Поведение и гены человека – Гены управляют поведением, а поведение — генами

Содержание

Гены управляют поведением, а поведение — генами

Журнал Science опубликовал серию обзорных и теоретических статей, посвященных взаимосвязи генов и поведения. Последние данные генетики и нейробиологии указывают на сложность и неоднозначность этой взаимосвязи. Гены влияют даже на такие сложные аспекты человеческого поведения, как семейные и общественные взаимоотношения и политическая деятельность. Однако существует и обратное влияние поведения на работу генов и их эволюцию.

Гены влияют на наше поведение, но их власть не безгранична

У самых разных представителей животного царства взаимоотношения с сородичами регулируются одними и теми же веществами — нейропептидами окситоцином, вазопрессином и их гомологами. Рис. из обсуждаемой статьи Donaldson & Young

Хорошо известно, что поведение во многом зависит от генов, хотя о строгом детерминизме в большинстве случаев говорить не приходится. Генотип определяет не поведение как таковое, а скорее общее принципы построения нейронных контуров, отвечающих за обработку поступающей информации и принятие решений, причем эти «вычислительные устройства» способны к обучению и постоянно перестраиваются в течение жизни. Отсутствие четкого и однозначного соответствия между генами и поведением вовсе не противоречит тому факту, что определенные мутации могут менять поведение вполне определенным образом. Однако необходимо помнить, что каждый поведенческий признак определяется не одним-двумя, а огромным множеством генов, работающих согласованно. Например, если обнаруживается, что мутация в каком-то гене приводит к потере дара речи, это не значит, что «ученые открыли ген речи». Это значит, что они открыли ген, который наряду с множеством других генов необходим для нормального развития нейронных структур, благодаря которым человек может научиться разговаривать.

Этот круг тем составляет предмет генетики поведения. В обзорных статьях, опубликованных в последнем номере журнала Science, приведен ряд ярких примеров того, как изменения отдельных генов могут радикально менять поведение. Например, еще в 1991 году было показано, что, если пересадить небольшой фрагмент гена period от мухи Drosophila simulans другому виду мух (D. melanogaster), трансгенные самцы второго вида начинают во время ухаживания исполнять брачную песенку D. simulans.

Другой пример — ген for, от которого зависит активность поиска пищи у насекомых. Ген был впервые найден у дрозофилы: мухи с одним вариантом этого гена ищут корм активнее, чем носители другого варианта. Тот же самый ген, как выяснилось, регулирует пищевое поведение пчел. Правда, тут уже играют роль не различия в структуре гена, а активность его работы (см. ниже): у пчел, собирающих нектар, ген for работает активнее, чем у тех, кто заботится о молоди в улье. Как получилось, что один и тот же ген сходным образом влияет на поведение у столь разных насекомых, имеющих совершенно разный уровень интеллектуального развития? Четкого ответа на этот вопрос пока нет. Ниже мы столкнемся и с другими примерами удивительного эволюционного консерватизма (устойчивости, неизменности) молекулярных механизмов регуляции поведения.

Эффект Болдуина: обучение направляет эволюцию

Взаимоотношения между генами и поведением вовсе не исчерпываются однонаправленным влиянием первых на второе. Поведение тоже может влиять на гены, причем это влияние прослеживается как в эволюционном масштабе времени, так и на протяжении жизни отдельного организма.

Изменившееся поведение может вести к изменению факторов отбора и, соответственно, к новому направлению эволюционного развития. Данное явление известно как «эффект Болдуина» (Baldwin effect) — по имени американского психолога Джеймса Болдуина, который впервые выдвинул эту гипотезу в 1896 году. Например, если появился новый хищник, от которого можно спастись, забравшись на дерево, жертвы могут научиться залезать на деревья, не имея к этому врожденной (инстинктивной) предрасположенности. Сначала каждая особь будет учиться новому поведению в течение жизни. Если это будет продолжаться достаточно долго, те особи, которые быстрее учатся залезать на деревья или делают это более ловко в силу каких-нибудь врожденных вариаций в строении тела (чуть более цепкие лапы, когти и т. п.), получат селективное преимущество, то есть будут оставлять больше потомков. Следовательно, начнется отбор на способность влезать на деревья и на умение быстро этому учиться. Так поведенческий признак, изначально появлявшийся каждый раз заново в результате прижизненного обучения, со временем может стать инстинктивным (врожденным) — изменившееся поведение будет «вписано» в генотип. Лапы при этом тоже, скорее всего, станут более цепкими.

Другой пример: распространение мутации, позволяющей взрослым людям переваривать молочный сахар лактозу, произошло в тех человеческих популяциях, где вошло в обиход молочное животноводство. Изменилось поведение (люди стали доить коров, кобыл, овец или коз) — и в результате изменился генотип (развилась наследственная способность усваивать молоко в зрелом возрасте).

Эффект Болдуина поверхностно схож с ламарковским механизмом наследования приобретенных признаков (результатов упражнения или неупражнения органов), но действует он вполне по-дарвиновски: через изменение вектора естественного отбора. Данный механизм очень важен для понимания эволюции. Например, из него следует, что по мере роста способности к обучению эволюция будет выглядеть всё более «целенаправленной» и «осмысленной». Он также позволяет предсказать, что в развитии интеллекта может возникнуть положительная обратная связь: чем выше способность к обучению, тем выше вероятность, что начнется отбор на еще большую способность к обучению.

Социальное поведение влияет на работу генов

Поведение влияет также и на работу генов в течение жизни организма. Эта тема подробно развивается в статье Джина Робинсона (Gene E. Robinson) из Иллинойсского университета (University of Illinois at Urbana-Champaign) с соавторами. В работе рассматривается взаимосвязь между генами и социальным поведением животных, причем особое внимание уделено тому, как социальное поведение (или социально-значимая информация) влияет на работу генома. Это явление начали в деталях исследовать сравнительно недавно, но ряд интересных находок уже сделан.

Когда самец зебровой амадины (Taeniopygia guttata) — птицы из семейства ткачиковых — слышит песню другого самца, у него в определенном участке слуховой области переднего мозга начинает экспрессироваться (работать) ген egr1. Этого не происходит, когда птица слышит отдельные тона, белый шум или любые другие звуки — это специфический молекулярный ответ на социально-значимую информацию.

Песни незнакомых самцов вызывают более сильный молекулярно-генетический ответ, чем щебет старых знакомцев. Кроме того, если самец видит других птиц своего вида (не поющих), активация гена egr1 в ответ на звук чужой песни оказывается более выраженной, чем когда он сидит в одиночестве. Получается, что один тип социально-значимой информации (присутствие сородичей) модулирует реакцию на другой ее тип (звук чужой песни). Другие социально-значимые внешние сигналы приводят к активации гена egr1 в других участках мозга.

Как ни странно, тот же самый ген играет важную роль в социальной жизни у рыб. «Элементы» уже писали о сложной общественной жизни и недюжинных умственных способностях аквариумной рыбки Astatotilapia burtoni. В присутствии доминантного самца-победителя подчиненный самец блекнет и не проявляет интереса к самкам. Но стоит удалить высокорангового самца из аквариума, как подчиненный стремительно преображается, причем меняется не только его поведение, но и окраска: он начинает выглядеть и вести себя как доминант. Преображение начинается с того, что в нейронах гипоталамуса включается уже знакомый нам ген egr1. Вскоре эти нейроны начинают усиленно производить половой гормон (gonadotropin-releasing hormone, GnRH), играющий ключевую роль в размножении.

Белок, кодируемый геном egr1, является транскрипционным фактором, то есть регулятором активности других генов. Характерной особенностью этого гена является то, что для его включения достаточно очень кратковременного внешнего воздействия (например, одного звукового сигнала), и включение происходит очень быстро — счет времени идет на минуты. Другая его особенность в том, что он может оказывать немедленное и весьма сильное влияние на работу многих других генов.

egr1 — далеко не единственный ген, чья работа в мозге определяется социальными стимулами. Уже сейчас понятно, что нюансы общественной жизни влияют на работу сотен генов и могут приводить к активизации сложных и многоуровневых «генных сетей».

Это явление изучают, в частности, на пчелах. Возраст, в котором рабочая пчела перестает ухаживать за молодью и начинает летать за нектаром и пыльцой, отчасти предопределен генетически, отчасти зависит от ситуации в коллективе. Если семье не хватает «добытчиков», молодые пчелы определяют это по снижению концентрации феромонов, выделяемых старшими пчелами, и могут перейти к сбору пропитания в более молодом возрасте. Выяснилось, что эти запаховые сигналы меняют экспрессию многих сотен генов в мозге пчелы, и особенно сильно влияют на гены, кодирующие транскрипционные факторы.

Очень быстрые изменения экспрессии множества генов в ответ на социальные стимулы выявлены в мозге у птиц и рыб. Например, у самок рыб при контактах с привлекательными самцами в мозге активизируются одни гены, а при контактах с самками — другие.

Взаимоотношения с сородичами могут приводить и к долговременным устойчивым изменениям экспрессии генов в мозге, причем эти изменения могут даже передаваться из поколения в поколение, то есть наследоваться почти совсем «по Ламарку». Данное явление основано на эпигенетических модификациях ДНК, например на метилировании промоторов, что приводит к долговременному изменению экспрессии генов. Было замечено, что если крыса-мать очень заботлива по отношению к своим детям, часто их вылизывает и всячески оберегает, то и ее дочери, скорее всего, будут такими же заботливыми матерями. Думали, что этот признак предопределен генетически и наследуется обычным образом, то есть «записан» в нуклеотидных последовательностях ДНК. Можно было еще предположить культурное наследование — передачу поведенческого признака от родителей к потомкам путем обучения. Однако обе эти версии оказались неверными. В данном случае работает эпигенетический механизм: частые контакты с матерью приводят к метилированию промоторов определенных генов в мозге крысят, в частности генов, кодирующих рецепторы, от которых зависит реакция нейронов на некоторые гормоны (половой гормон эстроген и гормоны стресса — глюкокортикоиды). Подобные примеры пока единичны, но есть все основания полагать, что это только верхушка айсберга.

Гены, мозг и социальное поведение связаны сложными отношениями. Эти отношения действуют на трех временных масштабах: (i) на уровне физиологии — влияя на активность мозга (сплошные линии), (ii) на уровне развития организма — через экспрессию генов в мозге и эпигенетические модификации (линия из точек), (iii) на эволюционном уровне — через естественный отбор (пунктирная линия). Направление влияния: розовые стрелки — от социальных отношений к изменению функций мозга и поведения, стрелки цвета морской волны — от генов к социальному поведению. Изображенные животные (сверху по часовой стрелке): зебровая амадина (T. guttata), цихлида (A. burtoni), медоносная пчела (A. mellifera), дрозофила (D. melanogaster), прерийная полёвка (M. ochrogaster), крыса (R. norvegicus), огненный муравей (S. invicta). Курсивом на фотографиях даны названия генов, связанных с тем или иным видом социального взаимодействия. Изображение из обсуждаемой статьи Robinson et al.

