Текст книги "Болезнь Альцгеймера: диагностика, лечение, уход"

Автор книги: Аркадий Эйзлер

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 33 страниц) [доступный отрывок для чтения: 12 страниц]

Амилоидоз – проклятие укладывания протеинов

Амилоид встречается или появляется не только у больных БА, но образуется и в результате неправильного построения белка, что может стать причиной многих болезней, называемых амилоидозом. Так, например, амилоидные отложения вызывают диабет, а также заболевания селезенки, печени, почек и сердца.

Многократно цитируемая нами А. Фуртмайер-Шу приводит пример с пациенткой Анной Рихтер. Мадам Рихтер, обычно очень живая женщина, на протяжении четырех десятков лет своей жизни никогда серьезно не болевшая, вдруг почувствовала недомогание. Врач определил у нее в моче белок и диагностировал амилоидоз – загадочную болезнь, которая почти всегда ведет к смерти. Шесть недель спустя Анна Рихтер умерла.

В различных органах многих людей на протяжении всей жизни незаметно собираются амилоиды. Твердые, как доски, но в то же время салообразные и стеклоподобные отложения медики наблюдают уже в течение двух столетий в селезенке, печени, почках и надпочечниках. В печени, например, иногда образуются куски до 5 кг весом. Определенные органы – печень, сердце или почки – могут быть поражены лишь в далеко продвинутой стадии заболевания. Поэтому жалобы возникают только в последней стадии, когда размеры отложений уже достаточно велики. Такие тяжелые формы амилоидоза возникают редко, патологоанатомы встречают их при вскрытии с частотой, равной, примерно 1 %. Тем не менее невыявленные амилоидные отложения более часты, чем, например, рак. Очевидно, умирает от этого не каждый. Известный разработчик амилоида Линке подозревает, что амилоидные отложения в органах нередко могут быть причиной широкого спектра старческих заболеваний. Ученый далее поясняет: «Так, например, возникновение старческого диабета связано с амилоидозом».

Как показали опыты в Швеции, амилоид уменьшает производство инсулина в поджелудочной железе. Кроме того, так называемые нарушения ритма сердца происходят во многих случаях, вследствие отложения амилоида в сердечной мышце, которую они сильно ослабляют. Именно от этой болезни скончался Жорж Гленнер, уже упомянутая нами звезда американской микробиологии.

Сорок процентов пожилых людей имеют в своих органах амилоидные отложения, образованию которых способствуют различные белковые соединения. Эти различные белки имеют одну общность – они обладают одинаковыми структурными областями, под влиянием которых белковые молекулы вместо того, чтобы укладываться в клубок, образуют блокирующие волокна. «Амилоидоз – это проклятие укладывания протеинов», – констатировал в свое время Бейройтер, специалист в области биохимии.

Протеины обеспечивают свою стабильность в крови и других жидкостях нашего тела за счет способности к укладыванию своих молекулярных цепей в форме клубков. Биохимики называют это свойство гармоникоподобного укладывания β-укладыванием. Зарекомендовав себя в течение эволюционного развития как полезное, оно несло в себе одновременно и своеобразную опасность: если физиологические соотношения неблагоприятны, то вместо шарообразных строений или структур выстраивались открытые, вытянутые молекулярные цепи.

При высокой молекулярной плотности отдельные протеиновые молекулы не в состоянии принимать шарообразную форму – как открытая рука не может образовать кулак, а остается открытой и приклеивается к другой «открытой руке» следующей молекулы. Множество таких связанных вместе «рука в руке» молекул представляют собой своеобразную свернутую пачку. Эти образования, которые в процессе своего рода кристаллизации, укладываются в фибриллы, не растворяются, не могут быть разрушены и требуют больше пространства, чем круглые шарообразные молекулы. Они разрушают клетки или тонкие и нежные кровеносные сосуды, на которых откладываются, что ведет к подавлению еще здоровых клеток новообразованными кристаллическими структурами.

Завоевание пространства головного мозга и, как следствие, вытеснение и подавление нормальных, здоровых клеточных структур очень часто лежит в основе объяснения возникновения БА и других болезней, связанных прежде всего с разрушением человеческой личности. В прогрессивной стадии БА у большинства пострадавших амилоидные отложения накапливаются также и в кровеносных сосудах мозга.

Почему протеины уже больше не выполняют свои нормальные функции в нервных клетках, а изменяют свои трехмерные структуры в сторону образования кристаллических агрегатов – вот главный вопрос различных современных спекуляций.

