Наше пищевое поведение зависит не только от генов, но и от воздействия внешней среды. Например, питание матери во время беременности и грудного вскармливания прямо влияет на организм ребёнка. Уже тогда появляются привычки, которые останутся и у взрослого. Об этом рассказывает известный нейробиолог Ханна Кричлоу в книге «Наука о судьбе. Почему ваше будущее более предсказуемое, чем вы думаете».
Чтобы лучше разобраться с вопросами о человеческом мозге и генетике, Кричлоу обращается за помощью к коллегам из других сфер науки. Отрывок из третьей главы, в которой автор пытается понять, можно ли изменить устоявшиеся с детства привычки, Лайфхакер публикует с разрешения издательства «Бомбора».
Пищевое поведение зависит не только от генов. Недавние исследования показали, что вес тела человека на 70% определяется генами. Но всё же целых 30% обусловлены влиянием внешней среды. Значит, можно либо скорректировать глубокие мозговые контуры, либо усилить их в первые годы жизни, поменяв окружающие условия. Под влиянием генов родителей за 40 недель беременности закладываются основы мозга ребёнка, включая систему вознаграждения и другие зоны, участвующие в управлении аппетитом. Однако на это может влиять и внутриутробная среда.
Профессор биопсихологии Мэрион Хетерингтон, работающая в отделении исследования питания человека Университета Лидса, проанализировала, как питание матери во время беременности воздействует на аппетит и пищевые пристрастия ребёнка в будущем. В нашей беседе она ссылалась на открытия её лаборатории и учёных со всего мира, согласно которым существует возможность уменьшить потенциальную склонность человека к ожирению.
Многие из нас, а особенно те, у кого был опыт беременности, слышали, что питание женщины в этот период играет важную роль для здоровья её будущего ребёнка. Беременным рекомендуют ограничить употребление кофеина, исключить алкоголь и полностью отказаться от никотина, любых наркотиков и продуктов, которые могут содержать в себе опасные микробы, например от непастеризованного молока и сыра. Через околоплодные воды, а затем через грудное молоко мать передаёт ребёнку питательные вещества, влияющие на быстро развивающийся мозг малыша.
Опыты показали, что если во время беременности женщина ела продукты с большим содержанием летучих соединений, например чеснок или перец чили, то новорождённый будет поворачиваться и тянуться ртом к источникам этих ароматов. Учёные пока не могут точно сказать, как именно внутриутробное знакомство с определёнными вкусами влияет на формирование мозговых контуров плода, но логично предположить, что здесь главную роль вновь играет система вознаграждения.
Судя по всему, мозг ребёнка учится ассоциировать конкретные запахи и вкусы с удовольствием матери.
Тот же эффект наблюдается и в первые годы жизни. Если кормящая женщина постоянно ест определённые продукты (в одном эксперименте это были семена тмина), информация о них передаётся через грудное молоко. Даже спустя много лет у ребёнка сохранится особая любовь к этому вкусу, из‑за чего он будет выбирать хумус с тмином, а не обычный хумус. Исследования многократно проводились с использованием различных экспериментальных парадигм, и в совокупности они убедительно доказывают, что здоровая и разнообразная диета женщины во время беременности и грудного вскармливания влияет на предпочтения её ребёнка, повышая вероятность того, что он будет питаться правильно в зрелом возрасте.
Отлучение от груди — это ещё одна возможность повлиять на формирование пищевых привычек. Младенец растёт, приходит время вводить в его рацион твёрдую пищу, и тогда появляется шанс научить его есть овощи, рисовую кашу или картофель, добавляя овощное пюре в сцеженное грудное молоко. Дети, которым ранее давали морковь и зелёную фасоль, будут улыбаться и, скорее всего, съедят большую порцию, когда им вновь предложат эти овощи.
Я задумалась, сделала ли я достаточно, чтобы привить своему сыну предпочтение листьев салата перед чипсами, и спросила Мэрион, можно ли повлиять на вкусовые привычки ребёнка после отлучения от груди, или же это окно возможностей закрывается навсегда.