Взаимоотношения между генами и социальным поведением могут быть крайне сложными и причудливыми. У красных огненных муравьев Solenopsis invicta есть ген, от которого зависит число цариц в колонии. Гомозиготные рабочие с генотипом BB не терпят, когда в колонии более одной царицы, и поэтому колонии у них маленькие. Гетерозиготные муравьи Bb охотно ухаживают сразу за несколькими самками, и колонии у них получаются большие. У рабочих с разными генотипами сильно различаются уровни экспрессии многих генов в мозге. Оказалось, что если рабочие BB живут в муравейнике, где преобладают рабочие Bb, они идут на поводу у большинства и смиряют свои инстинкты, соглашаясь заботиться о нескольких царицах. При этом рисунок генной экспрессии в мозге у них становится почти таким же, как у рабочих Bb. Но если провести обратный эксперимент, то есть переселить рабочих Bb в муравейник, где преобладает генотип BB, то гости не меняют своих убеждений и не перенимают у хозяев нетерпимость к «лишним» царицам.

Таким образом, у самых разных животных — от насекомых до млекопитающих — существуют весьма сложные и иногда во многом похожие друг на друга системы взаимодействий между генами, их экспрессией, эпигенетическими модификациями, работой нервной системы, поведением и общественными отношениями. Такая же картина наблюдается и у человека.

Нейрохимия личных отношений

Взаимоотношения между людьми еще недавно казались биологам слишком сложными, чтобы всерьез исследовать их на клеточном и молекулярном уровне. Тем более что философы, теологи и гуманитарии всегда были рады поддержать подобные опасения. Да и тысячелетние культурные традиции, испокон веков населявшие эту область всевозможными абсолютами, «высшими смыслами» и прочими призраками, так просто не отбросишь.

Однако успехи, достигнутые в последние десятилетия генетиками, биохимиками и нейрофизиологами, показали, что изучение молекулярных основ нашей социальной жизни — дело вовсе не безнадежное. О первых шагах в этом направлении рассказывает статья нейробиологов из Университета Эмори (Emory University) Зои Дональдсон и Ларри Янга (Zoe R. Donaldson, Larry J. Young).

Одно из самых интересных открытий состоит в том, что некоторые молекулярные механизмы регуляции социального поведения оказались на редкость консервативными — они существуют, почти не меняясь, сотни миллионов лет и работают с одинаковой эффективностью как у людей, так и у других животных. Типичный пример — система регуляции социального поведения и общественных отношений с участием нейропептидов окситоцина и вазопрессина.

Эти нейропептиды могут работать и как нейромедиаторы (то есть передавать сигнал от одного нейрона другому в индивидуальном порядке), и как нейрогормоны (то есть возбуждать сразу множество нейронов, в том числе расположенных далеко от точки выброса нейропептида).

Окситоцин и вазопрессин — короткие пептиды, состоящие из девяти аминокислот, причем отличаются они друг от друга всего двумя аминокислотами. Эти или очень похожие на них (гомологичные, родственные) нейропептиды имеются чуть ли не у всех многоклеточных животных (от гидры до человека включительно), а появились они не менее 700 млн лет назад. У этих крошечных белков есть свои гены, причем у беспозвоночных имеется только один такой ген, и, соответственно, пептид, а у позвоночных — два (результат генной дупликации).

У млекопитающих окситоцин и вазопрессин вырабатываются нейронами гипоталамуса. У беспозвоночных, не имеющих гипоталамуса, соответствующие пептиды вырабатываются в аналогичных (или гомологичных) нейросекреторных отделах нервной системы. Когда крысам пересадили рыбий ген изотоцина (так называется гомолог окситоцина у рыб), пересаженный ген стал работать у крыс не где-нибудь, а в гипоталамусе. Это значит, что не только сами нейропептиды, но и системы регуляции их экспрессии (включая регуляторные области генов нейропептидов) очень консервативны, то есть сходны по своим функциям и свойствам у весьма далеких друг от друга животных.

У всех изученных животных эти пептиды регулируют общественное и половое поведение, однако конкретные механизмы их действия могут сильно различаться у разных видов.

Например, у улиток гомолог вазопрессина и окситоцина (конопрессин) регулирует откладку яиц и эякуляцию. У позвоночных исходный ген удвоился, и пути двух получившихся нейропептидов разошлись: окситоцин влияет больше на самок, а вазопрессин — на самцов, хотя это и не строгое правило (Самцы после спаривания становятся спокойнее и смелее). Окситоцин регулирует половое поведение самок, роды, лактацию, привязанность к детям и брачному партнеру. Вазопрессин влияет на эрекцию и эякуляцию у разных видов, включая крыс, людей и кроликов, а также на агрессию, территориальное поведение и отношения с женами.

Если девственной крысе ввести в мозг окситоцин, она начинает заботиться о чужих крысятах, хотя в нормальном состоянии они ей глубоко безразличны. Напротив, если у крысы-матери подавить выработку окситоцина или блокировать окситоциновые рецепторы, она теряет интерес к своим детям.

Если у крыс окситоцин вызывает заботу о детях вообще, в том числе о чужих, то у овец и людей дело обстоит сложнее: тот же самый нейропептид обеспечивает избирательную привязанность матери к собственным детям. Например, у овец под влиянием окситоцина после родов происходят изменения в обонятельном отделе мозга (обонятельной луковице), благодаря которым овца запоминает индивидуальный запах своих ягнят, и только к ним у нее развивается привязанность.

У прерийных полевок, для которых характерна строгая моногамия, самки на всю жизнь привязываются к своему избраннику под действием окситоцина. Скорее всего, в данном случае имевшаяся ранее окситоциновая система формирования привязанности к детям была «кооптирована» для формирования неразрывных брачных уз. У самцов того же вида супружеская верность регулируется вазопрессином, а также нейромедиатором дофамином.

Формирование личных привязанностей (к детям или к мужу), по-видимому, является лишь одним из аспектов (проявлений, реализаций) более общей функции окситоцина — регуляции отношений с сородичами. Например, мыши с отключенным геном окситоцина перестают узнавать сородичей, с которыми ранее встречались. Память и все органы чувств у них при этом работают нормально.

Одни и те же нейропептиды могут совершенно по-разному действовать даже на представителей близкородственных видов, если их социальное поведение сильно различается. Например, введение вазопрессина самцам прерийной полевки быстро превращает их в любящих мужей и заботливых отцов. Однако на самцов близкого вида, для которого не характерно образование прочных семейных пар, вазопрессин такого действия не оказывает. Введение вазотоцина (птичьего гомолога вазопрессина) самцам территориальных птиц делает их более агрессивными и заставляет больше петь, но если тот же нейропептид ввести самцам зебровой амадины, которые живут колониями и не охраняют своих участков, то ничего подобного не происходит. Очевидно, нейропептиды не создают тот или иной тип поведения из ничего, а только регулируют уже имеющиеся (генетически обусловленные) поведенческие стереотипы и предрасположенности.

Этого, однако, нельзя сказать про рецепторы окситоцина и вазопрессина, которые располагаются на мембранах нейронов некоторых отделов мозга. В упомянутой выше заметке «Любовь и верность контролируются дофамином» рассказывалось о том, что ученые пытались, воздействуя на дофаминовые рецепторы, научить самца немоногамной полевки быть верным мужем, и у них ничего не вышло (я тогда заметил по этому поводу, что «нейрохимия семейных отношений продолжает хранить свои тайны»). Спустя три года (то есть уже в нынешнем году) нейробиологи все-таки подобрали к этой тайне ключик, и закоренелых гуляк превратили наконец в верных мужей. Для этого, как выяснилось, достаточно повысить экспрессию вазопрессиновых рецепторов V1a в мозге. Таким образом, регулируя работу генов возопрессиновых рецепторов, можно создать новую манеру поведения, которая в норме не свойственна данному виду животных.

У полевок экспрессия вазопрессиновых рецепторов зависит от некодирующего участка ДНК — микросателлита, расположенного перед геном рецептора V1a. У моногамной полевки этот микросателлит длиннее, чем у немоногамного вида. Индивидуальная вариабельность по длине микросателлита коррелирует с индивидуальными различиями поведения (со степенью супружеской верности и заботы о потомстве).

У человека, конечно, исследовать всё это гораздо труднее — кто же позволит проводить с людьми генно-инженерные эксперименты. Однако многое можно понять и без грубого вмешательства в геном или мозг. Удивительные результаты дало сопоставление индивидуальной изменчивости людей по микросателлитам, расположенным недалеко от гена рецептора V1a, с психологическими и поведенческими различиями. Например, оказалось, что длина микросателлитов коррелирует со временем полового созревания, а также с чертами характера, связанными с общественной жизнью — в том числе с альтруизмом. Хотите стать добрее? Увеличьте в клетках мозга длину микросателлита RS3 возле гена вазопрессинового рецептора.

Этот микросателлит влияет и на семейную жизнь. Исследование, проведенное в 2006 году в Швеции, показало, что у мужчин, гомозиготных по одному из аллельных вариантов микросателлита (этот вариант называется RS3 334), возникновение романтических отношений вдвое реже приводит к браку, чем у всех прочих мужчин. Кроме того, у них вдвое больше шансов оказаться несчастными в семейной жизни. У женщин ничего подобного не обнаружено: женщины, гомозиготные по данному аллелю, счастливы в личной жизни не менее остальных. Однако те женщины, которым достался муж с «неправильным» вариантом микросателлита, обычно недовольны отношениями в семье.

У носителей аллеля RS3 334 обнаружено еще несколько характерных особенностей. Их доля повышена среди людей, страдающих аутизмом (основной симптом аутизма, как известно, это неспособность нормально общаться с другими людьми). Кроме того, оказалось, что при разглядывании чужих лиц (например, в тестах, где нужно по выражению лица определить настроение другого человека) у носителей аллеля RS3 334 сильнее возбуждается миндалина (amygdala) — отдел мозга, обрабатывающий социально-значимую информацию и связанный с такими чувствами, как страх и недоверчивость (см. ниже).

Подобные исследования начали проводить лишь недавно, поэтому многие результаты нуждаются в дополнительной проверке, однако общая картина начинает прорисовываться. Похоже, что по характеру влияния окситоциновой и вазопрессиновой систем на отношения между особями люди не очень отличаются от полевок.

Вводить нейропептиды живым людям в мозг затруднительно, а внутривенное введение дает совсем другой эффект, потому что эти вещества не проходят через гематоэнцефалический барьер. Однако неожиданно оказалось, что можно вводить их перназально, то есть капать в нос, и эффект получается примерно таким же, как у крыс при введении прямо в мозг. Пока непонятно, почему так получается, и подобных исследований пока проведено совсем немного, но результаты, тем не менее, впечатляют.

Когда мужчинам капают в нос вазопрессин, лица других людей начинают им казаться менее дружелюбными. У женщин эффект обратный: чужие лица становятся приятнее, и у самих испытуемых мимика становится более дружелюбной (у мужчин — наоборот).

