петарг / Shutterstock

У битві за природу проти виховання у виховання з’явився новий рекрут: епігенетика - притягнута з молекулярної біології, яка надає наукову базу аргументу, що гени не є долею. Переконливі докази генетичного впливу на наші психологічні риси викликають для багатьох людей фаталістичне бачення, коли ми є рабами своєї біології, а не контролюємо власну психіку та свою поведінку. Епігенетика, механізм регулювання експресії генів, схоже, пропонує втечу від генетичного детермінізму, засіб перевищити наші вроджені схильності та змінити нас.

Цю думку добре представляють доктор медицини Діпак Чопра та доктор медичних наук Рудольф Танзі, професор неврології в Гарвардській медичній школі, який запис:

Кожен день приносить нові докази того, що зв’язок розум і тіло сягає аж до діяльності наших генів. Те, як ця діяльність змінюється у відповідь на наш життєвий досвід, називають „епігенетикою”. Незалежно від природи генів, які ми успадковуємо від батьків, динамічні зміни на цьому рівні дозволяють нам майже необмежений вплив на нашу долю.

Ця надія випливає з дослідження це свідчить про те, що певні типи переживань на тваринах дійсно можуть призвести до того, що епігенетичний знак прикріплюється до певних генів, що має тривалий вплив на поведінку. Таким чином, епігенетика дає деяку механістичну оцінку ідеї, що ми можемо замінити або замінити гени, які в іншому випадку диктували б наші вроджені риси та схильності.

Однак у цій ідеї є невід'ємне протиріччя в тому, що механізм, що надає реагування на досвід, повинен, в той же час, фіксувати наслідкові зміни. Є навіть Дослідження припускаючи, що такі епігенетичні знаки можуть передаватися від батьків своїм дітям і навіть онукам, підготувавши їх до певної поведінки у відповідь на досвід, який мали їхні предки. Це іронічно детермінована ідея - що на поведінку людини так сильно впливатиме досвід її попередників - особливо щодо механізму, який повинен опосередковувати необмежену гнучкість поведінки.

Щоб оцінити твердження про те, що епігенетика може звільнити нас від заздалегідь визначених психологічних рис, нам потрібно розглянути подробиці того, як наші гени впливають на ці риси, і що насправді передбачає епігенетика.

Ми всі закодували у своєму геномі програму для створення людини з людським мозком, яка надає нашій загальній людській природі. Але ця програма залежить від людей через багато мільйонів генетичних відмінностей, які ми всі маємо. Тож програма створення мого мозку відрізняється від програми створення вашого мозку. І точний спосіб відтворення програми залежить від циклу до запуску, тому результат різниться навіть між генетично однояйцевими близнюками. Отже, наша індивідуальна природа - це унікальна варіація загальної теми.

Ми приходимо по дроту по-іншому, з вроджені схильності впливає на наш інтелект, особистість, сексуальність і навіть так, як ми сприймають світ. Ці вроджені психологічні риси не обов’язково визначають нашу поведінку від моменту до моменту, але вони впливають на неї як у будь-який момент, так і керуючи розвитком наших звичок та появою інших аспектів нашого характеру протягом нашого життя . Але чи справді епігенетика може переписати ці генетичні ефекти на нашу психологію?

У молекулярній біології епігенетика відноситься до клітинного механізму контролю експресії генів. Це особливо важливо для генерації різних типів клітин під час ембріонального розвитку. Усі наші клітини містять один і той же геном із приблизно 20,000 XNUMX генами, кожен з яких кодує певний білок, такий як колаген, печінкові ферменти або рецептори нейромедіаторів. Різні типи клітин потребують різного підмножини цих білків, щоб виконувати свою відповідну роботу. Отже, у кожному типі клітини деякі гени «вмикаються», тобто ген транскрибується ферментом у РНК-месенджер, яка потім перетворюється у відповідний білок. Інші "вимкнені", тому шматок ДНК просто сидить там, і білок фактично не виробляється.

Поки ембріон розвивається, певні клітини отримують сигнал перетворитися на м’язові клітини, нервові клітини або клітини шкіри. Цей сигнал стимулює експресію одних генів та репресію інших. Але ці сигнали часто є тимчасовими і не зберігаються після розвитку, тоді як клітини все одно повинні залишатися м'язовими клітинами, клітинами шкіри або нервовими клітинами. Епігенетичні механізми включають упаковку ДНК в активний або неактивний стан, так що початкові профілі експресії генів зберігаються протягом усього життя клітин. Отже, він діє як своєрідна клітинна пам’ять. Епігенетичний стан клітини може передаватися навіть через поділ клітин.