Она улыбнулась, словно к ней уже не один раз обращались с этим вопросом обеспокоенные родители. Самое главное правило — чем раньше, тем лучше, но возможность что‑то изменить остаётся вплоть до восьми‑девяти лет. «Важно не сдаваться и сохранять настойчивость. Новые продукты, например овощи, придётся предлагать по десятку раз, прежде чем у ребёнка возникнет ассоциация между удовольствием и конкретным вкусом. Да, можно задействовать врождённую систему вознаграждения и использовать её в своих интересах».
Детям постарше можно помочь полюбить брокколи или другие полезные продукты через ассоциативную связь с поощрениями. Необходимо, чтобы ребёнок связывал красивые и вкусные капустные соцветия с вознаграждением, например с прогулкой по парку, любимой игрой, новыми наклейками или простой похвалой.
Для носителей двойной вариации FTO‑гена практически невозможно поддерживать нормальный вес тела, даже если они будут находиться в постоянном движении.
Но так ли просто воспользоваться этим шансом? Трудно представить женщину, которая в силу генетической предрасположенности и устоявшихся привычек предпочитает овощам полуфабрикаты и которая вдруг начинает правильно питаться во время беременности, грудного вскармливания и отлучения от груди. Допустим, я не люблю брокколи, и у меня рождается ребёнок. Я не сплю ночами и измотана уходом за младенцем. С какой вероятностью я буду покупать и готовить брокколи, а затем уговаривать ребёнка это съесть, если в девяти случаях из десяти он бросит еду на пол или не притронется к ней? Вне лаборатории влияние внешней среды в раннем детском возрасте скорее усилит, нежели изменит индивидуально унаследованные особенности пищевых предпочтений.
«Это правда, — признаёт Мэрион. — Эту возможность часто упускают. Если у вас есть наследственная предрасположенность к лишнему весу, и вы попадаете в обезогенную среду, когда родители постоянно предлагают вам нездоровую пищу и ведут сидячий образ жизни, вы наверняка пойдёте по пути, неизбежно ведущему к ожирению».
Мэрион пытается решить эту проблему. Она сотрудничает с производителями детского питания, чтобы разработать больше полезных продуктов на основе овощей и продвигать их как идеальное питание для ребёнка, которого начинают переводить на твёрдую пищу. Это оценят не все родители, но кто‑то всё же увидит в этом пользу.
Получается, что родители могут повлиять на будущее своих детей (но помните, что не надо винить себя, если у вас что‑то не получилось). А что насчёт нас, взрослых, которым давно уже не 10 лет? Есть ли способ перепрограммировать наш мозг, чтобы мы отдавали предпочтение полезным продуктам? Имеет ли пластичность нашего мозга способность изменять пищевые привычки? Многолетний опыт сложно, но всё же возможно переписать. Некоторым людям удаётся похудеть и сохранять нормальный вес, кто‑то даже становится веганом или вегетарианцем.
Выводы Мэрион подтверждаются исследованиями: никогда не поздно изменить своё поведение, однако с годами это становится всё труднее, поскольку чем больше наши привычки укореняются, тем меньше мы можем положиться на свою силу воли, чтобы пересмотреть их. Прежде всего это связано с тем, что сила воли не является фиксированным моральным качеством, к которому есть равный доступ у каждого из нас.
Как и любая другая черта характера, способность противостоять соблазнам зависит не только от врождённых нейробиологических факторов и влияния окружающей среды, но и от множества меняющихся условий — например, уставшему человеку труднее воздержаться от искушения, чем бодрому и полному сил. В обществах анонимных алкоголиков используется выражение «До белых костяшек», когда подразумевается сила воли, с которой зависимый человек ежесекундно сопротивляется желанию выпить. Но это не лучшая стратегия исправления любой привычки.
За групповую поддержку и строгое ведение отчётности ассоциацию Weightwatchers считают самым эффективным путём к надёжному снижению веса. В программе этой организации используются техники, которые доказанно увеличивают шансы на продолжение диеты. Например, необходимо окружить себя здоровыми и позитивными друзьями, посещать групповые тренировки, чтобы поддерживать свой настрой, а также радовать себя после прохождения важных этапов системы здорового питания. Eat Right Now — это программа осознанного питания, разработанная доктором Джадсоном Брюером, который был специалистом по зависимостям в Йельском, а затем в Массачусетском университетах. Она помогла участникам уменьшить тягу к еде на 40%, и теперь её предлагают в комплексе с другими университетскими программами, направленными на продвижение здорового образа жизни.
Разным людям нужны разные стратегии, поскольку формирование привычек — это сложный процесс, индивидуальный для каждого. В этом нет ничего удивительного, так как на него влияет взаимодействие трёх следующих факторов: древний мозг, развивавшийся в процессе эволюции человека как вида; индивидуальный набор генов, данный нам от рождения; среда, в которой мы находимся в данный момент. Поэтому, если мы хотим изменить своё пищевое поведение, нужно экспериментировать и искать подходящий именно нам вариант. Никакого универсального решения не существует.
Эволюция, эпигенетика и пищевые привычки
Беседа с Мэрион убедила меня, что все мы хоть немного, но можем изменить своё пищевое поведение. Я знаю, что внимание учёных, исследующих питание, обращено к новой научной отрасли — эпигенетике. Но насколько они близки к разработке терапевтических методов, способных изменить пищевые предпочтения во взрослом возрасте? Чтобы побольше узнать об эпигенетике и её возможном применении на практике, я встретилась с профессором Набилем Аффарой из отделения патологии Кембриджского университета. Он изучает, как внешняя среда влияет не на саму ДНК, а на то, как её считывает и использует организм. Иными словами, предметом его исследований является выражение (или экспрессия) генов.
Увлекательнее всего, что генетическая мутация проявляется за несколько поколений, а не в масштабах эволюции.
Роль окружающей среды в управлении экспрессией генов — эпигенетическая регуляция — была открыта совсем недавно. Эпигенетика помогает объяснить, почему клетки организма с одним и тем же генетическим кодом могут вести себя абсолютно по‑разному. Каждая клетка тела на основании своего генетического кода создаёт белки, необходимые для её работы. То, какие именно участки ДНК активируются, зависит от среды: желудок даёт команду одной клетке действовать соответствующим образом, другая же получает приказ от органов зрения вести себя как клетка глаза.
Войдя в отделение, где работает Набиль, я ощутила густой едкий запах горелого агар‑агара. Набиль исследует, как питание родителей (и даже их предков) может повлиять на поведение человека и его детей. Он изучает стадию, предшествующую зачатию, рассматривая то, каким образом пищевая среда сперматозоидов и яйцеклеток может изменить экспрессию генов в двух следующих поколениях.
Эпигенетика питания сформировалась под влиянием многолетних исследований популяции голландцев, которые появились на свет в конце Второй мировой войны. Учёные сравнили здоровье людей, родившихся на территории, оккупированной немецкими войсками, где люди голодали в 1944–1945 годах, и тех, кто родился в освобождённой зоне и имел больший доступ к продовольствию. Выяснилось, что у детей, родители которых скудно питались в период их зачатия, было гораздо больше шансов столкнуться с ожирением и диабетом во взрослом возрасте.
Это объясняется гипотезой несоответствия. Если ребёнок растёт в условиях дефицита, его организму нелегко привыкнуть к изобилию. Дело не в том, что ДНК таких детей перестраивается под влиянием этих условий, какими бы суровыми они ни были, — меняется само поведение генов, и эта модификация передаётся двум следующим поколениям. На это нужно обращать внимание и в наше время, когда существует изобилие высококалорийной, но недостаточно богатой питательными веществами пищи.
Это ещё одно подтверждение того, что наш образ питания программируется не просто до рождения, но даже ещё до зачатия. Тем не менее другие эпигенетические исследования, хоть пока и далёкие от своего завершения, однажды могут привести к появлению терапевтических методов, способных помочь отдельным взрослым людям. Появляется всё больше и больше свидетельств того, что все виды пищевого поведения задаются окружающей средой, в которой жили наши родители ещё до нашего зачатия. В ходе одного из таких экспериментов были получены открытия, которые можно будет использовать в лечении зависимостей. Более того, они оказались столь масштабными, что их публикация всколыхнула всё научное сообщество.