Опыты с перназальным введением окситоцина проводили пока только на мужчинах (с женщинами это делать опаснее, так как окситоцин сильно влияет на женскую репродуктивную функцию). Оказалось, что у мужчин от окситоцина улучшается способность понимать настроение других людей по выражению лица. Кроме того, мужчины начинают чаще смотреть собеседнику в глаза. См.→

В других экспериментах обнаружился еще один удивительный эффект перназального введения окситоцина — повышение доверчивости. Мужчины, которым ввели окситоцин, оказываются более щедрыми в «игре на доверие». Они дают больше денег своему партнеру по игре, если партнер — живой человек, однако щедрость не повышается от окситоцина, если партнером является компьютер.

Два независимых исследования показали, что введение окситоцина может приводить и к вредным для человека последствиям, потому что доверчивость может стать чрезмерной. Нормальный человек в «игре на доверие» становится менее щедрым (доверчивым) после того, как его доверие один раз было обмануто партнером. Но у мужчин, которым закапали в нос окситоцин, этого не происходит: они продолжают слепо доверять партнеру даже после того, как партнер их «предал».

Если человеку сообщить неприятное известие, когда он смотрит на чье-то лицо, то это лицо впоследствии будет ему казаться менее привлекательным. Этого не происходит у мужчин, которым закапали в нос окситоцин.

Начинает проясняться и нейрологический механизм действия окситоцина: оказалось, что он подавляет активность миндалины. По-видимому, это и приводит к снижению недоверчивости (люди перестают бояться, что их обманут).

По мнению исследователей, перед обществом вскоре может встать целая серия новых «биоэтических» проблем. Следует ли разрешить торговцам распылять в воздухе вокруг своих товаров окситоцин? Можно ли прописывать окситоциновые капли разругавшимся супругам, которые хотят сохранить семью? Имеет ли право человек перед вступлением в брак выяснить аллельное состояние гена вазопрессинового рецептора у своего партнера?

Пока суд да дело, окситоцин продается в любой аптеке. Правда, только по рецепту врача. Его вводят роженицам внутривенно для усиления маточных сокращений. Как мы помним, он регулирует и роды, и откладку яиц у моллюсков, и многие другие аспекты репродуктивного поведения.

Политологам пора учить биологию

Аристотель, которого считают основоположником научной политологии, называл человека «политическим животным». Однако до самых недавних пор политологи не рассматривали всерьез возможность влияния биологических факторов (таких как генетическая вариабельность) на политические процессы. Политологи разрабатывали свои собственные модели, учитывающие десятки различных социологических показателей, но даже самые сложные из этих моделей могли объяснить не более трети наблюдаемой вариабельности поведения людей во время выборов. Чем объясняются остальные две трети? Похоже, ответ на этот вопрос могут дать генетики и нейробиологи.

Первые научные данные, указывающие на то, что политические взгляды отчасти зависят от генов, были получены в 1980-е годы, но поначалу эти результаты казались сомнительными. Убедительные доказательства наследуемости политических убеждений, а также других важных личностных характеристик, влияющих на политическое и экономическое поведение, удалось получить в последние 3–4 года в ходе изучения близнецов.

Эти исследования показали, что политические пристрастия в значительной мере являются наследственными, но они ничего не сказали о том, какие именно гены влияют на эти пристрастия. В этом направлении пока сделаны только самые первые шаги. Удалось найти ряд корреляций между политическими взглядами и аллельными вариантами генов. Например, вариабельность гена, кодирующего дофаминовый рецептор DRD2, коррелирует с приверженностью той или иной политической партии. Правда, эти результаты являются предварительными и нуждаются в проверке.

«Политическое мышление», по-видимому, является одним из важнейших аспектов социального интеллекта. В повседневной жизни нам (как и другим приматам) постоянно приходится решать задачи «политического» характера: кому можно доверять, а кому нет; как вести себя с разными людьми в зависимости от их положения в общественной иерархии; как повысить свой собственный статус в этой иерархии; с кем заключить альянс и против кого. Нейробиологические исследования показали, что при решении подобных задач возбуждаются те же самые участки мозга, что и при обдумывании глобальных политических проблем, вынесении суждений о том или ином политическом деятеле, партии и т. п.

Однако это наблюдается только у людей, разбирающихся в политике, — например, у убежденных сторонников Демократической или Республиканской партии в США. Демократы и республиканцы используют для генерации политических суждений одни и те же «социально-ориентированные» участки мозга. Если же попросить высказаться о национальной политике людей, которые политикой не интересуются, то у них возбуждаются совсем другие участки мозга — те, которые отвечают за решение абстрактных задач, не связанных с человеческими взаимоотношениями (например, задач по математике). Это вовсе не значит, что у политически наивных людей плохо работает социальный интеллект. Это значит лишь, что они не разбираются в национальной политике, и потому соответствующие задачи в их сознании попадают в разряд «абстрактных», и социально-ориентированные контуры не задействуются. Нарушение работы этих контуров характерно для аутистов, которые могут очень хорошо справляться с абстрактными задачами, но не могут общаться с людьми.

Крупномасштабные политические проблемы впервые встали перед людьми совсем недавно в эволюционном масштабе времени. Судя по всему, для решения мировых проблем мы используем старые, проверенные генетические и нейронные контуры, которые развились в ходе эволюции для регуляции наших взаимоотношений с соплеменниками в небольших коллективах. А если так, то для понимания политического поведения людей совершенно недостаточно учитывать только социологические данные. Политологам пора объединить свои усилия со специалистами по генетике поведения, нейробиологами и эволюционными психологами.

Источники:

Gene E. Robinson, Russell D. Fernald, David F. Clayton. Genes and Social Behavior // Science. 2008. V. 322. P. 896–900.
Zoe R. Donaldson, Larry J. Young. Oxytocin, Vasopressin, and the Neurogenetics of Sociality // Science. 2008. V. 322. P. 900–904.
James H. Fowler, Darren Schreiber. Biology, Politics, and the Emerging Science of Human Nature // Science. 2008. V. 322. P. 912–914.

www.psychologos.ru

Гены управляют поведением, а поведение — генами

Журнал Science опубликовал серию обзорных и теоретических статей, посвященных взаимосвязи генов и поведения. Последние данные генетики и нейробиологии указывают на сложность и неоднозначность этой взаимосвязи. Гены влияют даже на такие сложные аспекты человеческого поведения, как семейные и общественные взаимоотношения и политическая деятельность. Однако существует и обратное влияние поведения на работу генов и их эволюцию.

Гены влияют на наше поведение, но их власть не безгранична

Хорошо известно, что поведение во многом зависит от генов, хотя о строгом детерминизме в большинстве случаев говорить не приходится. Генотип определяет не поведение как таковое, а скорее общее принципы построения нейронных контуров, отвечающих за обработку поступающей информации и принятие решений, причем эти «вычислительные устройства» способны к обучению и постоянно перестраиваются в течение жизни. Отсутствие четкого и однозначного соответствия между генами и поведением вовсе не противоречит тому факту, что определенные мутации могут менять поведение вполне определенным образом. Однако необходимо помнить, что каждый поведенческий признак определяется не одним-двумя, а огромным множеством генов, работающих согласованно. Например, если обнаруживается, что мутация в каком-то гене приводит к потере дара речи, это не значит, что «ученые открыли ген речи». Это значит, что они открыли ген, который наряду с множеством других генов необходим для нормального развития нейронных структур, благодаря которым человек может научиться разговаривать.

Этот круг тем составляет предмет генетики поведения. В обзорных статьях, опубликованных в последнем номере журнала Science, приведен ряд ярких примеров того, как изменения отдельных генов могут радикально менять поведение. Например, еще в 1991 году было показано, что, если пересадить небольшой фрагмент гена period от мухи Drosophila simulans другому виду мух (D. melanogaster), трансгенные самцы второго вида начинают во время ухаживания исполнять брачную песенку D. simulans.

Другой пример — ген for, от которого зависит активность поиска пищи у насекомых. Ген был впервые найден у дрозофилы: мухи с одним вариантом этого гена ищут корм активнее, чем носители другого варианта. Тот же самый ген, как выяснилось, регулирует пищевое поведение пчел. Правда, тут уже играют роль не различия в структуре гена, а активность его работы (см. ниже): у пчел, собирающих нектар, ген for работает активнее, чем у тех, кто заботится о молоди в улье. Как получилось, что один и тот же ген сходным образом влияет на поведение у столь разных насекомых, имеющих совершенно разный уровень интеллектуального развития? Четкого ответа на этот вопрос пока нет. Ниже мы столкнемся и с другими примерами удивительного эволюционного консерватизма (устойчивости, неизменности) молекулярных механизмов регуляции поведения.

Эффект Болдуина: обучение направляет эволюцию

Социальное поведение влияет на работу генов

Когда самец зебровой амадины (Taeniopygia guttata) — птицы из семейства ткачиковых — слышит песню другого самца, у него в определенном участке слуховой области переднего мозга начинает экспрессироваться (работать) ген egr1. Этого не происходит, когда птица слышит отдельные тона, белый шум или любые другие звуки — это специфический молекулярный ответ на социально-значимую информацию.

Песни незнакомых самцов вызывают более сильный молекулярно-генетический ответ, чем щебет старых знакомцев. Кроме того, если самец видит других птиц своего вида (не поющих), активация гена egr1 в ответ на звук чужой песни оказывается более выраженной, чем когда он сидит в одиночестве. Получается, что один тип социально-значимой информации (присутствие сородичей) модулирует реакцию на другой ее тип (звук чужой песни). Другие социально-значимые внешние сигналы приводят к активации гена egr1 в других участках мозга.

Как ни странно, тот же самый ген играет важную роль в социальной жизни у рыб. «Элементы» уже писали о сложной общественной жизни и недюжинных умственных способностях аквариумной рыбки Astatotilapia burtoni (см.: Рыбы обладают способностью к дедукции, «Элементы», 30.01.2007). В присутствии доминантного самца-победителя подчиненный самец блекнет и не проявляет интереса к самкам. Но стоит удалить высокорангового самца из аквариума, как подчиненный стремительно преображается, причем меняется не только его поведение, но и окраска: он начинает выглядеть и вести себя как доминант. Преображение начинается с того, что в нейронах гипоталамуса включается уже знакомый нам ген egr1. Вскоре эти нейроны начинают усиленно производить половой гормон (gonadotropin-releasing hormone, GnRH), играющий ключевую роль в размножении.

Белок, кодируемый геном egr1, является транскрипционным фактором, то есть регулятором активности других генов. Характерной особенностью этого гена является то, что для его включения достаточно очень кратковременного внешнего воздействия (например, одного звукового сигнала), и включение происходит очень быстро — счет времени идет на минуты. Другая его особенность в том, что он может оказывать немедленное и весьма сильное влияние на работу многих других генов.

egr1 — далеко не единственный ген, чья работа в мозге определяется социальными стимулами. Уже сейчас понятно, что нюансы общественной жизни влияют на работу сотен генов и могут приводить к активизации сложных и многоуровневых «генных сетей».

Это явление изучают, в частности, на пчелах. Возраст, в котором рабочая пчела перестает ухаживать за молодью и начинает летать за нектаром и пыльцой, отчасти предопределен генетически, отчасти зависит от ситуации в коллективе (см.: Выявлен ген, регулирующий разделение труда у пчел, «Элементы», 13.03.2007). Если семье не хватает «добытчиков», молодые пчелы определяют это по снижению концентрации феромонов, выделяемых старшими пчелами, и могут перейти к сбору пропитания в более молодом возрасте. Выяснилось, что эти запаховые сигналы меняют экспрессию многих сотен генов в мозге пчелы, и особенно сильно влияют на гены, кодирующие транскрипционные факторы.

Взаимоотношения между генами и социальным поведением могут быть крайне сложными и причудливыми. У красных огненных муравьев Solenopsis invicta есть ген, от которого зависит число цариц в колонии. Гомозиготные рабочие с генотипом BB не терпят, когда в колонии более одной царицы, и поэтому колонии у них маленькие. Гетерозиготные муравьи Bb охотно ухаживают сразу за несколькими самками, и колонии у них получаются большие. У рабочих с разными генотипами сильно различаются уровни экспрессии многих генов в мозге. Оказалось, что если рабочие BB живут в муравейнике, где преобладают рабочие Bb, они идут на поводу у большинства и смиряют свои инстинкты, соглашаясь заботиться о нескольких царицах. При этом рисунок генной экспрессии в мозге у них становится почти таким же, как у рабочих Bb. Но если провести обратный эксперимент, то есть переселить рабочих Bb в муравейник, где преобладает генотип BB, то гости не меняют своих убеждений и не перенимают у хозяев нетерпимость к «лишним» царицам.

Нейрохимия личных отношений

Например, у улиток гомолог вазопрессина и окситоцина (конопрессин) регулирует откладку яиц и эякуляцию. У позвоночных исходный ген удвоился, и пути двух получившихся нейропептидов разошлись: окситоцин влияет больше на самок, а вазопрессин — на самцов, хотя это и не строгое правило (см.: Самцы после спаривания становятся спокойнее и смелее, «Элементы», 16.10.2007). Окситоцин регулирует половое поведение самок, роды, лактацию, привязанность к детям и брачному партнеру. Вазопрессин влияет на эрекцию и эякуляцию у разных видов, включая крыс, людей и кроликов, а также на агрессию, территориальное поведение и отношения с женами.

Этого, однако, нельзя сказать про рецепторы окситоцина и вазопрессина, которые располагаются на мембранах нейронов некоторых отделов мозга. В упомянутой выше заметке «Любовь и верность контролируются дофамином» рассказывалось о том, что ученые пытались, воздействуя на дофаминовые рецепторы, научить самца немоногамной полевки быть верным мужем, и у них ничего не вышло (я тогда заметил по этому поводу, что «нейрохимия семейных отношений продолжает хранить свои тайны»). Спустя три года (то есть уже в нынешнем году) нейробиологи все-таки подобрали к этой тайне ключик, и закоренелых гуляк превратили наконец в верных мужей. Для этого, как выяснилось, достаточно повысить экспрессию вазопрессиновых рецепторов V1a в мозге. Таким образом, регулируя работу генов возопрессиновых рецепторов, можно создать новую манеру поведения, которая в норме не свойственна данному виду животных.

В других экспериментах обнаружился еще один удивительный эффект перназального введения окситоцина — повышение доверчивости. Мужчины, которым ввели окситоцин, оказываются более щедрыми в «игре на доверие» (этот стандартный психологический тест описан в заметке Доверчивость и благодарность — наследственные признаки, «Элементы», 07.03.2008). Они дают больше денег своему партнеру по игре, если партнер — живой человек, однако щедрость не повышается от окситоцина, если партнером является компьютер.

Политологам пора учить биологию

«Политическое мышление», по-видимому, является одним из важнейших аспектов социального интеллекта (см.: Найдено ключевое различие между человеческим и обезьяньим интеллектом, «Элементы», 13.09.2007). В повседневной жизни нам (как и другим приматам) постоянно приходится решать задачи «политического» характера: кому можно доверять, а кому нет; как вести себя с разными людьми в зависимости от их положения в общественной иерархии; как повысить свой собственный статус в этой иерархии; с кем заключить альянс и против кого. Нейробиологические исследования показали, что при решении подобных задач возбуждаются те же самые участки мозга, что и при обдумывании глобальных политических проблем, вынесении суждений о том или ином политическом деятеле, партии и т. п.

Источники:
1) Gene E. Robinson, Russell D. Fernald, David F. Clayton. Genes and Social Behavior // Science. 2008. V. 322. P. 896–900.
2) Zoe R. Donaldson, Larry J. Young. Oxytocin, Vasopressin, and the Neurogenetics of Sociality // Science. 2008. V. 322. P. 900–904.
3) James H. Fowler, Darren Schreiber. Biology, Politics, and the Emerging Science of Human Nature // Science. 2008. V. 322. P. 912–914.

См. также:
1) З. А. Зорина, И. И. Полетаева, Ж. И. Резникова. Основы этологии и генетики поведения.
2) Политические убеждения зависят от пугливости, «Элементы», 26.09.2008.
3) Биохимические основы любви закладываются в младенчестве, «Элементы», 02.12.2005.

Александр Марков

elementy.ru

как гены влияют на характер, интеллект и душевное здоровье — T&P

Психогенетика описывает то, как факторы наследственности сказываются на работе психики животных и людей. Какие психические заболевания имеют генетическую природу, а какие — нет? Могут ли гены предопределять характер? Бывает ли склонность к преступным действиям наследственной? На все эти вопросы отвечает психогенетика. T&P рассказывают о том, чем занимаются ученые в рамках этой научной области.

В англоязычной литературе для определения психогенетики используется термин «behavioural genetics» — «генетика поведения». Некоторые ученые говорят, что эта дисциплина лежит на стыке психологии, нейробиологии, генетики и статистики; другие считают ее областью психологии, которая просто использует методы генетики для изучения природы и происхождения индивидуальных различий у людей и животных. Последнее определение, кажется, ближе к сути этого научного направления, поскольку в центре его внимания лежит устройство и работа психики, а генетическая составляющая скорее представляется фактором, который на нее влияет.

Психогенетика пола: мальчик, которого растили как девочку

Различия в поведении у людей разного пола — один из вопросов, которыми занимается эта область. Хрестоматийным примером, определившим современные представления о психогенетике пола, считается случай Дэвида Реймера — мальчика, которого вырастили как девочку. Дэвид (у которого был брат-близнец) родился в небогатой канадской семье и в младенческом возрасте пережил несчастный случай, в результате которого потерял пенис. Реймеры долго не могли найти выход из сложившейся ситуации, а затем случайно узнали о теории Джона Мани (создателя термина «гендер»), который был уверен, что гендерная роль определяется воспитанием, а не ДНК. Данных, позволявших опровергнуть это, на тот момент не существовало.

Уровень развития хирургии не позволял провести реконструкционную операцию, и родители Дэвида решились на операцию по перемене пола, надеясь вырастить своего сына как дочь. Ребенку дали новое имя — Бренда. У Бренды были игрушки, одежда и занятия для девочек, брат относился к ней как к сестре, а родители — как к дочери. Однако вскоре стало ясно, что и психологически, и внешне девочка развивается по маскулинному типу. У Бренды не складывались отношения в школе (со сверстницами ей было неинтересно, а мальчики не хотели играть с девчонкой), и в дневнике она писала, что не имеет «ничего общего с матерью». В конце концов девочка стала задумываться о самоубийстве, и тогда родители решили рассказать ей правду. Бренда предприняла три неудачные попытки суицида, после чего решила вновь стать мальчиком. Она прошла гормональную терапию и перенесла операцию по восстановлению первичных половых признаков.

Теория доктора Мани оказалась опровергнута. Дэвиду выплатили значительную компенсацию за перенесенные страдания, однако его психологические проблемы так и не были до конца решены. Во взрослом возрасте Реймер женился и усыновил троих детей, однако вскоре после смерти брата, который погиб от передозировки антидепрессантов, все же покончил с собой. На тот момент ему было 38 лет.

Сегодня мы знаем, что гендер определяется генетически. Человека невозможно сделать мужчиной или женщиной за счет воспитания, давления или манипуляции: заложенные генетикой механизмы несопоставимо сильнее всего этого. Именно поэтому людям с диагнозом «трансгендерность» сегодня назначают операцию по перемене пола, чтобы привести биологический пол в соответствие с психологическим.

Фенилкетонурия: атака на нейроны

Влияние генетических механизмов на работу психики может проявляться не только в фундаментальных вопросах вроде гендера. Еще один пример — фенилкетонурия, наследственное нарушение метаболизма аминокислот, в первую очередь фенилаланина. Это вещество присутствует в белках всех известных живых организмов. В норме ферменты печени должны превращать его в тирозин, который в числе прочего необходим для синтеза нейротрансмиттеров. Но при фенилкетонурии необходимых ферментов нет или не хватает, так что фенилаланин становится фенилпировиноградной кислотой, токсичной для нейронов. Это приводит к тяжелому поражению ЦНС и слабоумию.

Фенилаланин содержится в мясе, птице, морепродуктах, яйцах, в растительной пище (в меньших количествах), а также в газированных напитках, жевательной резинке и других продуктах, так что для нормального умственного развития пациентам с фенилкетонурией в детстве нужно соблюдать диету и пить лекарства, содержащие тирозин.

Фенилкетонурия — яркий пример того, как генетический сбой, на первый взгляд не связанный с функциями мозга, сказывается на его работе критическим образом. При этом в конечном итоге судьба таких пациентов в детстве зависит от внешних факторов: при правильном лечении в интеллектуальном плане они развиваются наравне со сверстниками. Если же ребенок с нарушением обмена фенилаланина не получает лекарств и не соблюдает диету, его ожидает олигофрения, а это уже необратимый диагноз.

Конструктор патологии: как наследуется шизофрения

Сегодня ученые считают, что шизофрения, как и аутизм, передается по наследству. По данным исследований, вероятность заболеть ей составляет:

— 1%, если в семье диагноз раньше не наблюдался;

— 6%, если один из родителей страдает шизофренией;

— 9%, если она наблюдается у брата или сестры;

— 48%, если речь идет об одном из однояйцевых близнецов.

При этом какого-то конкретного «гена шизофрении» не существует: речь идет о десятках или даже сотнях фрагментов генома, в которых наблюдаются аномалии. Мы все являемся носителями тех или иных мутаций, в том числе и связанных с шизофренией, вот только они не оказывают на нашу жизнь никакого влияния до тех пор, пока не соберутся «все вместе».

Пока ученым не удалось найти аномалии, присутствие которых приводит к шизофрении. Тем не менее несколько проблемных зон в геноме человека им все же удалось обнаружить. Самым знаменитым среди них считается 16-я хромосома: отсутствие ее участка 16p11.2 может быть одним из факторов, лежащих в основе аутизма и умственной отсталости. Удвоение 16p11.2 также, видимо, приводит к аутизму, умственной отсталости, эпилепсии и шизофрении. Есть и другие хромосомные участки (15q13.3 и 1q21.1), мутации в которых могут быть связаны с психическими заболеваниями.

