайней мере, положительный эффект давала инъекция его в отдельные участки мозга. Однако, смело можно утверждать, что роль окситоцина в механизме эрекции - не определяющая.

   Сравнительно недавно (2005 год) была открыто психо-физиологическая роль окситоцина-нейромодулятора. В ходе нескольких экспериментов, выяснилось, что окситоцин увеличивает степень доверия к конкретному человеку.

   В опыте приняли участие 178 студентов цюрихских университетов (исключительно мужчины). Им предложили стать партнерами в игре, где одни выполняли роль инвесторов, а другие - брокеров. В начале эксперимента каждый участник получил личный финансовый фонд. Инвестор мог оставить все эти условные деньги себе, или же передать их (все или частично) своему брокеру. По условиям игры брокер на каждой такой операции наваривал 200% прибыли, то есть вклад "инвестора" до него доходил в тройном размере. При этом брокер мог либо оставить у себя все эти деньги, либо возвратить инвестору любую их часть. На этом игра заканчивалась, и партнеры приступали к подсчету выигрышей и потерь. Чтобы создать настоящий азарт и корыстный интерес, экспериментаторы в конце опыта выдавали за каждую "денежную единицу" 40 вполне реальных швейцарских сантимов.

   Ключевой аспект эксперимента заключался в том, что одним инвесторам давали вдыхать аэрозольный препарат окситоцина, а остальным - нейтральный спрей. Оказалось, что инвесторы, которые получали окситоцин, много больше доверяли своим брокерам. 45% из них предпочли вложить в дело все 12 единиц своего капитала. 21% не сделали никаких вложений или проявили минимум доверия. А вот среди "плацебников" все обстояло точно наоборот: максимум доверия - 21%, минимум - 45%.

   Однако из этих результатов отнюдь не следует, что окситоцин действительно увеличивает степень доверия к партнеру по "деловой операции". Чтобы исключить интерпретацию опыта, якобы "под воздействием окситоцина люди перестают бояться рисковать" был поставлен дополнительный эксперимент, с прежними условиями. Однако, размер получаемой инвестором выплаты определял уже не брокер, а генератор случайных чисел. В этой ситуации обе группы "инвесторов" действовали одинаково, так что окситоцин не оказал на них никакого влияния. Этот контрольный опыт продемонстрировал, что окситоцин увеличивает степень доверия к конкретному человеку, но отнюдь не подталкивает играть наудачу.

   В настоящий момент считается, что уровень окситоцина повышается при близком контакте с человеком, особенно при прикосновениях и поглаживаниях. Ещё больше окситоцина выделяется в процессе полового акта, и непосредственно в момент оргазма - как у мужчин, так и у женщин.

   Окситоцин участвует в формировании связей между людьми, в том числе связей между матерью и ребёнком. Окситоцин понижает уровень тревожности и напряжения человека при контактах с другими людьми. Окситоцин стимулирует выработку эндорфинов, вызывающих ощущение "счастья". Кошка, которая мурлыкает в ответ на ваши поглаживания - типичный пример действия окситоцина.

   Интересный эксперимент был проведён в 2005 году. Исследования касались детей-сирот, которые провели первые месяцы или годы жизни в приюте, а потом были усыновлены благополучными семьями. Дети играли в компьютерную игру, сидя на коленях у своей матери (родной или приемной), после этого измерялся уровень окситоцина и сравнивался с уровнем, измеренным перед началом эксперимента. В другой раз те же дети играли в ту же игру, сидя на коленях у незнакомой женщины.

   Оказалось, что у домашних детей после общения с мамой уровень окситоцина заметно повышается, тогда как совместная игра с незнакомой женщиной такого эффекта не вызывала. У бывших сирот окситоцин не повышался ни от контакта с приемной матерью, ни от общения с незнакомкой. Эти печальные результаты показывают, что способность радоваться общению с близким человеком, по-видимому, формируется в первые месяцы жизни.


   8. Привязанность: вазопрессин

   Вазопрессин - гормон гипофиза, по молекулярному строению схожий с окситоцином. Основная физиологическая функция вазопрессина - увеличение реабсорбции воды почками, тем самым повышая концентрацию мочи и уменьшая её объём.