Керри Ресслер, профессор психиатрии и поведенческих наук в университете Эмори, изучал, как мыши выбирают пищу под давлением окружающей среды. У грызунов и людей практически одинаковые системы вознаграждения с прилежащим ядром мозга, которое активируется, предвосхищая вкусную награду. Соседние области мозга — мозжечковая миндалина и островковая доля — связаны с эмоциями, в частности со страхом. Керри исследовал взаимодействие между этими частями мозга.
Мышам давали нюхать ацетофенон — химическое вещество, придающее вишне сладкий запах, — и одновременно с этим поражали их разрядом тока. В нейтральных условиях животные принюхивались и искали сладкую вишню, а их прилежащее ядро активировалось в ожидании вкусной пищи. Но раз за разом мыши учились связывать сладкий запах с неприятными ощущениями и застывали, едва учуяв его. У них даже начали появляться новые нейронные ответвления и проводящие контуры в частях мозга, отвечающих за обработку запахов. Это объясняется необходимостью надёжного закрепления нового поведения. Невероятно, но эта приобретённая поведенческая реакция была передана детёнышам мышей и их потомству. Последующие поколения грызунов замирали, почувствовав запах вишни, хотя их никогда не било током при его появлении.
Это открытие стало откровением. Как опыт, приобретённый во взрослом возрасте — связь электрошока с запахом вишни, — передаётся по наследству? Если коротко, всё дело в эпигенетической модификации. Оказывается, внушённый страх вызвал генетические изменения, но не в самой ДНК, а в том, как она использовалась в организме мышей. Настройки рецепторных нейронов, воспринимавших запах вишни, а также их расположение и количество были перестроены и закреплены в сперматозоидах мышей, через которые они передались следующим поколениям.
Исследователи попробовали ассоциировать электрический разряд с алкоголем и убедились, что спиртные напитки отпугивали, а не привлекали мышей на протяжении всей их жизни. Если это открытие справедливо и для людей, с его помощью можно объяснить, как фобии передаются от человека к человеку, даже когда тот ни разу не испытывал триггеров, и как сложные виды поведения могут наследоваться потомками, даже когда у них не было возможности обучаться этому через наблюдение.
Появляется всё больше и больше свидетельств того, что все виды пищевого поведения задаются окружающей средой, в которой жили наши родители ещё до нашего зачатия.
Нет, я вовсе не предлагаю вам бить себя слабым электрическим разрядом каждый раз, когда вы проходите мимо булочной. И всё же результаты исследований говорят, что окружающую среду и генетическую предрасположенность можно обмануть во благо будущих поколений, изменив эмоциональный отклик и даже наши генетические реакции на еду. Многообещающий эксперимент, посвящённый употреблению алкоголя, предполагает, что аддиктивное или компульсивное поведение можно преодолеть и тем самым серьёзно повлиять на жизнь миллионов людей.
Парадоксально, но факт: поняв, как программируются наши предпочтения и аппетиты, мы сможем использовать этот же механизм, чтобы менять черты характера, передаваемые из поколения в поколение. Также эпигенетика демонстрирует, что у эволюционных генетических изменений, на которые уходят тысячи лет, есть альтернатива, а между унаследованными нейронными связями и средой, в которой мы живём, существует очень сложная связь. Мы ещё только начинаем понимать, как она устроена, и нам предстоит долгий путь к полному раскрытию её потенциала. Однако, учитывая темпы научного прогресса, у нас есть основания надеяться, что однажды мы научимся преодолевать соблазн съесть пончик.
Если вам интересно узнать, насколько наше поведение, вкусы и даже выбор друзей обусловлены строением мозга, то поиск ответов можно начать с «Науки о судьбе». Кричлоу и её коллеги объяснят, как развивается и учится мозг, а также есть ли у людей свобода воли.