Вероятность унаследовать шизофрению для ребенка падает по мере увеличения возраста его матери. А вот в случае с отцом все наоборот: чем старше папа, тем выше такая вероятность. Причина заключается в том, что с возрастом у мужчин возникает все больше мутаций половых клеток, что ведет к появлению мутаций de novo у детей, тогда как для женщин это не характерно.

Специалистам еще предстоит решить ребус, который представляет собой генетическая архитектура шизофрении. Ведь де-факто эта болезнь передается по наследству много чаще, чем показывают генетические исследования, — даже если родственники оказываются разлучены и ведут совершенно разный образ жизни. Такая же картина, впрочем, наблюдается в случае наследственного ожирения, аномально высокого или аномально низкого роста и других генетически обусловленных параметров, которые отклоняются от нормы.

Ум от бабушки: наследственный IQ

Сегодня мы знаем, что многие параметры мозга передаются по наследству, а не становятся результатом воздействия внешней среды. Например, объем коры больших полушарий наследуется на 83%, а соотношение серой и белой материи у однояйцевых близнецов почти идентично. Уровень IQ, конечно, от величины мозга не зависит, но и он отчасти признается наследственным параметром на 50%.

К сожалению, о механизмах наследования высокого уровня IQ мы сегодня знаем не больше, чем о шизофрении. Сравнительно недавно 200 специалистов изучили фрагменты генома более чем 126 500 участников, но в результате обнаружили лишь то, что связанные с IQ кодирующие элементы находятся в 1-й, 2-й и 6-й хромосоме. Ученые уверены, что картина прояснится, когда в экспериментах будет принимать участие больше людей. Кроме того, в случае с IQ, похоже, нужна новая система вычленения нужных участков генома: искать нужно в Х-хромосоме. Исследователи давно отмечают, что мальчики страдают умственной отсталостью (IQ <70) чаще, чем девочки. Очевидно, так происходит из-за X-хромосомы: у мужчин она одна, тогда как у женщин их две. X-хромосома связана с более чем 150 расстройствами, в числе которых — гемофилия и мышечная дистрофия Дюшенна. Для того чтобы у девочки проявилась генетически обусловленная умственная отсталость (или гемофилия, или другая подобная патология), мутация должна произойти сразу в двух местах, тогда как в случае с мальчиком достаточно одной аномалии.

Анна Козлова

генетик, специалист лаборатории спортивной фармакологии и питания Республиканского научно-практического центра спорта (Минск)

«Существует ряд наследственных заболеваний, одним из симптомов которых является умственная отсталость: как правило, это нарушения числа или структуры хромосом. Классический пример — синдром Дауна; менее известные — например, синдром Вильямса (синдром „лица эльфа“), синдром Ангельмана и так далее. Но бывают и мутации отдельных генов. Всего генов, в которых мутации могут приводить к умственной отсталости той или иной степени, по последним данным, более тысячи.

Кроме этого, есть ряд нарушений, которые имеют полигенную природу, — их еще называют мультифакториальными. Их появление и развитие обусловлено не только наследственностью, но и влиянием окружающей среды, причем если мы говорим о наследственных факторах, то это всегда результат действия не одного, а множества генов. Сегодня считается, что к таким заболеваниям относятся шизофрения, расстройства аутического спектра, расстройства депрессивного спектра (клиническая депрессия, послеродовая депрессия), биполярное аффективное расстройство (то, что раньше было известно как маниакально-депрессивный психоз), маниакальный синдром и др.

Если не говорить об очевидных хромосомных заболеваниях (скажем, синдром Дауна — трисомия 21-й хромосомы, синдром Вильямса — микроделеция участка хромосомы 7q11.23, и так далее), то существует, например, синдром ломкой Х-хромосомы, при котором происходит мутация конкретного гена в Х-хромосоме, что вызывает помимо всего прочего умственную отсталость. Вообще, с мутациями в Х-хромосоме связано довольно значительное количество таких патологий, и они неплохо изучены.

Относительно влияния наследственных факторов на IQ, насколько мне известно, пока нет точного и однозначного ответа (кроме ситуаций, когда одним из симптомов наследственного заболевания является снижение интеллекта). В целом генетически детерминируется только так называемая „норма реакции“, то есть диапазон вариативности признака, а то, как это реализуется в пределах диапазона, уже связано с условиями среды (воспитанием, тренировками, стрессом, условиями жизни). Считается, что интеллект — это как раз классический пример признака, для которого генетически детерминирован довольно широкий диапазон, а не конкретное значение IQ. Но при этом есть ряд полиморфных аллелей, для которых, например, показана ассоциация с сохранением уровня когнитивных способностей в условиях повышенных физических и психических нагрузок. По разным данным, влияние наследственных факторов на память составляет от 35% до 70%, а на IQ и внимание — от 30% до 85%».

Психогенетика занимается исследованием того, как наследственные факторы влияют на психические качества живого существа. Например, доказано влияние индивидуальных генетических особенностей на темперамент, агрессивность, показатели интроверсии-экстраверсии, поиск новизны, избегание вреда (ущерба), зависимость от вознаграждения (поощрения), IQ, память, внимание, скорость реакции, быстроту дизъюнктивного реагирования (реагирования на ситуации со взаимоисключающим выбором) и другие качества. Но в целом, в отличие от большинства морфологических и биохимических признаков, психические характеристики меньше зависят от генетики. Чем сложнее поведенческая деятельность человека, тем больше роль окружающей среды и меньше — генома. То есть для простых двигательных навыков наследуемость выше, чем для сложных; для показателей интеллекта — выше, чем для свойств личности, и тому подобное. В среднем (разброс данных, к сожалению, довольно большой: это связано с различиями методик, объемов выборок, недостаточным учетом популяционных особенностей) наследуемость психических характеристик редко превышает 50–70%. Для сравнения: вклад генетики в тип конституции достигает 98%.

Почему так? В частности, потому что в формировании этих признаков (сложных и комплексных) участвует огромное количество генов, а чем больше генов вовлечено в какой-либо процесс, тем ниже вклад каждого в отдельности. Например, если у нас есть десять разновидностей рецепторов, восприимчивых к одному нейромедиатору, и каждый кодируется отдельным геном, то снижение экспрессии или даже нокаут по одному из генов не выключат всю систему в целом.

Иконки: 1) A.L. Hu, 2) Aenne Brielmann, 3) Michael Thompson, 4) Alex Auda Samora — from the Noun Project.

theoryandpractice.ru

Воспитание или наследственность — влияние генов на характер человека

Насколько генетика определяет личность человека? Велика ли роль воспитания и образа жизни в становлении характера или в любых условиях его черты заложены генетически? Эти вопросы интересовали и ученых, и обычных людей. Изучить влияние генов не так-то просто, но к некоторым однозначным выводам специалисты все-таки пришли. Интересно, в какой степени ваш генотип определяет вашу личность? Мы подобрали несколько интересных фактов, которые объясняют генетические и приобретенные различия людей.

«Весь в отца»: влияние генов на характер человека

То, что гены во многом определяют внешность человека уже никто не сомневается. На кого похож, на маму или на папу? — это самый популярный вопрос, который слышат родители. Так почему же характер не может наследоваться так же, как и цвет глаз или строение тела? Оказывается, может.

Читайте нас в Telegram

Однако, влияние генов на характер не прямое, т. е. нет гена доброты или гена жадности. Но они определяют чувствительность к гормонам, а те уже «рулят» нашими эмоциями. Так, ген DRD4 определяет чувствительность нейронов к дофамину (гормон радости, предвкушения, азарта). Вариантов (аллелей) этого гена много, их даже разделили на группы: 2R, 3R, 4R … 11R. У кого-то чувствительность к дофамину будет низкая, такой человек может всю жизнь прожить на одном месте, для него сменить привычное окружение — стресс. У кого-то — наоборот — чувствительность к дофамину будет высокая. Носитель такого типа гена DRD4 будет постоянно искать приключений и перемен.

Гены, определяющие чувствительность к окситоцину, ответственны за эмпатию, чувство родства, привязанность. А те, что определяют чувствительность к тестостерону «решают» насколько вы агрессивны. Кроме гормональной настройки, гены еще и влияют на синтез ферментов, а те, в свою очередь, участвуют во многих процессах в организме. Например, доказано влияние генов на окисление альдегида. Да, того самого, который образуется после употребления алкоголя и влияет на степень опьянения. Поэтому кого-то «вырубает» после одной стопки, а кто-то может пить литрами.

Как же передается набор генов, можно ли повлиять на его формирование? Генотип человека определяется в момент зачатия. Яйцеклетка и сперматозоид — носители парных хромосом, которые, сливаясь, обмениваются своими частями случайным образом. В результате получается уникальный набор генов. Поэтому у родителей могут быть абсолютно разные дети и внешне, и по характеру. Но все равно они наследуют те или иные черты, просто с разной степенью вероятности. И, да, повлиять на эту вероятность ученые пока не могут.

Читайте также: Интересная эндокринология: гормональное старение организма

Основные мифы о генетике: на что гены не влияют

Получается, если влияние генов так велико, то от нас ничего не зависит? Это не я лентяй, это у меня генетика такая — уже можно так говорить? Нет, на самом деле гены лишь устанавливают некоторые рамки, но не диктуют каждый наш шаг. А на некоторые аспекты и вовсе не влияют. Ниже несколько примеров, когда гены ни при чем:

Волевые решения. Гены могут определить склонность к курению или алкоголизму, но не они мешают вам бросить. Каждый человек может отказаться от вредных привычек, просто не каждый хочет.
Продолжительность жизни. Ученые оценили влияние генов на этот фактор в 7%. Остальные 93% зависят целиком от образа жизни.
Развитие онкозаболеваний. Предрасположенность к тем или иным видам ракам может передаваться по наследству, это факт. Но далеко не ко всем видам рака. Генетическую причину развития доказали только у 10% обнаруженных опухолей.
Спортивные достижения. Тип фигуры гены определят, но кубики пресса они за вас не накачают. Даже если в вашей семье три поколения спортсменов, это не значит, что ваши показатели в спорте — без регулярных занятий — будут выше, чем у сверстников.
Любовь к порядку. А также пунктуальность, ответственность, вежливость и многие другие черты личности, которые целиком зависят от среды обитания и воспитания. Пример родителей для детей очень важен, и никакие гены не научат складывать вещи и здороваться с бабушками у подъезда. Только мама и папа.

Исследование влияния генов на характер и черты личности начались относительно недавно. И хотя ученые отводят генетическому фактору большую роль, они не устают повторять, что от самого человека зависит многое. И генетическая предрасположенность — это только предрасположенность.

Читайте также: Как лечит и увеличивает срок жизни биохакинг

Можно ли исправить плохую наследственность

Во влиянии генов на характер многие убедились на своем опыте. К сожалению, среди этих многих — усыновители и опекуны детей из детдома. Несмотря на всю любовь и заботу, которыми окружали детей, некоторые из них все равно становились на кривую дорожку, начинали пить, воровали у родителей деньги. Что поделаешь, наследственность — говорят в таких случаях.