   В 1999 на примере мышей-полёвок было неожиданно открыто ещё одно свойство вазопрессина. Дело в том, что существует два вида мышей: полёвка-степная и полёвка-горная. При этом степные полёвки относятся к 3% млекопитающих, реализующих моногамные отношения. Когда степные полевки спариваются, выделяются два гормона: окситоцин и вазопрессин. Если выделение этих гормонов блокировать, половые отношения между степными полевками становятся такими же мимолетными, как и у их "распутных" горных родственников. Наибольший эффект приносит именно блокировка вазопрессина.

   В данном случае отличительный признак - запах. Крысы и мыши узнают друг друга по запаху. Учёные утверждают, что степные полёвки привязываются друг к другу благодаря действию механизма полового импринтинга, опосредованного запахом. Более того, ученые предполагают, что у других моногамных животных, включая человека, эволюция механизма поощрения, участвующего в формировании этой привязанности, протекала схожим образом, в том числе с целью регулирования моногамии.

   Среди исследованных человекоподобных обезьян уровень вазопрессина в центрах поощрения мозга у моногамных мартышек был выше, чем у немоногамных макак-резусов. Считается, что животные, устанавливающие прочные социальные отношения, поступают так благодаря наличию и особому расположению их рецепторов для восприятия вазопрессина и окситоцина. Чем больше рецепторов находится в областях, связанных с поощрением, тем большее удовольствие доставляет социальное взаимодействие.

   По альтернативной гипотезе, считается что моногамия полёвок вызывается изменениями в структуре и количестве дофаминовых рецепторов.


   9. Привлечение: феромоны (андростерон и копулины)

   В этой главе впервые пойдёт речь о двух веществах, весьма далёких от нейробиологии - но всё же тесно связанных с химией человеческих взаимоотношений. Это феромоны - продукты внешней секреции, выделяемые некоторыми видами животных и обеспечивающие химическую коммуникацию между особями одного вида. В книге "Эволюционная психология" Д. и Л. Палмер рассматриваются человеческие ферромоны: андростерон и копулины. 4,29 КБ


•  Андростерон (или андростенон) - это мужской половой гормон, производный от гормона тестостерона. Но нам сейчас важно не его гормональное действие, а то, что он содержится в моче и поте самцов многих видов млекопитающих. Например, если предъявить самке свиньи во время овуляции андростерон - то она немедленно выгибает спину и принимает позу спаривания с разведенными в стороны ногами. Такая жесткая закономерность в реакции наблюдается у свиней только во время овуляции. В остальное время она индифферентна к этому запаху.

   Забавно, что деликатесные грибы трюфели самки свиней отыскивают именно благодаря содержащемуся в их запаху вещества, схожего с андростероном.

   Исследования 1986, 1997 годов, показали что мужчины неизменно воспринимают адростерон как неприятный и отталкивающий запах. Видимо, этот запах сигнализирует им о наличии рядом соперника. Женщины, вдыхавшие через нос это вещество, выражали схожее отношение, за одним важным исключением: в середине цикла они оценивали этот запах положительно.

   Эксперимент 1998 года (с двойным слепым контролем эффекта плацебо) показал, что синтетический андростерон положительно влияет на социально-сексуальное поведение мужчин: у тех, кто пользовался феромоном, обнаружилось значимое увеличение числа половых сношений, и они чаще спали со своими романтическими партнершами. Они также больше занимались петтингом, целовались, испытывали большее чувство близости и чаще ходили на свидания. Однако частота их мастурбаций значимо не менялась. Таким образом, можно предположить, что синтетические феромоны усиливают исключительно социальный аспект сексуального поведения - то есть привлечение противоположного пола.

•  Женские феромоны копулины - являются смесью влагалищных кислот. Исследования показали, что у мужчин под действием копулинов происходит выброс тестостерона. Копулины выполняют роль симметричную андростерону - привлекают самца к самке, готовой к спариванию. Характерным является то, что, пик секреции копулинов в женском организме приходится именно на период овуляции.

   Синтетические феромоны уже давно и вполне успешно применяются в парфюмерной промышленности. Как бы мы не относились к этической стороне этого вопроса - это факт.


   10. Либидо: адрогены (тестостерон)

   Андрогены - это общее название мужских половых гормонов. Не смотря на то, что гормоны "мужские" - они вырабатываются половыми железами и корой надпочечников как у мужчин, так и у женщин. Самый важный представитель андрогенов - это тестостерон.

   Андрогены отвечают за возбудимость психосексуальных центров нервной системы. Они играют ключевую роль в формировании либидо (полового влечения) - как у мужчин, так и у женщин. Предполагается, что андрогены усиливают влечение путем повышения чувствительности определенных центров в лимбической системе и гипоталамусе, а также посредством повышения общей активности организма вследствие стимулирующего влияния андрогенов на обмен веществ. Это подтверждается тем, что препараты тестостерона являются весьма эффективными лекарственными средствами для повышения либидо.