При помощи химических методов и посредством специфических антител можно анализировать состав агрегатов этих отложений при различных заболеваниях. Например, при болезни Крейцфельда – Якоба (БКЯ) агрегаты состоят в основном из прионовых протеинов, функции которых в клетке еще неизвестны; при БА-агрегаты образуются и располагаются между нервными клетками и построены на 90 % из β-амилоидопротеина; частицы Леви у пациентов с болезнью Паркинсона находятся внутри клеток и состоят из протеина под названием α-синуклеин.

Завоевание пространства головного мозга и, как следствие, вытеснение и подавление нормальных, здоровых клеточных структур очень часто лежит в основе объяснения возникновения БА и других болезней, связанных прежде всего с разрушением человеческой личности.

Какие функции этот протеин выполняет в клетке в нормальном состоянии, еще неизвестно, однако известно, что он принимает участие в передаче нейронового сигнала через синапсы к соседней клетке. Так, например, при обучении пению у певчих птиц образуется протеин, очень напоминающий α-синуклеин. Он, как любой протеин, построен из цепей аминокислот, химические свойства которых определяет их трехмерная пространственная структура. В процессе кристаллизации произвольно образуются протеиновые волокна, которые представляют собой очень тонкую структуру, до удивления напоминающую структуру отложений у Паркинсона-пациентов. Так возникло предположение, что кристаллизация α-синуклеина играет решающую роль при образовании отложений. Этот процесс может быть смоделирован при различных условиях. Так, например, с повышением степени кислотности и оксидативного стресса, повышается тенденция к кристаллизации.

Наряду с α-синуклеином в мозге был открыт еще один, близкий к нему по структуре, β-синуклеин. Он находится в синапсах, там же, где и α-синуклеин, только имеет значительно более низкую склонность к кристаллизации. Разница в том, что α-синуклеин имеет в составе своей молекулы чрезвычайно гидрофобный (склонный к водоотталкиванию) отрезок (аминокислоты от 60 до 95), в то время как у β-синуклеина нет соответствующего отрезка. Водоотталкивающие отрезки молекул имеют тенденцию к соединению, так как они окружены «враждебными» водяными молекулами.

Белковые отложения, обладающие сопротивлением к разрушению, содержат водоотталкивающие, то есть гидрофобные аминокислоты. В итоге белок становится нерастворимым и оседает. Наоборот, «здоровые», растворимые белковые молекулы сложены таким образом, что гидрофилы, то есть «любящие» воду элементы аминокислот, укладываются по внешней стороне, а гидрофобные элементы – внутри молекулярного пучка.

«Степень растворения в воде, – отмечает уже упомянутый нами Райнольд Линке из биохимического Института Планка в Мюнхене, – является решающим фактором, ответственным за то, получится ли из «физиологически здорового» протеина амилоидный протеин». Это объясняет то, почему из самых различных протеинов может образоваться амилоид. После хронического воспаления, например такого, как ревматический артрит, амилоид образуется в переизбытке из осколков протеина САА или из белка с целью образования защитных античастиц. Напротив, β-А4-амилоид образуется в мозге больных БА из протеина мембран клеток мозга. При неблагоприятных обстоятельствах из молекулы предшественника амилоида, которая синтезируется всеми нервными клетками, образуется амилоид-А4-протеин. Он накапливается внутри клеток вместе с Тау-протеином, входящим в состав клеточного скелета, в результате образуются нейрофибрильные пучки. Контакты между окончаниями нервных клеток – синапсами – прерываются, и ответвления нервных клеток заканчиваются в амилоидосодержащих отложениях.

Для ученых было важно установить, что не только частицы Леви-Паркинсон-пациентов состоят из α-синуклеина, но и бляшки многих БА-пациентов содержат примерно 10 % продуктов распада α-синуклеина, состоящего исключительно из гидрофобных участков – именно из той части, которая ответственна за образование агрегатов.

Как установила группа ученых из Граца (Австрия) под руководством Манфреда Уиндиша в совместной работе с группой ученых из Сан-Диего, тенденция к кристаллизации α-синуклеина падает драматически, когда имеется достаточно β-синуклеина.

В мозге трансгенных мышей, организм которых усиленно образует α-синуклеин, откладываются массивные протеиновые агрегаты, и животные проявляют симптомы, подобные болезни Паркинсона. Если одновременно у этих животных было синтезировано много β-синуклеина, количество и величина агрегатных отложений значительно шла на убыль, вместе с этим исчезали и клинические симптомы.

К подобным результатам пришли ученые в лабораторных экспериментах с очищенным протеином. При этом агрегаты отложений наблюдались не с помощью сложных электронномикроскопических анализов, а посредством электрического разделительного эксперимента. Протеиновые агрегаты «путешествуют» в гене, находящемся в электрическом поле, значительно медленнее, чем отдельные α-синуклеиновые протеины. Возможно, баланс двух видов синуклеинов и решает вопрос о склонности к кристаллизации.

Область протеина, ответственного за торможение кристаллизационных процессов, может быть изменена за счет его генетической модификации, когда используется не весь β-синуклеин, а только начало его цепи – первые 35 аминокислот. Этого короткого отрезка уже достаточно для того, чтобы у мышей, которые производят большое количество α-синуклеина, резко уменьшились симптомы болезни. В дальнейших экспериментах ученые смогли еще больше сузить область, ответственную за кристаллизацию: только один короткий отрезок протеина, состоящий из 14 аминокислот и известный как пептид, достаточен для того, чтобы получить желаемый эффект.

Ученые из Граца пробуют сейчас с помощью достигнутых результатов разработать соответствующие медикаменты. К сожалению, пептид, который может быть изготовлен синтетически, невозможно применять непосредственно для терапии, так как он быстро разрушается в организме. Противостояние пептидов разрушительным энзимам организма должно быть повышено посредством химической модификации аминокислот.

Раньше считалось невозможным даже предположить, что пептиды могут переноситься с кровью через экстремально гидрофобные барьеры в мозг. Сейчас же появляется все больше доказательств тому, что это может быть реализовано посредством коротких модифицированных пептидов. «Лучше применять не сам пептид, а только синтезированные посредством органической химии соединения, имеющие эффект, подобный пептидам, – говорит Манфред Уиндиш. – Многие органические соединения очень медленно разрушаются человеческим организмом. Кроме того, продукты органического синтеза, как правило, значительно дешевле».

При БА амилоидопротеин превращается в камнеподобную структуру и образует ядро нейротической бляшки. Но и без БА в мозге почти каждого человека на барьере девятого десятка лет находятся отложения белкового амилоида.

Для врачей второй половины XX столетия амилоид представлялся в виде шлакового образования, продукта обмена веществ. Только с применением современной биохимической и иммунологической технологии стало возможным изучать амилоид.

Доктор Линке замечает: «Очень трудно осознать, что наш организм вырабатывает такое вещество, от которого он не может больше освободиться и которое он не может ни выделить, ни разрушить». – И далее: «Может быть, в постоянных циклических процессах разрушения и восстановления, происходящих в нашем организме каждые пару лет и ведущих к обновлению, происходят ошибки».

Если, например, какой-либо энзим (белковый фермент) «слабо» работает, то наш организм компенсирует этот недостаток тем, что увеличивает во много раз производство недостающего энзима. Такое перепроизводство белковой массы в течение длительного времени превышает потребности организма. Образуемые в процессе обмена веществ белки должны быть разрушены и выведены из организма. Перепроизводство белковых масс возникает и при инфекционных или хронических воспалительных процессах. Например, при инфекции печени клетки ее выделяют защитные молекулы, называемые САА, в количестве, в 1 000 раз превосходящем норму.

В случае, например, старческого диабета наличие амилоида вызвано одним сравнительно недавно открытым гормоном поджелудочной железы, а именно производной кальция.

Многие люди уже рождаются с белком, который имеет тенденцию к переходу в амилоидную структуру.

Природа не оставила беззащитными клетки и механизмы взаимодействия между ними. В системе оборонительных процессов очень важную роль играет уже упомянутый нами АРР.

АРР – восстановительный протеин, и поэтому он в больших количествах производится в нервных клетках. Повреждения, наносимые клетке, например кислородными радикалами, должны быть ликвидированы с помощью АРР. Тем самым, возникает повышенная потребность в восстановительных процессах, что ведет к усиленному образованию АРР. При разрушении нервноклеточных контактов в старости также возникает необходимость в восстановительных процессах, в связи с чем потребность в АРР многократно возрастает. Эксперты считают, что перепроизводство АРР является тем самым процессом, который ведет к БА.

Сам амилоидопротеин является всего лишь маркером и индикатором, ранним признаком БА, который указывает на этот процесс. Чем больше имеется АРР, тем больше вырезается амилоидопротеина. Амилоидопротеиновый маркер присутствует в спинномозговой или мозговой жидкости. Люди в ранней или средней стадии развития БА по сравнению со здоровыми людьми имеют значительно повышенное содержание амилоидопротеина в мозговой жидкости.