Читайте нас в Instagram

Полностью исключить возможность наследования той или иной черты характера нельзя. И вкладывать в воспитание детей с плохой наследственностью нужно очень много. Осознавая риски, можно «подстелить соломки» — оградить ребенка от плохого влияния, создать ему оптимальные условия для развития хороших качеств. Но даже это не гарантия того, что в один непрекрасный день ребенок не проявит себя с наихудшей стороны.

Таким образом, нельзя однозначно сказать, что воспитание решает все. Но и пускать все на самотек, мол геном не исправишь, тоже нельзя. Ведь гены ответственны не только за отрицательные качества, но и за положительные. Дать возможность развиться хорошему — лучший способ победить плохую наследственность.

Читайте также: Полигамность мужчин — что это: факт или оправдание измен

Вам может быть интересно: Тест для проверки памяти.

estet-portal.com

Как гены определяют наше поведение

Экология познания: Во все времена поднимался философский вопрос о свободе воли человека. Кто-то из мыслителей считал, что люди принимают решения самостоятельно; другие утверждали, что всё в мире предопределено, а воля человека — это иллюзия

Во все времена поднимался философский вопрос о свободе воли человека. Кто-то из мыслителей считал, что люди принимают решения самостоятельно; другие утверждали, что всё в мире предопределено, а воля человека — это иллюзия. Современные исследования мозга человека и его поведения вернули старому спору актуальность

Мозг, клетка, ген

Иногда мы становимся заложниками своего мозга, о чём нам часто напоминают нейробиологи: например, пациент с обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР) страдает от непроходящей тяги к мытью рук из-за повышенной активности хвостатого ядра. Этот отдел мозга запускает сигналы в орбитофронтальную кору и заставляет человека совершать бессмысленные, на первый взгляд, действия. Эти действия не имеют смысла только для внешнего наблюдателя; пациенту с ОКР они необходимы, чтобы справиться с тревогой, которая изводит его. Сейчас ОКР успешно лечится антидепрессантами, в частности, кломипрамином.

Психологи, исследующие когнитивные ошибки и влияние внешних факторов на выбор человека, подливают масла в огонь. Оказывается, музыка, звучащая в супермаркете, влияет на то, какое вино мы купим. Сталкиваясь с такими особенностями нашего мозга, мы можем задать себе вопрос: а является ли человек хозяином себе? Что такое наша жизнь, если не результат игры в кости, которой забавляются разные отделы мозга? Получается, что от деятельности одной или нескольких клеток может зависеть принятие важных для нашей жизни решений. Возможно, вопрос стоит переформулировать, ведь структура и активность клеток человеческого мозга зависят от маленьких, но очень важных составляющих — генов, участвующих в формировании и функционировании мозга.

Как известно, гены представляют собой последовательность нуклеотидов — дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). ДНК кодирует длинную нить белка исходя из правила три нуклеотида — одна аминокислота.

Замена одного нуклеотида другим называется однонуклеотидным полиморфизмом (Single Nucleotide Polymorphism, SNP, снип) и может привести к изменению белковой последовательности. Например, если в кодоне треонина изменить первый нуклеотид, то вместо него в белковую молекулу встанет аланин. Как следствие, изменится функция белка: если замененная аминокислота находилась в активном центре фермента, то он перестанет выполнять свою функцию. Это может привести к гибели клетки и всего организма. А что произойдёт, если меняется не фермент, а рецептор к нейромедиатору в головном мозге? В этом случае замена одного нуклеотида может привести к разнице в реакции между нейромедиатором и рецептором. Этого так легко не увидеть, но мы заметим, как это повлияет на личность и отразится на поведении человека.

Рецепторы зависимости

Одним из главных медиаторов в центральной нервной системе является дофамин. Дофаминовые пути регулируют работу мышц (снижают тонус и способствуют двигательной активности), входя в экстрапирамидные пути. При нарушенной работе дофамина в центральной нервной системе развивается болезнь Паркинсона.

Нервные структуры, «работающие» на дофамине, отвечают за формирование желаний, целенаправленную деятельность и эмоциональное восприятие, т.е. формируют поведение и личность человека. Одна из теорий возникновения шизофрении называется дофаминовой и напрямую связывает нарушение метаболизма этого вещества в нервной системе с симптомами заболевания. При шизофрении пациенты часто бывают пассивными и проявляют мало эмоций, что может быть вызвано дефицитом дофамина в некоторых отделах мозга.

Сами рецепторы к дофамину* делятся на пять типов: от D1 до D5. Кодирующие их гены называются соответственно — DRD1, DRD2 и так далее. Исследователи объединяют рецепторы 1-гои 5-го типа в одну группу, а прочие рецепторы — в другую. Это связано с тем, что при активации рецепторов первой группы в клетке повышается концентрация циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), который передаёт сигнал с поверхности клетки и активирует ферментные системы.

При взаимодействии рецепторов второй группы с дофамином концентрация цАМФ снижается с соответствующими последствиями. Рецепторы 1-го и 2-го типа являются наиболее распространенными в нервной системе, и их полиморфизм может влиять на наше поведение за счёт их многочисленности.

Достаточно шансов повлиять на поведение человека имеют рецепторы к дофамину 3-го и 4-го типов. У них это может получиться не из-за количества, а из-за специфичности расположения. Эти рецепторы находятся на нейронах, расположенных в системе вознаграждения, миндалине, гиппокампе и коре — в тех отделах, которые напрямую влияют на наше поведение. (Схематично система вознаграждения показана на рис. 1.)

* — За исследование этих рецепторов, относящихся к классу G-белоксопряженных, в 2012 году вручена Нобелевская премия по химии: «Нобелевская премия по химии (2012): за рецепторы наших первого, третьего и четвертого чувств» — Ред.

Рисунок 1. Система вознаграждения (она же — система внутреннего подкрепления) — это совокупность структур нервной системы, участвующих в регуляции и контроле поведения при помощи положительных реакций на действия. На картинке изображен мезолимбический тракт, играющий существенную роль в механизмах памяти, эмоций, обучения и нейроэндокринной регуляции. Он считается важным в продуцировании чувств удовольствия.Картинка: Wikipedia.

Существует достаточно много исследований, указывающих на связь полиморфизма генов рецептора к дофамину с клиническим течением алкогольной или наркотической зависимости (см., например, «Слово о генетике поведения»). Само собой разумеется, что наркологи и психиатры не связывают развитие зависимости как болезни только с генами: человек намного сложнее, а на его выбор могли повлиять и близкое окружение, и социальные условия, и даже прочитанная на досуге книга. Гены влияют на вероятность тех или иных событий, придавая клинической картине зависимости более тонкие оттенки.

Например, в работе китайских исследователей было обнаружено, что более долгий срок от первого употребления опиоидов до развития зависимости от них связан с двумя заменами в гене DRD1.

Интересно, что, по-видимому, разные гены дофаминовой системы «специализируются» на разных зависимостях: полиморфизм генаDRD3 не оказывает влияние на течение алкоголизма .

Ещё одной зависимостью можно назвать тягу к сладкому. Замена нуклеотида в гене DRD2 влияет на количество потребляемого сахара [7]. (Схема расположения гена DRD2 на 11-й хромосоме показана на рис. 2)

Учёные из Торонто исследовали больше 300 человек обоих полов: испытуемые заполняли опросник по частоте употребления различных видов пищи, а их ДНК была проверена на полиморфизм C957T в гене DRD2.

Оказалось, что у представителей слабого и сильного пола одни и те же варианты гена отвечали за разное пищевое поведение. Тот полиморфизм, который связан с самым низким уровнем потребления сахара у женщин, приводил к наибольшему количеству съедаемой глюкозы у мужчин. Примечательно, что эффект гена DRD2 не распространялся на белки и жиры.

Рисунок 2. Схема расположения гена DRD2 на 11-йхромосоме.

Запутанные нити

Гены дофаминовых рецепторов имеют достоверную связь с поиском нового и риском, а одним из видов рискованного поведения является незащищённый секс. В ходе исследования, продлившегося 8 лет, было выявлено, что определённый вариант гена DRD2 приводит к тому, что подростки чаще занимаются сексом без использования контрацепции. Как и с клинической зависимостью, гены являются лишь одним из факторов, влияющих на использование контрацепции подростками. Наряду с генами к таким факторам относят возраст (более молодые подростки реже пользуются контрацепцией) и принадлежность к национальному меньшинству (представители таких групп реже используют средства защиты) [8].

Однако самым изученным в отношении влияния на поведение геном дофаминовых рецепторов является DRD4. Его иногда называют геном авантюризма, но у этого гена могут быть и другие названия. Один из участков гена DRD4, кодирующий последовательность из 16 аминокислот (экзон 3), может повторяться несколько раз — от 2 до 11 (см. рис. 3). Эта разница, по-видимому, влияет на качество связи рецептора с молекулой дофамина: более «длинные» варианты реагируют на нейромедиатор хуже, чем «короткие».

Обладатели гена DRD4 с семикратным повтором экзона отличаются большей реактивностью системы награды [9]. Люди проявляют больше альтруизма, если в их генотипе нет семикратного повтора этого участка [10]. Также эти повторы влияют на возраст приобретения первого сексуального опыта [11], а семикратный повтор упоминаемой последовательности связан с наибольшей восприимчивостью ребёнка к внешним условиям.

Рисунок 3. Повторяющиеся элементы в гене DRD4.

Очевидно, что поведение людей определяется не только генами, но и средой. В 2010-м году греческие учёные исследовали азартное поведение мужчин, имеющих четырёх- и семикратные повторы в экзоне 3, с учётом сезона их рождения.

Оказалось, что хуже всех с азартными играми справляются «зимние» мужчины с семью повторами экзона 3. Подобное взаимодействие «ген-среда» описано Александром Марковым в одной из статей для портала «Элементы».

Исследователи Калифорнийского университета на выборке в две с половиной тысячи человек показали, что аллельный вариант DRD4 с семью повторами экзона III приводит к формированию либеральных политических взглядов у тех носителей, которые к тому же обладали большим количеством друзей в детстве. У людей без семикратного повтора количество друзей не оказывало никакого влияния на формирование политических взглядов.

Сейчас учёные только начинают разбираться в генетике поведения, но у этой науки есть важные практические выводы. Люди с определёнными вариантами дофаминовых генов входят в группы риска по срывам при болезненных зависимостях. Возможно, что в будущем при первичном поступлении в наркологическую клинику пациент будет проходить анализ на выявление таких генов, и программа его лечения будет составлена в соответствии с генотипом.

Ситуация становится сложнее из-за того, что генов, управляющих нашим поведением, может быть чрезвычайно много, и пока нельзя проследить влияние каждого из них на нас. К тому же их воздействие проявляется на уровне статистики: упомянутые в статье варианты генов скорее увеличивают или уменьшают вероятность некоторых типов поведения, а не строго записывают их в нашей личности. Не нужно переоценивать влияние среды: чьи-то «гены риска» могут себя проявить не в увлечении экстремальными видами спорта, а в активной социальной деятельности.

Так что, даже если предположить, что свобода воли — это иллюзия, а наше поведение определяется генами и раздражителями внешней среды, то количество невидимых управляющих нитей, тянущихся к марионетке, так велико, и они настолько перепутаны, что практически невозможно предсказать, как кукла поведёт себя. Именно эту неописуемую сложность поведения человека, его непредсказуемость мы и называем свободой воли. опубликовано econet.ru

Автор: Виктор Лебедев

Литература:

биомолекула: «Краткая история антидепрессантов»;

биомолекула: «У истоков генетического кода: родственные души»;

биомолекула: «Нобелевская премия по химии (2012): за рецепторы наших первого, третьего и четвертого чувств»;

биомолекула: «Слово о генетике поведения»;

Zhu F., Yan C.-H., Wen Y.-C., Wang J., Bi J., Zhao Y.L., Wei L., Gao C.-G., Jia W., Li S.-B. (2013). Dopamine D1 Receptor Gene Variation Modulates Opioid Dependence Risk by Affecting Transition to Addiction. PLoS One 8, e70805;

Gorwood P., Limosin F., Batel P., Duaux E., Gouya L., Adès J. (2001). The genetics of addiction: alcohol-dependence and D3 dopamine receptor gene. Path. Biol. 49, 710–717;

Eny K.M., Corey P.N., El-Sohemy A. (2009). Dopamine D2 receptor genotype (C957T) and habitual consumption of sugars in a free-living population of men and women. J. Nutr. Nutrigenomics 2,235–242;

Dawa J., Guoa G. (2011). The influence of three genes on whether adolescents use contraception, USA 1994–2002. J. Demogr. 65, 253–271;

Forbes E.E., Shaw D.S., Dahl R.E. (2007). Alterations in reward-related decision making in boys with recent and future depression. Biol. Psych. 61, 633–639;

Jiang Y., Chew S.H., Ebstein R.P. (2013). The role of D4 receptor gene exon III polymorphisms in shaping human altruism and prosocial behavior. Front. Hum. Neurosci. 7, 195;

Guo G., Tong Y. (2006). Age at first sexual intercourse, genes, and social context: evidence from twins and the dopamine D4 receptor gene. Demography 43, 747–769;

Roussos P., Giakoumaki S.G., Bitsios P. (2010). Cognitive and emotional processing associated with the Season of Birth and dopamine D4 receptor gene. Neuropsychol. 48, 3926–3933;

Элементы: «Политические взгляды зависят не только от генов, но и от количества друзей».

econet.ru

Поведение и характер: насколько их определяют гены?

Гены, которые нас воспитали
Андрей Константинов, «Русский репортер» № 7-2011

Скоро вместо гороскопов и психологических тестов мы будем заглядывать в хромосомы. Наука уже накопила немало сведений о том, как связаны гены человека и его психика. Если верить представителям науки психогенетики, то агрессия, альтруизм, интеллект и множество других качеств определяются не только воспитанием, но и наследственностью

Сейчас можно работать с ДНК и искать, какие молекулы контролируют поведение… Наука будет объяснять то, что мы сейчас не понимаем, — поведение, эти слова знаменитый нобелевский лауреат Джеймс Уотсон сказал в интервью «Русскому репортеру», когда два года назад приезжал Москву. Речь шла о том, каких значительных открытий стоит ждать.

Еще совсем недавно для изучения связи генов и психики существовал только один инструмент — однояйцовые близнецы. Ученые буквально охотились за братьями или сестрами, которым повезло родиться с одинаковым набором генов. Особенно ценными считались те экземпляры, которые воспитывались в разных семьях: только в этом случае можно относительно четко отделить влияние среды от вклада генов. Да и то подобные эксперименты до конца корректными назвать нельзя, ведь семьи-то хоть и разные, но, как правило, относящиеся к одной и той же культуре. Вот если бы один ребенок с младенчества рос в семье американского миллионера, а его однояйцового брата-близнеца воспитывал индийский крестьянин, тогда данные были бы объективными.

Но революция в молекулярной биологии не оставила в стороне поведенческие науки. С 1990-х годов идет поиск конкретных генов, влияющих на поведение и характер.

Еще в школьном курсе биологии нас учили, что один и тот же ген может присутствовать в разных вариантах — помните историю про монаха Менделя и цветки фасоли? Человеческая психика — явление не такое простое, как окраска цветка. Но особенности личности можно померить с помощью тестов. А потом посмотреть, какой вариант того или иного гена присутствует в хромосомах.

Конечно, не все так просто. На каждую черту характера могут влиять сотни генов. Не нужно забывать и о том, что наследуются не сами психические качества, а биологические факторы, влияющие на них. Роль генов больше всего напоминает регулятор громкости радиоприемника: можно усилить или ослабить звук, но слова песни от этого не изменятся. Точно так же гены могут увеличивать агрессивность человека, но куда он направит эту агрессию — на битье морд или на сочинение триллеров, — зависит от воспитания, образования и культуры.

Альтруизм

Мы с детского сада привыкли делить людей на добрых и злых. Добрые — это те, кто дает нам поиграть своей машинкой, а злые — те, кто не дает. А что на этот счет написано в генетической карте, где тут «ген добра»? Есть такой ген. Его нашла в 2010 году группа ученых из Боннского университета. Проанализировав ДНК студентов, больше других склонных жертвовать деньги на благотворительность, они сосредоточились на гене COMT. Он связан с выработкой таких веществ, как дофамин, окситоцин и вазопрессин, относящихся к классу нейромедиаторов, их динамика регулирует наше социальное поведение.

У людей примерно поровну распределены два варианта этого гена: COMT-Val и COMT-Met. Те, кому выпал COMT-Val, дают на благотворительность в среднем в два раза больше, чем те, чьей судьбой стал COMT-Met.

Утешением «природным эгоистам» может послужить то, что проявления доброты связаны и со многими другими генами. Но если в генетическом паспорте человека COMT-Met сочетается с «плохими» вариантами генов OXTR и AVPR1, тоже влияющих на склонность людей совершать благородные поступки, то перед вами наверняка бесчувственный эгоист, сколько бы он ни доказывал обратное!

Агрессия

В былые времена теологи любили поспорить о том, имеет ли зло собственную сущность или происходит от недостатка добра. Генетика однозначно свидетельствует: помимо слабых вариантов «генов добра» есть и собственно «гены зла», заставляющие людей и животных вести себя агрессивно.

На один из таких генов наткнулся голландский генетик Ганс Бруннер, исследовав семью, в трех поколениях которой 14 мужчин были настоящими злодеями и закоренелыми преступниками. Для каждого из них были характерны импульсивные вспышки ярости. Оказалось, что они связаны с мутацией гена, кодирующего фермент моноаминоксидазу-А. Провели эксперимент. Мышам «испортили» этот ген, и грызуны-мутанты стали яростно кидаться на своих собратьев. Очевидно, сюжеты фильмов типа «28 недель спустя» или «Я — легенда» не такие уж фантастические.

И все же в данном случае речь, скорее, идет о редком заболевании: эта мутация очень малочастотна. А злодеев так много! Среди людей есть и другие мутации, которые не выключают фермент полностью, как в той злополучной семье, но ослабляют его действие. Исследуя таких людей, ученые выяснили, что если они воспитываются в благоприятных условиях, то ничем не отличаются от прочих мальчиков и девочек, а вот в плохих условиях склонны вести себя значительно более агрессивно, чем их сверстники.

Кстати, группа исследователей из МГУ под руководством Марины Егоровой в 2009 году показала, что люди могут иметь «бойцовский ген». Но если у них развиты управляющие функции — самоконтроль, способность ставить цели и планировать свое поведение, — то они, наоборот, будут отличаться склонностью к сопереживанию и терпимостью, то есть как раз теми добродетелями, которых так не хватает агрессорам. Так что гены генами, а о воспитании забывать не стоит.

Счастье

Каждый, конечно, сам кузнец своего счастья, но все же ковать его приходится из того материала, которым нас обеспечила природа. К сожалению, одни люди рождаются более склонными к тревоге и депрессии, чем другие. Близнецовые исследования, проведенные Кеном Кендлером, показали, что тревожность и депрессивность на 40–50% определяются наследственностью. Было найдено «вещество счастья» — нейропептид серотонин, недостаток которого и обеспечивает нам тревогу и плохое настроение. Антидепрессанты, такие как знаменитый прозак, усиливают действие серотонина.

Один из генов, регулирующих количество серотонина в мозге, был исследован Д. Мерфи и П. Лешем. Этот ген — регулятор транспортера серотонина под названием 5НТТ распространен в двух вариантах. Один способствует тревоге и тоске, а другой — наоборот.

Кстати, первый вариант этого гена существенно повышает вероятность вспышек агрессии, лишний раз подтверждая связь между агрессией и несчастьем. В общем, если при раздаче генетических карт вам выпал несчастливый вариант 5НТТ, лучше не поскупиться и инсталлировать вместо него счастливый. Конечно, если техника позволит.

Интеллект

С «генами ума» ученые начали возиться еще в середине XX века, используя близнецовый метод. Было много скандалов, споров и даже обвинений в фальсификации результатов. Дискуссия из научной порой превращалась в политическую. Консерваторы считали, что ум может быть унаследован только от благородных родителей, а левые настаивали на всеобщем равенстве и призывали улучшать систему образования. Сейчас страсти слегка улеглись. Считается, что интеллект то ли наполовину, то ли на две трети определяется генами. Вопрос — какими именно.

Впервые об открытии «гена интеллекта» заявил еще в 1997 году Роберт Пломин, показавший, что у большинства исследованных им вундеркиндов одинаково изменен ген IGF2R. Предполагают, что этот вариант IGF2R связан с более эффективным поглощением углеводов мозгом. Воздействием этого гена можно объяснить изменение коэффициента интеллекта на 4 балла, что совсем не мало.

Мужественность

Не приходится сомневаться, что многие гены «настоящего мужика» помещаются на хромосоме Y: она есть только у представителей мужского пола, и на ней должны накапливаться гены, полезные самцам. В журнале Nature даже публиковалась шуточная карта Y-хромосомы, на которой размещались гены любви к пиву, футболу и боевикам, памяти на анекдоты, неспособности к романтическим речам и так далее. В реальности все эти черты не управляются генами напрямую, а являются результатом отравления мозга мужским половым гормоном тестостероном. Но подробности работы этих генов пока неизвестны.

Зато известно другое: доминантными самцами не рождаются. Есть такая красивая аквариумная рыбка — хаплохромис. В присутствии доминантного самца подчиненные самцы некрасивые, почти бесцветные, самками не интересуются и тихо сидят в уголочке. Но стоит выловить доминанта, как у подчиненного самца в нейронах гипоталамуса включается ген egr1, запускающий на полную производство полового гормона, и бывший тихоня стремительно преображается, обретая цвет, лоск и крутизну.

Похожие изменения происходят и в мозге приматов, включая людей: под влиянием ситуации, поведения окружающих и собственных мыслей целые ансамбли генов способны включаться и выключаться в считанные минуты.

Постоянство в любви

Начнем издалека. Живут себе два вида мелких грызунов — прерийная и горная полевка. Внешне их трудно различить: мышки — они и есть мышки. Но самцы прерийной полевки, выбрав самку, хранят ей верность всю жизнь, а вот у горной полевки самцы неразборчивы в связях и равнодушны к потомству.