   Имеются данные, что тестостерон повышает агрессивность и чувствительность эрогенных зон. Также прослежена четкая связь между содержанием тестостерона и частотой и выраженностью ночных эрекций. Считается, что андрогены усиливают эрекцию полового члена у мужчин и эрекцию клитора у женщин, а также влияют на интенсивность оргастических переживаний.

   Кроме этого, андрогены отвечают за развитие мужских вторичных половых признаков: огрубение голоса, рост волос на лице по мужскому типу, облысение, отложение жира по мужскому типу - на животе, увеличение мышечной массы и силы. Поэтому женщины кавказских народов, отличающиеся мужской растительностью на лице, имеют повышенное либидо по сравнению с европеоидками. Однако, избыточная концентрация андрогенов в женском организме чревата осложнениями беременности.


   11. Женственность: эстрогены (эстрадиол)

   Эстрогены - общее название женских половых гормонов, производимых в основном половыми железами у женщин. В небольших количествах эстрогены производятся также яичками у мужчин и корой надпочечников у обоих полов. Наиболее характерный эстроген - эстрадиол.

   Эстрогены оказывают сильное феменизирующее воздействие на организм: они стимулируют увеличение молочных желез, формирование характерной женской формы таза, отложение жира по женскому типу - на бёдрах). Секреция женских феромонов напрямую зависит от уровня эстрогенов.

   Забавно, что светлые волосы являются более высоким показателем концентрации эстрогенов в крови. А высокий уровень эстрогенов - большое количество феромонов. Видимо, поэтому многим мужчинам нравятся блондинки. После рождения у блондинки первого ребенка ее волосы темнеют, поскольку уровень эстрогена в крови падает.

   И эстрогены и андрогены тормозят развитие сердечно сосудистых заболеваний остеоропоза. Только эстрогены лучше справляются с сердечно-сосудистыми болезнями, а андрогены - укрепляют кости. В результате чего, риск развития сердечно-сосудистых заболеваний у мужчин выше, зато кости (особенно в старости) - крепче.

   Эстрогены обладают успокаивающим и улучшающим память действием. В 1986 - 1990 годах было установлено, что повышение уровня эстрогенов способствует блокировке обратного захвата серотонина - и тем самым повышает настроение и общее самочувствие. Считается что именно чрезвычайно низкий уровень эстрадиола - является причиной депрессий в состоянии менопаузы. Некоторые исследователи считают, что эстрогены наряду с тестостероном повышают уровень полового влечения у женщин.


   12. Подготовка к зачатию: прогестины (прогестерон)

   Прогестины, и в частности прогестерон - исключительно женские половые гормоны. Основная их функция - обеспечение возможности наступления, а затем = поддержание беременности.

3,77 КБ


   Как видно из графика, пик эстрогенов приходится на овуляцию. Это повышает половое влечение, уровень феромонов и увеличивает вероятность полового акта, необходимого для зачатия.

   Наибольший уровень прогестерона приходится на вторую стадию цикла - идёт подготовка организма к возможной беременности.

   На данный момент существует несколько теорий о причинах возникновения предменструального синдрома.

   Обычно, симптомы ПМС связывают с резким уменьшением количества прогестерона на фоне существенно возросшей концентрации эстрогенов. Прогестерон обладает обезболивающим действием, а избыток эстрогенов приводит к задержке жидкости и солей натрия в межклеточном пространстве. Именно с чрезмерной гидратацией организма и его солевой интоксикацией и связано явление ПМС. Характер симптомов определяется заинтересованностью тканей, где развивается отек (мозг - головная боль, кишечник - вздутие живота,тошнота и т.д.).

   Кстати: доказано, что уровень прогестерона повышается в организме женщины при одном взгляде на ребенка. Младенческая схема, запускающая женское родительское поведение, таким образом, имеет гормональную базу. Пухлое тельце, коротенькие ножки и ручки, большая голова и большие глаза — стимулирует мощный выброс прогестерона у женщины. Ничего подобного при контакте с младенцами у мужчин не происходит.

   Предрасположенность к гормональному ответу на младенческую схему у женщин столь сильна, что механизм этот запускается даже тогда, когда женщина видит котенка, щенка или просто игрушечного плюшевого мишку (см. рисунок).