В поздней стадии развития болезни, напротив, содержание амилоидопротеина в жидкости мозга уменьшается в связи с тем, что на этой стадии он в большей степени расходуется на склеивание бляшек и нейрофибрильных образований. Старые люди, еще не страдающие какой-либо формой деменции, при определенных условиях также показывают наличие амилоидопротеина в мозговой жидкости.

Это обнаружили немецкие и шведские ученые, охватившие I 34 пациента в возрасте 43–88 лет. При этом у некоторых участников с незначительными проблемами памяти или с депрессиями содержание амилоида в мозговой жидкости было выше, чем у БА-пациентов.

Тем самым было достаточно четко установлено, что у людей с длительными депрессиями, а также у личностей с легкими нарушениями памяти склонность к образованию амилоидопро-теинов значительно повышена.

Синапсы и обучение

Существует и еще одна причина возможного появления амилоидопротеинов.

Уже с самого начала биохимического и молекулярнобиологического изучения процессов отложения амилоидо-протеина предполагалось, что само β-складывание протеиновой молекулы является причиной его образования.

Но прежде чем сложенные в β-структуру области амилоид-А4-протеина начнут склеиваться между собой, они должны быть вырезаны из молекул АРР. Для того чтобы этот процесс более наглядно представить и понять, молекулы предшественника амилоида были интенсивно изучены во многих лабораториях мира.

В природе АРР широко распространен как белок, который сохранился в процессе эволюции и присутствует почти у всех позвоночных животных и в клетках различных органов человека. В клетках мозга он встречается в 10 раз чаще, чем в клетках других органов. Спустя почти 15 лет со дня открытия АРР биохимики еще не знают его главного назначения в организме. Они знают только, что АРР – это мембранопротеин и что он ликвидирует нарушения нормальных процессов в клетках.

Но поведение АРР не совпадает с тем, чего ожидают от него биохимики. То, чего у других мембрано-протеинов не наблюдается, происходит у АРР. Предшественник амилоидного протеина находится одной своей частью в мембране клетки не только как рецептор, а что интересно, он может «путешествовать» внутри нервной клетки и уже оттуда пускаться в еще более дальнее путешествие по ее ответвлениям из т. н. области приема нервных сигналов в область передачи сигналов.

При этом амилоидопротеин, одной своей частью находящийся в мембране, вырезается с помощью секретазы мембраны. Этому содействует белок пресенилин.

Как оказалось, все мутации в генах пресенилина мешают нормальному протеканию процесса вырезания. Они влияют на секретазы таким образом, что АРР не может быть разрезан на нужных местах, из-за чего количество возникающего амилоидопротеина значительно увеличивается.

«Процесс вырезания является вполне нормальным процессом, при котором в нашем мозге ежедневно производится амилоид. Однако он хранит в себе «бомбу замедленного действия», и минимальный сбой в этом процессе может привести к катастрофе», – говорит исследователь БА Кристиан Хаас из Института Адольфа Бутенанда Мюнхенского университета.

Тем самым дефекты генов вывели ученых прямо на механизмы, лежащие в основе возникновения БА.

Необычное поведение предшественника амилоидопротеиновой молекулы привело Бейройтера к уже давно созревавшему в нем предположению, что АРР как-то связан с процессом обучения. В 1987 году он сообщил об этом по телефону своему австралийскому коллеге Колину Мастерсу. В ответ он услышал: «Я так не думаю, но пока ты всегда был прав. Посмотрим!»

С того времени прошло более двух десятков лет.

Сегодня ученые уже знают, что умственное разрушение больных БА происходит из-за потери контактов между нервными клетками, точнее между их окончаниями, или синапсами, а не из-за потери нервных клеток. В начальной стадии болезни нервные клетки хотя и сильно ослаблены, но не умерщвлены.

Только количество синапсов характеризует сложность человеческого мозга, его способность к восприятию окружения, процессу обучения, который начинается уже с момента рождения.

Чем больше ощущений испытывает младенец – видит, слышит, учит, – тем больше новых соединений возникает в мозге, реагируя на раздражения, и тем больше образуется синапсов. Но они опять будут разрушены, если не будут использованы в дальнейшем.

Мозг младенца располагает огромным количеством нервных клеток и контактов между ними, которые только того и ждут, чтобы ими воспользовались, с тем чтобы в процессе обучения новый житель Земли мог стать ее полноценным обитателем.