Любовь до гробовой доски у самцов-грызунов, как и у самцов-людей, связана, помимо прочего, с нейромедиатором под названием вазопрессин. Если самцу моногамной полевки ввести этот вазопрессин, он полюбит первую встречную самку навсегда, а вот если блокировать у него рецепторы, реагирующие на вазопрессин, он начнет вести беспорядочную половую жизнь.

Разница в поведении между верными и неверными мышами зависит от варианта гена вазопрессинового рецептора. Поменяв этот ген, можно заставить полигамного самца стать верным мужем. Вот теперь явно настала пора переходить к людям.

Исследование, проведенное в 2006 году в Швеции, показало, что у мужчин с одним из вариантов гена RS3 334 возникновение романтических отношений вдвое реже приводит к браку, чем у прочих. Если они все-таки женятся, у них вдвое больше вероятность оказаться несчастными в браке, а их жены чаще всего оказываются недовольны отношениями в семье. Теперь вы понимаете, почему все девушки должны изучать молекулярную биологию?!

Гомосексуализм

Число видов живых существ, у которых зоологи подглядели гомосексуальные контакты, приближается к пяти сотням, причем все они относятся к однополой любви гораздо спокойней нас. Может быть, дело в генах, а не в западной пропаганде?

И таки да, исследования Дж. Бейли и Р. Пилларда показали, что у однояйцовых близнецов сходство по гомосексуальности составляет 50%, а у разнояйцовых — лишь 24%. Для сенсации в прессе оставалось обнаружить «ген гомосексуальности», и вскоре он был найден Дином Хамером: участок Xq28 на верхнем конце длинного плеча Х-хромосомы послужит в вашем генетическом паспорте отметкой о повышенной вероятности тяги к представителям своего пола. Проверьте этот участок, прежде чем выкладывать в Сеть расшифровку своего генома!

Долгое время ученым не давал покоя вопрос, почему гены гомосексуальности не были отсеяны естественным отбором, — ведь любовь любовью, а дети от таких отношений не получаются. Одна из самых популярных теорий утверждает, что гомосексуализм — следствие отбора на бисексуальность. «Феминизированные» бисексуалы могли выжить в мужских сообществах, находя друзей и покровителей в длительных военных походах, да и у женщин пользовались спросом, так как были неагрессивными и заботливыми отцами.

Религиозность

Ученые, для которых, как известно, нет ничего святого, предположили, что религиозность тоже может быть связана с генами. И действительно, появились данные, что у однояйцовых близнецов больше сходства в вопросах духовности.

А в 2004 году Дин Хамер (тот самый скандалист, который открыл «ген гомосексуальности») опубликовал книгу «Ген Бога: как вера закреплена в наших генах», в которой связывал со склонностью к религиозности и ее отсутствием разные варианты гена VMAT2. Духовные люди, не говоря уже о лицах, облеченных саном, конечно, пришли в бешенство от столь вредной книги. И были совершенно правы: проверка показала, что вариации VMAT2 объясняют лишь около 1% различий в религиозности, да и качество самого исследования, опубликованного не в научном журнале, а лишь в виде популярной книжки, вызывает сомнения. Зато оно попало на обложку Time.

Страсть к приключениям

Ген D4DR с 11-й хромосомы кодирует рецептор дофамина — вещества, связанного с работой центра удовольствия в нашем мозге. Мышь с поврежденным геном дофамина ничего не хочет и в конце концов умирает от голода, но стоит вколоть дозу дофамина ей в мозг, как она становится чрезвычайно любознательной, склонной к риску и безрассудствам. Люди, которым не хватает дофамина, тоже становятся заторможенными и безынициативными, а те, у кого его слишком много, все время ищут новых ощущений.

У гена D4DR есть «короткий» и «длинный» варианты. Люди с длинным вариантом менее чувствительны к дофамину, поэтому, чтобы ощутить внутреннее поощрение, им нужно что-нибудь особенное. Дин Хамер, приложивший руку и к исследованиям D4DR, в свойственной ему манере назвал его «геном приключений». Если в вашей генетической карте указан длинный вариант D4DR, вы, скорее всего, легки на подъем, любознательны и экстравагантны, склонны нарушать правила. Кроме того, обладание этим вариантом гена повышает риск алкоголизма и наркомании.

Впрочем, все не так страшно: по данным Хамера, этот ген лишь на 4% определяет склонность к авантюрам, хотя в целом она зависит от генов на 40%. Просто на нее, как и на другие черты личности, влияют десятки и сотни генов. А кто сказал, что психогенетика — это просто?

Политические предпочтения

В свое время Карл Маркс искал основу, базис любых идеологий в экономике. Сейчас модно искать такую основу в мозге, а то — и прямо в генах. Ряд независимых исследований разлученных близнецов показал, что приверженность консервативной или либеральной идеологии в значительной степени носит наследственный характер: не менее трети вариабельности по политическим взглядам объясняется генами. Нередко уже в дошкольном возрасте становится ясно, будет ли человек, когда вырастет, «почвенником» или «реформатором».

Первый претендент на гордое звание «гена либерализма» — это все тот же длинный вариант D4DR, связанный с любовью ко всему новому («ген консерватизма» — короткий вариант D4DR). Но доказать связь вариантов этого гена с политическими предпочтениями долго не удавалось.

Лишь в конце 2010 года вышла статья Дж. Фоулера, в которой он на основании данных многолетнего исследования показал, что эта связь не прямая, а зависит от сочетания двух факторов: варианта гена и количества друзей в юности. Вероятность того, что перед вами вольнодумец, резко повышается, если у человека длинный вариант D4DR, а в школе и институте у него было много друзей.

Объясняют это так: если человек, любящий все новое, в молодости общается с большим числом разных людей, он учится благожелательно относиться к различающимся взглядам на мир и в дальнейшем будет терпимее к нетрадиционным идеям, то есть станет либералом.

Как видим, генетической карты все же недостаточно, чтобы предсказать, как именно «сыграют» многие гены в поведении человека.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
28.02.2011

www.vechnayamolodost.ru

Гены и поведение | Научно-популярные статьи, научно-популярные фильмы и научно-популярные книги для вас

16 Февраль 2012 Игорь Коваленко Главная страница » Медицина Просмотров: 2040
Вопрос о том, каждый ли из нас может стать гением, имеем ли мы возможность безграничного развития или всего лишь загнаны в рамки собственной наследственности, давно интересует не только ученую общественность, но и простого обывателя. Некоторые утверждают, что гены это некий эфемерный объект, подобно фатуму, и сваливать на него человеческие поражения и победы — верх инфантильности. Другие считают гены основой для формирования личности. Что же на сегодняшний день известно о генах и их влиянии на поведение человека?
Достаточно давно было выявлено, что некоторые болезни обусловлены генетикой, так например, болезнь Дауна, Альцгеймера, аутизм. Известны также изменения генома, при которых ребенок не способен к полноценному интеллектуальному развитию. Однако интеллектуальные способности человека слишком сложная система, здесь участвуют целые комплексы генов, и разобраться в них помогают исследования на животных, чаще всего мышах.
Так ученые в США искусственно добивались мутации определенных генов у мышей и затем наблюдали за их реакциями и жизнедеятельностью. Оказалось, некоторые мутации делали мышей «умнее» (они быстрее запоминали и узнавали объекты, лучше ориентировались в пространстве и справлялись с задачами), другие — «глупее». То есть умные мыши, а значит и люди, генетически отличны от своих глупых собратьев.
А что касается добра и зла? На этот вопрос попытались ответить голландские ученые, исследовавшие три поколения одной семьи. 14 мужчин из этой семьи отличались агрессивностью, импульсивностью, совершали незаконные и опасные поступки, например, одного из них судили за избиение родной сестры.
Выяснилось, что такое неблаговидное поведение мужской части было обусловлено «заболеванием», которое передавалось по Х-хромосоме. Женщины были здоровыми носителями, а «симптомы» проявлялись только у мужчин.
При введении такой же мутации в мышиные гены, испытуемые превращались в сумасшедших убийц, бездумно нападали на своих сородичей, жестоко их атаковали без повода.
Сами ученые не считают, что ими открыты гены агрессии, так как даже в рассмотренной семье, где у всех мужчин гены имели одинаковую мутацию, поведение их значительно отличалось. Поведенческая система так же сложна, как интеллект, и одним конкретным геном здесь не обойдешься.
Интересные данные о репродуктивном поведении были получены из наблюдений за двумя видами мелких грызунов полевок: горной и прерийной. Внешне они совершенно одинаковы, но самцы горной полевки ведут себя как полигамы и стремятся спариться с любой доступной самкой. С самцами прерийной полевки дело обстоит наоборот: они полностью моногамны, верны одной самке до конца жизни.
Как выяснилось, самцы одного вида отличаются от других геном, который регулирует усваивание организмом гормона вазопрессина. У самцов дон-жуанов ген блокировал восприятие гормона, поэтому они чувствовали себя холостыми и соответствующим образом себя вели.
Кроме того, было доказано, что тревожность и склонность к депрессиям у людей тоже обуславливается наследственностью. В этом случае самочувствие регулируется посредством серотонина и дофамина, они обеспечивают связь между нервными клетками. Переизбыток дофамина вызывает повышенную активность, а отсутствие приводит к обратным результатам, вплоть до отказа от пищи и смерти.
Человек, у которого мало дофамина скорее всего станет альпинистом, парашютистом или выберет другую экстремальную профессию, в отличие от того, чьи гены позволяют наслаждаться жизнью в спокойной домашней атмосфере.
Итак, наследственность дает нам определенные плюсы и минусы, а то, как мы будем использовать этот капитал, зависит только от нас, нашей культуры, морали и воспитания.

popularsci.net
No related posts.

Гены управляют поведением, а поведение — генами

Гены влияют на наше поведение, но их власть не безгранична

Эффект Болдуина: обучение направляет эволюцию

Социальное поведение влияет на работу генов

Нейрохимия личных отношений

Политологам пора учить биологию

Источники:

Гены управляют поведением, а поведение — генами

Гены влияют на наше поведение, но их власть не безгранична

Эффект Болдуина: обучение направляет эволюцию

Социальное поведение влияет на работу генов

Нейрохимия личных отношений

Политологам пора учить биологию

как гены влияют на характер, интеллект и душевное здоровье — T&P

Психогенетика пола: мальчик, которого растили как девочку

Фенилкетонурия: атака на нейроны

Конструктор патологии: как наследуется шизофрения

Ум от бабушки: наследственный IQ

Анна Козлова

Воспитание или наследственность — влияние генов на характер человека

«Весь в отца»: влияние генов на характер человека

Основные мифы о генетике: на что гены не влияют

Можно ли исправить плохую наследственность

Как гены определяют наше поведение

Рецепторы зависимости

Литература:

Поведение и характер: насколько их определяют гены?

Гены и поведение | Научно-популярные статьи, научно-популярные фильмы и научно-популярные книги для вас

Добавить комментарий Отменить ответ