   Именно особенностями женского восприятия, связанными с врожденными материнскими инстинктами объясняется тот факт, что многие девушки и молодые женщины приходят в восторг от мягких плюшевых игрушек с пропорциями младенческого тела, тогда как длинные и тощие игрушки не вызывают у них никакой положительной реакции.		 11,38 КБ


   У мужчин прогестерон не вырабатывается, и им просто непонятны взрывы умиления, которые взрослая женщина, исторгает при виде маленькой плюшевой зверушки.


   13. Материнский инстинкт: пролактин

   Пролактин - один из гормонов гипофиза. Основная функция пролактина в женском организме - обеспечение грудного вскармливания. Пролактин обеспечивает равитие молочных желез и выработку молока. Секреция пролактина существенно увеличивается во время беременности и особенно во время лактации. В существенно меньших количествах пролактин вырабатывается и у мужчин.

   Один из побочных эффектов пролактина - он тормозит механизм полового возбуждения, как у мужчин, так и у женщин. Причём независимо от содержания тестостерона в крови. Именно поэтому во время лактации половое влечение у женщин зачастую отсутствует.

   Именно выброс пролактина во время оргазма - виноват в следующем сразу после оргазма половом охлаждении. В обычных условиях 60 участникам эксперимента в возрасте от 22 лет до 31 года в среднем после оргазма требовался перерыв в 19 минут. Однако после приема препарата, подавляющего пролактин - они получали по нескольку оргазмов за сравнительно короткое время.

   Достоверно известно, что пролактин стимулирует развитие материнской привязанности. Лабораторные макаки со сниженным уровнем пролактина больше уединяются и меньше времени проводят в телесном контакте.

   Считается, что секреция пролактина повышается также при стрессе, депрессии, боли. Возможно, этот механизм носит эволюционный характер, позволяющий снизить вероятность зачатия в неподходящий период.

   Однако, не смотря на повышенную выработку пролактина, в стрессовой ситуации самки большинства млекопитающих испытывают затруднения с грудным вскармливанием. Дело в том, что когда детеныш берет сосок в рот, эта механическая стимуляция побуждает гипоталамус запускать выделение другого гормона гипофиза - окситоцина. Уровень его в крови повышается, давление в молочной железе резко возрастает, и молоко начинает поступать в рот детеныша. Происходит это очень быстро: достаточно детенышу пососать мать несколько секунд, чтобы началось обильное отделение молока.

   Выделяющийся при стрессе адреналин подавляет окситоцин, и останавливает истечение молока из груди в трудные моменты. Возможно, этот механизм носит эволюционный характер: когда первобытная мать и ее дитя убегали от дикого зверя, прекращение притока молока было ей на пользу, пока она бежала. Как только она достигала безопасного укрытия и успокаивалась, приток молока возобновлялся, и она прикладывала ребенка к груди.


   14. Эрекция : монооксид азота

   Я долго думал: писать ли вообще, здесь про эрекцию?

•  Во-первых, те, кто хочет углубиться в нейрофизиологию - могут прочитать главу "Нейроанатомия и нейрофизиология эрекции" вот этой замечательной книги. Правда, в ней столько химических и биологических терминов, что неподкованному читателю по-началу будет тяжко.

•  Во-вторых, девушки, которые причисляют себя к принцессам или, вообще, к сказочным созданиям - могут сказать "фи, какая гадость!" Хотя, вообщем-то, эрекция это не гадость, а явление очень даже нужное, хотя-бы с утилитарной точки зрения: без неё не было бы полового акта, а без полового акта - нельзя было бы зачать ребёнка.

•  В третьих, раз уж мы уделили столько внимания женской физиологии, почему бы теперь не уделить внимание мужской?

   Сам механизм эрекции довольно сложен. Упрощённо, его можно разбить на следующие этапы:

•  Мозг получает сексуальную стимуляцию: зрительную / тактильную / мысленную - кому какая нравится ;) С помощью нейромедиаторов норадреналина, ацетилхолина и окситоцина сигнал передаётся к гладкой мускулатуре пещеристых тел.

•  Под действием нервных импульсов и тестостерона в синапсах гладкой мускалатуры начинает выделяться.. монооксид азота NO. Будучи неорганическим, это соединение играет существенную роль в физиологии человека. NO - нейротрансмиттер с сосудорасширяющим действием, кроме обеспечения эрекции, участвует в механизме долговременной памяти.

•  Окись азота, в свою очередь, приводит к образованию другого химического вещества - циклический гуанозин монофосфат (цГМФ) которое приводит к расслаблению гладкой мускулатуры пещеристых тел и позволяет крови заполнить их.

•   Поступление богатой кислородом артериальной крови способствует образованию еще большего количества окиси азота. А это, опять же, ведет к увеличению производства цГМФ.

•  По мере заполнения кровью, пещеристые тела начинают пережимать вены, отводящие кровь от пениса. Это задерживает ее внутри кавернозных тел и поддерживает пенис в эрегированном состоянии.

•  Эрекция продолжается до тех пор, пока гладкие мышцы пещеристых тел снова не сократятся. При этом кровь, находящаяся в них, изгоняется, а венозные сосуды раскрываются и отводят ее избыток от пениса.

   Такие препараты, как Виагра, Сиалис Левитра (и др.) содержат силденафил - ингибитор фосфодиэстеразы–5 (ФДЭ–5), вещества расщепляющего цГМФ. При этом в организме происходит накопление цГМФ, в результате чего поддерживается длительная эрекция.

   Следующее поколение препаратов - препараты, содержащие сверхмалые дозы антител к NO-синтазе (Импаза). Такие препараты повышают активность NO-синтаз (источников NO в пещеристых телах), и обладают не только разовым эффектом, но и приводят к долгосрочным улучшениям.


   15. Опьянение: этанол

   К сожалению, нельзя ни съесть, ни даже ввести себе внутривенно - ни серотонин, ни дофамин. Они должны вырабатываться внутри головного мозга. Будучи введенными извне, эти вещества не способны преодолеть гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от поступления чужеродных веществ.

1,62 КБ    Зато гематоэнцефалический барьер замечательно преодолевают никотин, опиаты, и конечно же алкоголь.

   В отличие от наркотиков, имеющих к соответствующим рецепторам высокое сродство (например, наркотики опийной группы) молекулы этанола не воздействуют непосредственно на рецепторы, а пропитывают липидный слой мембраны нейрона, разжижают её, вызывая процесс флюидизации. В разрыхлённой мембране рецептор утрачивает опору, его конформация изменяется и возникает ощущение опьянения.


   Прием этанола усиливает оборот серотонина. Повышение проницаемости мембран-везикул способствует утечке медиатора в пресинаптическую щель и реализации его эффекта. Оказав действие, он интенсивно расщепляется до 5-оксииндолуксусной кислоты. Уменьшение концентрации серотонина в гипоталамусе служит фактором, усиливающим стремление к выпивке.

   Однократный прием алкоголя приводит к активизации процессов образования и использования норадреналина. Содержание его снижается за счет усиления выброса нейромедиатора из везикул и ускоренного его распада. Усилением кругооборота норадреналина в среднем мозге и гипоталамусе объясняется фаза двигательного, вегетативного и эмоционального возбуждения, связанного с употреблением алкоголя. Истощение запасов норадреналина приводит к подавленному состоянию, психической и двигательной заторможенности.

   Всем известный синдром алкогольного похмелья вызван интоксикацией организма продуктом окисления этанола - ацетальдегидом, который печень не успевает окончательно расщепить в безвредную уксусную кислоту.


   16. Заключение

   Ну вот мы и рассмотрели химические вещества, участвующие в психических процессах человеческого организма. Надеюсь, экскурс вам понравился. Теперь, видя ту или иную поведенческую реакцию, вы сразу сможете определить, какой химический процесс за ней стоит ;)

   Но не забывайте, что кроме химии есть ещё и психология!


   17. Список доступной электронной литературы:

•  Википедия - эволюционирующее хранилище знаний и расшифровок терминов. (статья)

•  Neuroscience.ru - сервер статей и обсуждений современной нейробиологии.

•  wsyachina.narod.ru/biology - замечательная подборка статей по современной биологии

•  ethology.ru/library - библиотека книг по этологии, в том числе по этологии человека

•  НАГЛЯДНАЯ БИОХИМИЯ - Я. Кольман, К. Г. Рем

•  ТАЙНЫ ПОЛА. МУЖЧИНА И ЖЕНЩИНА В ЗЕРКАЛЕ ЭВОЛЮЦИИ - М.Л. Бутковская

•  ЭВОЛЮЦИОННАЯ ПСИХОЛОГИЯ - Д. Л. Палмер

•  СЕКРЕТЫ ПОВЕДЕНИЯ HOMO SAPIENS - Джек Палмер, Линда Палмер

•  ОСНОВЫ НЕЙРОФИЗИОЛОГИИ - В. В. Шульговский

•  БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ - С. Г. Галактионов

•  СЧАСТЬЕ, КАК НЕСБЫТОЧНАЯ МЕЧТА - док.хим.н. Н. С. Имянитов

•  ХИМИЯ ЭМОЦИЙ - В. А. Стародуб

•  МЕДИКАМЕНТЫ ПРОТИВ ОГОРЧЕНИЙ В ЛЮБВИ - Dr Jacqueline Renaud

•  ПРЕДМЕНСТРУАЛЬНЫЙ СИНДРОМ - Научный центр акушерства, гинекологии перинатологии РАМН

•  ИМПОТЕНЦИЯ: ИНТЕГРИРОВАННЫЙ ПОДХОД В КЛИНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ - А. Грегуар, Дж. П. Прайор.

•  ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ АЛКОГОЛИЗМА И НАРКОМАНИИ - Т. Н. Греченко

•  ДЕЙСТВИЕ ЭКСТАЗИ НА НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКОМ УРОВНЕ - перевод М.Д. Гроздовой и А.Н.Чепковой

•  Phenethylamines I Have Known And Loved - Alexander and Ann Shulgin

© 2007 Stas Kornienko


   Я начал работу над этой статьёй два месяца назад. Тогда она планировалась лишь как небольшой экскурс в "химию эмоций". Теперь же она стала личным вкладом к моему заветному желанию "разобрать человека по винтикам".

   Представьте, объём информации, которую пришлось переработать, чтобы выжать из неё самую соль. Потом всё это нужно было привести в связную форму, при этом не исказив правду, и не сделав повествование слишком нудным. Так что про бессонные ночи и lj-cut, вам объяснять, думаю, уже нужно. ;-)

   Поэтому:
   •  добавляем этот пост в "Избранное",
   •  рассылаем друзьям по аське,
   •  отмечаемся в комментах
   и моим эндорфинам не будет предела! ;-)
 
dog

Не зевай

"Есть ли жизнь на Марсе,
нет ли жизни на Марсе
- науке неизвестно."


1. Зачем люди зевают?

   Оказывается, современные ученые до сих пор не могут ответить на эти вопросы. Есть несколько мнений по этому поводу:

•  Оказывается, при состоянии сонливости, усталости, скуки в головном мозгу процессы торможения начинают преобладать над процессами возбуждения. В результате тормозятся и некоторые функции организма, прежде всего дыхание. Оно становится редким, менее глубоким, из-за чего в крови накапливаются углекислота и другие продукты обмена. Воздействуя на дыхательные центры головного мозга, они и провоцируют зевоту.

•  Зевота далеко не всегда сопутствует сонливости и скуке. Например, многие студенты перед экзаменом, парашютисты перед прыжком, летчики перед полетом начинают зевать, да так, что скулы сводит. В чем тут дело? Ведь все системы организма находятся в готовности номер один? А дело в том, что в ситуациях, связанных с сильным эмоциональным напряжением, опасностью, самопроизвольно включается очень древний механизм: человек инстинктивно замирает, затаив дыхание. И тогда включается другой, еще более древний, механизм - зевание.

•  Эта точка зрения, была опровергнута некоторыми учеными. Эксперименты показали, что людям, которым давали больше кислорода или углекислого газа, зевали одинаково.

•  Еще одна теория связана с изменением внутреннего и внешнего давления. В аппарате среднего уха человека поддерживается давление, равное давлению окружающей среды. Если меняются внешние или внутренние условия, у человека «закладывает» уши, иногда они даже болят. Эти неприятные ощущения люди испытывают в самолетах, поездах, двигающихся в туннеле, на высокогорных склонах. Зевота — механизм, уравнивающий внутреннее и внешнее давление.

2. Почему зевота заразительна?

•  Некоторые ученые связывают это с теорией эволюции. По их предположению, зевок служил для того, чтобы координировать социальное поведение группы первобытных людей и животных. Уставший вожак таким образом подавал сигнал стае. Ему отвечали тем же: «поняли, отдыхаем». Это пример невербальной, то есть неречевой связи. Зевок — нечто вроде рудимента, доставшегося человечеству от предков.

•  Ещё одна схожая теория заключается в том, что зевота - это доставшийся нас от предков агрессивный знак демонстрации зубов. Особь, которая наблюдает зевоту подхватывает этот невербальный знак, и зевает в ответ - демонстрируя собственные зубы.