В своем автобиографическом произведении «Моя жизнь» Л. Толстой, как всегда, стремясь к предельным задачам, погружаясь в колодец памяти до самого дна, вспоминает: «Когда же я начался? Когда начал жить?…Разве я не жил тогда, эти первые года, когда учился смотреть, слушать, понимать, говорить, спал, сосал грудь и целовал грудь, и смеялся, и радовал мою мать? Я жил, и блаженно жил. Разве не тогда я обретал все то, чем я теперь живу, и приобретал так много, так быстро, что во всю остальную жизнь я не приобрел и одной сотой того. От пятилетнего ребенка до меня только шаг. А от новорожденного до пятилетнего – страшное расстояние. От зародыша до новорожденного – пучина. А от несуществования до зародыша отделяет уже не пучина, а непостижимость».

Можно процитировать изречение ученого-биолога А. Портмана о том, что человек, в отличие от млекопитающих, появляется на свет слишком рано. Он живет целый год, как бы после укороченной беременности, вне матки. Этим ранним появлением на свет природа дает возможность новому обитателю нашего мира из беспомощного ребенка превратиться в его полноправного члена.

Еще глубже этого вопроса касается Нобелевский лауреат Эрик Кандел, который замечает: «Существуют две точки зрения. Первая – Фрейдовская: все пережитые события остаются зафиксированными в памяти. Переживания первых лет жизни, впрочем, в подсознании. Утверждение Фрейда о том, что множество процессов в мозге проходит на подсознательном уровне, является действительно фантастическим предсказанием. Теперь уже известно, что из всей накопленной нами информации большая часть остается неосознанной. Впрочем, наша непроизвольная память не имеет ничего общего с сексуальным поведением.

С точки зрения большинства биологов, мозг младенца еще не готов к тому, чтобы фиксировать переживания.

Истина находится, возможно, где-то посередине».

На вопрос журналиста «сохранились ли в вашем мозге воспоминания первого года жизни» Э. Кандел ответил: «Предполагаю, что да. Причем я не имею в виду ту форму нашей эпизодической памяти, которая позволяет связать пережитое в его исторической последовательности.

Из всей накопленной нами информации большая часть остается неосознанной.

Способностью помнить обладают и животные, и разница в процессах памяти у человека и животного менее значительна, чем принято думать. Как установлено, молекулярные процессы, происходящие в мозге примитивных живых существ, имеют место и у человека. Человек обладает, конечно, дополнительными механизмами, по сравнению с улиткой. Тем не менее одним из удивительнейших открытий является широта распространения основных принципов процесса памяти. Протеины, ответственные за механизмы памяти, обнаружены уже у дрожжевых бактерий, хотя там они выполняют совсем другие функции. Эволюция не теряет генетическую информацию, она лишь меняет формы живых существ, используя молекулы, утвердившие себя как полезные, вновь и вновь.

Ключ к возникновению памяти лежит в том, что связи между нервными клетками являются пластичными – они могут изменяться под влиянием накопленного опыта. Итак, путь приобретения и формирования опыта изменяет наш мозг. Это, в свою очередь, означает, что каждый индивидуум с анатомической точки зрения имеет единственный в своем роде мозг, специфичность которого обусловлена собственным опытом и переживаниями».

На пути, который предстоит пройти каждому, начиная с младенчества, необходимо будет освоить законы мышления и руководствоваться ими, пользуясь при этом тремя возможностями:

• думать в словах;

• думать без слов;

• совмещать обе возможности.

Для возникновения осознанного переживания, осмысления происходящего или прошлого, как удалось установить, ответственен не мозг целиком и не определенные его области, а изменяемые группы нейронов – так называемые таламокортикальные системы. Они распределены по обширным областям мозга, взаимодействуют друг с другом и обнаруживают при этом постоянно меняющуюся, высокодифференцированную активность при реализации различных образцов этой активности, связывая их в то же время в одну общую систему.

В мозге человека происходит интенсивный коммуникационный процесс. Около 100 млрд нервных клеток обмениваются там информацией. Так мы знаем, что нервные импульсы поступают в мозг по 2,5 млн нервных волокон, а 1,5 млн других участвуют в выводе переработанной мозгом информации. В секунду каждое такое нервное волокно может передавать в мозг до 300 импульсов, и даже если в мозг не поступает импульс, мозг все равно получает информацию – о наличии, например, тишины или темноты.

Если обозначить импульсы единицей, а их отсутствие нулем, то мощность мозга будет равна 2 500 000 х 300 бит в секунду, что соответствует, с учетом разного рода потерь, почти 100 Мб.

Задача мозга состоит в том, чтобы этот поток входящей мощности перевести в поток исходящий, мощностью до 60 Мбит в секунду. Этот сигнал поступает к мускулам, железам, органам, выполняющим важные функции жизнедеятельности, и это происходит почти мгновенно.

Например нейропсихолог из Лейпцига Ангела Фридеричи различает три определяющие фазы процесса восприятия и понимания речи, что характеризует реакцию мозговых структур на звук. В первые 200 милисекунд мозг анализирует грамматическую структуру предложения. Для этого ему не требуется много времени, так как подобная тысячи раз повторенная информация сохранена на «жестком диске» мозга. Скорость определения внутреннего лексикона намного медленнее – только во второй фазе, длящейся еще 200–400 мс, мозг анализирует значение слов. В третьей фазе – в следующие 600 мс – мозг соотносит построение предложения и значение слов между собой. Если система обнаруживает ошибку, весь процесс повторяется сначала.

Является ли эта высокоразвитая система анализа исключительным свойством человеческого мозга? «Синтаксис и грамматика являются продуктом человеческого сознания, и именно они фиксируется в нейронах, – считает А. Фридеричи. – А отдельные слова могут выучить даже попугаи».

Является ли грамматика речи врожденным свойством человеческого мозга, как считают некоторые? «Сама грамматика – нет, но способность ее освоить – очевидно», – говорит исследовательница, изучающая этот процесс. У маленьких детей она не смогла установить такую быструю, 200-милисекундную реакцию – ответный сигнал мозга наступает лишь через 300–350 мс.

Она объясняет это тем, что, хотя дети и используют для обработки речи те же ареалы мозга, что и взрослые, этот процесс у них еще не так высоко автоматизирован.

Если, например, лев готовится прыгнуть на нас слева, мы должны, опередив его, бежать вправо. Иначе мы превратимся в его добычу.

Наши предки перерабатывали поступающую информацию с максимальной быстротой. Совсем недавно было установлено, что мозг обладает специальной схемой восприятия, которая обеспечивает ему возможность столь быстрого реагирования. Раздражения, сообщающие нам об опасности, быстро передаются в миндалевидное ядро мозга, где они и перерабатываются в чувство страха, ужаса и другие соответствующие реакции, такие, например, как повышение пульса и давления, усиление напряжения в мускулах и т. д.

В противоположность этому существует так называемая система вознаграждения, которая откликается на внешние раздражения только тогда, когда они положительно отличаются от раздражений, вызывающих обычные чувства. Эта система наделяет нас способностью оценки и значения всего множества сигналов и импульсов повседневной жизни. И лишь совсем недавно установлено, что эта система отвечает только на те раздражения, которые сигнализируют немедленное или более позднее вознаграждение.

Нейроны мозга во фронтальной части мозга образуют различные сигнальные вещества – и среди них допамин, поступающий непосредственно в ядро аккамбенс (nucleus accumbens), где сигнал допамина превращается в сигнал опиоида, который затем снова попадает во фронтальную часть мозга.

Различные составляющие этой системы были впервые открыты у человека посредством создания и передачи изображений внутренних структур мозга на экран.

Для того чтобы получить успешные результаты тогдашними методами, ученым пришлось преодолеть массу трудностей и применить множество уловок. Например, людям, зависимым от кокаина, находящимся в стадии отвыкания, раньше инъецировали кокаин или раствор поваренной соли, с тем чтобы определить различия активности мозга. Было установлено, что кокаин, кроме всего прочего, активирует важный участок «включения» системы вознаграждения – nucleus accumbens. Со временем методы исследования мозга стали более точными, тонкими и чувствительными. Теперь можно и без применения кокаина активировать систему вознаграждения посредством кусочка шоколада, приятной музыки или хорошей живописи, чтобы увидеть на экране картину возбуждения мозга.

У человека, существа социального, по выражению Аристотеля, внутренние переживания относятся к важнейшим стимулам системы вознаграждения. Поэтому чувство счастья, радости, удовлетворения тесно связано с понятиями социального общественного устройства и с точки зрения нейробиологии.

Информационные потоки, проходящие через наш мозг, приводят в действие различные системы раздражения и реагирования посредством электрохимических процессов. В клетках освобождаются сигнальные вещества, например тот же допамин, которые, словно слова, проникают в соседние клеточные окончания и вызывают в них ответный «разговор» в виде определенных реакций и раздражений.