Невірно трактується

На жаль, кілька термінів у цьому описі можуть сприйматися неправильно. По-перше, це сам термін "ген". Початкове значення цього слова походило від науки про спадковість і стосувалося якоїсь фізичної речі, яка передавалася від батьків нащадкам і яка контролювала якусь ознаку, що спостерігається. Зараз ми знаємо, що гени у сенсі спадковості насправді є варіаціями в послідовності ДНК, що кодує деякий білок. Наприклад, «ген» серповидноклітинної анемії насправді є мутацією гена, який кодує білок гемоглобін. У всіх нас однаковий набір генів, лише різні їх версії.

По-друге, і пов'язане з цим, коли ми говоримо, що ген "експресується", ми маємо на увазі, що з точки зору молекулярної біології. Це може звучати так, ніби це мається на увазі з точки зору спадковості, ніби це стосується впливу генетичної варіації на якусь ознаку, яка є очевидною чи ні. Але це зовсім не одне і те ж. Насправді взаємозв'язок між рівнем експресії будь-якого гена та нашими рисами зазвичай є дуже складним та непрямим.

По-третє, термін «клітинна пам’ять» неминуче говорить про те, що епігенетика може лежати в основі психологічної пам’яті і, отже, лежить в основі нашої реакції на досвід. Хоча для формування спогадів необхідні динамічні зміни в експресії генів, немає доказів того, що самі спогади зберігаються у шаблонах експресії генів. Натомість вони є втілено у змінах міцності зв’язків між нервовими клітинами, опосередкованих дуже локальними, субклітинними змінами нейроанатомії.

Нарешті, ідея про те, що епігенетичні модифікації ДНК можна «передавати», призначена з точки зору поділу клітин, але звучить так, ніби епігенетичні реакції на досвід можуть передаватися від організму до свого потомства. Хоча такий механізм існує у рослин і нематод, він існує немає переконливих доказів що це стосується особливо ссавців не у людей.

Досить вигадливо

Давайте розглянемо простий приклад. Якщо я проведу деякий час поза сонячним світлом, у мене з’явиться загар. Це, по суті, епігенетичний процес, що включає зміни в експресії генів, які збільшують вироблення меланіну в шкірі, що призводить до потемніння тонусу шкіри. Тут існує досить проста, пряма і безпосередня залежність між експресією відповідних генів та ознакою кольору шкіри. Ця клітинна реакція на досвід триває від тижнів до місяців, але не довше. І це не буде передано моїм дітям чи онукам.

Є кілька нервових функцій, де епігенетичний вплив на невелику кількість генів може бути важливим, наприклад, регуляція реагування на стрес та наркоманія, наприклад. Але такі психологічні риси, як інтелект та особистість, не визначаються постійною дією декількох генів.

По-перше, ці ознаки генетично не зумовлені - більша частина варіацій негенетичного походження. Крім того, генетичні ефекти виникають внаслідок варіації тисяч генів, і ця варіація здебільшого впливає на процеси розвиток мозку. Ці ефекти виникають не тому, що наші гени експресуються певним чином зараз, а тому, що вони певним чином експресуються під час розвитку.

Це призвело до того, що наш мозок був пов’язаний певним чином, таким чином, що наші різні нервові ланцюги, як правило, працюють певним чином, що призводить до різниці в когнітивних функціях та прийнятті рішень у різних сценаріях, що проявляється як характерні моделі поведінки. Це надзвичайно довгий і складний шлях від генів до психологічних рис. Ідея про те, що ми можемо змінити ці риси, змінюючи експресію деяких генів у дорослих - наприклад, отримання сонячного засмаги, - тому досить фантастична.

Посилання на клітинний механізм епігенетики не робить його менш вигадливим. Також немає будь-які реальні докази що такі переживання, як травма, спричиняють епігенетичні зміни, які впливають на дітей або онуків страждаючого, поведінково чи будь-яким іншим чином.

Засмага на сонці: епігенетика впливає на одне. ProStockStudio / Shutterstock

Однак нічого з цього не означає, що ми є генетично запрограмованими автоматами, поведінка яких жорстко пов’язана з народженням. У нас, безумовно, є вроджені схильності, але вони забезпечують лише базову лінію нашої поведінки. Насправді нам важко навчитися на досвіді - саме так ми адаптуємось до наших конкретних обставин і як виникають наші моделі поведінки. Але це відбувається через зміни в нашій нейроанатомії, а не в наших моделях експресії генів.

Ці структури також не закріплені. Зміни залишаються можливими. Ми можемо ще контролювати нашу поведінку. Ми можемо працювати над тим, щоб скасувати і змінити свої звички. Ми можемо певною мірою перевершити власні підсвідомі схильності. Це вимагає самосвідомості, дисципліни та зусиль. Єдине, що воно не вимагає, - це епігенетика.

про автора

Кевін Мітчелл, доцент кафедри генетики та неврології, Трініті-коледж Дубліна

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon