Крысы, которым Катя вводила нейропрепараты, позволили нам понять как мозг управляет сидением и движением. Поскольку мы вводили химические вещества непосредственно в «основной процессор» центра мозга, мы могли быть уверены, что эти посредники NEAT были эффективны. Из полученных результатов было ясно, что химические изменения в мозге могут заставить крысу быть или «домоседом» или суперактивной. Но мы должны были узнать больше: может ли эта двигательная активность повлиять на массу тела и, в частности привести к накоплению лишнего веса?
Чтобы сделать следующий шаг, я нуждался в нейробиологе, готовом «нырнуть» гораздо глубже. Коллин Новак, опытный нейробиолог из Джорджии, позвонила и высказала желание начать работать с нами. Она послала свою краткую биографию. В ней не было опыта в исследованиях проблем ожирения. Две недели спустя я получил телефонный звонок; женщина на другом конце начала: «Вы должны нанять меня. Я говорю вам — вы получите результат!». Я пригласил Коллин в Рочестер.
Когда я работал в Найроби, я сотрудничал с Джейн Гудболл, знаменитым ученым, исследовавшим шимпанзе. У Коллин были те же самые глаза — словно мягкий огонь. Она была наименее опытным специалистом по проблемам ожирения, которого я когда-либо нанимал, но когда она говорила её глаза горели. Она объяснила, как сможет перевести исследования Кати Коц с животными на следующий уровень. Её планы были безумно честолюбивы. И я нанял её.
За следующие пять лет Коллин обнаружила, что существует целая сеть химических веществ, которые погружают нас на наши стулья или, наоборот, заставляют подняться, влияя на всю нашу двигательную активность.
Однажды днём в 16:00 я оказался на станции Виктория в Мумбаи(Индия). Тысячи людей текли рекой через станцию при крайне влажной погоде и высокой температуре. Поезда прибывали — привозили семьи в город. Поезда убывали — отвозили домой рабочий народ. Исходящий трафик был больше, чем входящий. Когда поезда покидали территорию станции, люди вывешивались наружу, так как у вагонов не было дверей. Это — метафора для того чтобы понять как происходит управление движениями: Мумбаи — гипоталамус мозга, станция — паравентрикулярное ядро, а сама Индия — тело. Железнодорожные пути — нейроны, которые проходят туда и обратно. Молекулы — нейротрансмиттеры, передвигающиеся на них взад и вперёд.
Коллин не только исследовала станцию и места назначения этих путей. Она также обнаружила и массу других веществ — различных типов пассажиров, — которые способствовали движению крыс или их обездвиженности.
У Коллин были все необходимые данные, чтобы стать великим ученым: интеллект, политическая эрудиция, чувство «локтя» (самый важный инструмент ученого для выталкивания других учёных со своего пути), а также неугасаемый энтузиазм. Я стоял за её плечами, когда она выиграла свой первый федеральный грант от Национального Института Здоровья. С квалифицированными заводчиками крыс она начала селекционный эксперимент, чтобы раскрыть, есть ли у толстых крыс предрасположенность к обездвиженности.
ТОЛСТЫЕ И ХУДЫЕ КРЫСЫВ исследовании Коллин поколение за поколением крысы разделялись на толстых и худых. Тучные крысы объединялись с тучными крысами и худые крысы с худыми. Как только у Коллин стали появляться слишком толстые крысы и крайне худые, она начала вводить свои химикаты в центр их мозга. В итоге было обнаружено, что у мозга тучных крыс были NEAT выключатели, которые «зависли» в выключенном положении. Независимо от количества введёных веществ, эти химикаты у жирных крыс так и не смогли включить NEAT. Они генетически были запрограммированы, чтобы не отвечать на возникшую потребность в движении. Жирные крысы были привязаны к месту, где они спали(наркоманы с хвостами).
В то же время, когда худым крысам вводили эти вещества, то, NEAT переключатели срабатывали сразу же; они почти выпрыгивали из своих клеток, бегая по ним как сумасшедшие. Худые были созданы для движения — они были так заведены, что даже опрокидывали миски когда ели.
РАССКАЗ О МАРАФОННОЙ МЫШЦЕОднажды когда мы вместе с Коллин отдыхали после работы, я сказал ей: «Предположите, что это не мозг управляет сидением и движением.» Её тёмные глаза уставились на меня и она нахмурилась. «Так что тогда?», — она спросила. «Возможно, это мышца сообщает мозгу», — я предложил. Если вы пробежите, то через некоторое время ваши мышцы чувствуют себя усталыми. Это не ваш мозг говорит вашим мышцам чувствовать себя усталым. Сигнал усталости поступает из самих мышц. Возможно, это верно также и для сидения. Возможно, усталые мышцы отправляют в мозг сигнал о необходимости сесть. Предположите, что вы упорно трудитесь в полях или на охоте. Такая сигнализация имеет смысл, когда потенциал исчерпан и мышцы говорят вашему мозгу: «Я нуждаюсь в перерыве».
Коллин посмотрела на меня. «Другие ученые изучали генетически выведенных крыс для бега», — сказала она.[38] «Почему мы не поняли сразу, причину по которой они не хотят сидеть? Возможно мозги этих крыс не слышат сигналы мышц о необходимости отдохнуть!»
Коллин созвонилась с другой группой ученых, и скоро у нас были в лаборатории эти бегающие крысы, плюс их коллеги — генетически выведенные крысы, которые не любили долго бегать. Результаты испытаний Коллин были невероятны. Бегающие крысы спонтанно бегали вокруг клетки, намного более интенсивно, чем другие крысы. Коллин обнаружила, что мышцы марафонцев отличаются; они сообщают в мозг о том, чтобы организм непрерывно продолжал движение. У бегающих крыс были мышцы, которые не давали им покоя.
Наоборот, другие животные, которые были генетически выведены, чтобы отвергать интенсивную активность, шатались без дела по своим клеткам (скорее всего в поисках пульта дистанционного управления телевизором). Они были практически обездвижены. Было ясно, что причина сидения была не только в мозге, но также и в мышце.[39]
Я жил в Миннесоте в течение 25 лет и с четырехмесячными зимами при отрицательной температуре узнал много о системе отопления. У системы отопления есть центральный термостат, который включает печь, когда дом охлаждается. В моем доме центральный термостат получал информацию от температурных датчиков, расположенных по всему дому. Таким же образом, NEAT управляется прежде всего мозгом. Поток сигналов идёт со всего тела: мышц и чувств. (Если вы будете смотреть интересное кино, то вы вряд ли будете особо двигаться. Удар может заставить вас подскочить.) Эти сигналы сообщают мозгу относительно текущего состояния NEAT.
Было похоже, что худые сверхчувствительны к сигналам движения. Когда худой сидит слишком долго, NEAT диспетчер в мозге включает и запускает сигнал на подъём. Сигнал заставляет худого встать и сжечь лишние калории.
Человек, склонный к тучности, менее чувствителен к сигналам о необходимости движения; мышца привыкла сидеть, и даже длинное кино не вызывает эту необходимость, и таким образом, привязанность к стулу укореняется и увеличиваются жировые отложения.
Другие ученые со всего мира заинтересовались важностью фактора сидения при ожирении; наука о сидении развивалась! Мозг подвижных людей постоянно получает сигналы к движению и слушается их. Мозг людей, у которых есть тенденция к тучности, неотзывчив к этим сигналам. Таким образом мозг предрасположен заставлять вас двигаться или обольстить вас сидением. Но не только мозг делает вас привязанным к стулу. Если вы много сидели в детстве, то ваши мышцы перестроились, и вы также будете сидеть больше и во взрослой жизни. Предрасположенный к сидению мозг перестраивает мышцы и кровоток. Поэтому, если вы сидите много, то ваши мышцы также становятся «сидячими».
Читая это, вы можете подумать, что ваша судьба была предопределена — вы — или тощий или человек, приговорённый к пожизненному сидению. Действительно ли стулоголики обречены на сидячую жизнь?
ОТ КРЫС К КОШКАМКак было упомянуто в первой главе, адаптируемость и развитие мозга в экспериментах у кошек, запертых в тёмных комнатах, проходило по-другому пути, по сравнению с кошками, содержавшимися при свете. Это указывает, что окружающая среда непосредственно влияет на структуру мозга.
Это может показаться запутанным: если утверждать, что ДНК — это в том числе и проект структуры мозга, и таким образом мозговая структура должна быть определена однозначно. Рассмотрим это на примере сердца. Структура сердца также определяется ДНК. Однако, если человек испытывает его килограммами мороженого, океанами алкоголя и чанами холестерина, то сердце, несмотря на наличие хорошей ДНК, даёт сбой. И, наоборот, у велосипедиста Тур де Франс с той же самой ДНК сердце работает более эффективно. На этом примере понятно, что ДНК обеспечивает базовую структуру сердца, но она жёстко не зафиксирована на весь период жизни.