Вопрос о том, как гены и другие последовательности ДНК влияют на психику, интересен исследователям уже давно – ученые занимаются им уже больше ста пятидесяти лет. Здесь мы подробно разберем, с чего началась наука психогенетика, как гены связаны с чертами психики, а также обсудим те из них, что связаны с агрессией, стрессом и силой воли.
Содержание
- Психогенетика — начало
- Как гены вообще могут влиять на психику?
- Какие гены влияют на поведение?
- На заметку
Психогенетика — начало
Вы наверняка замечали, что ваше поведение, характер, способности или привычки иногда отличаются от таковых у других людей — возможно, вы более вспыльчивы, тревожны, эмоциональны или даже быстрее других умножаете числа в уме. Природа появления таких индивидуальных черт психики заинтересовала ученых давно — в девятнадцатом веке. Исследователь Фрэнсис Гальтон впервые противопоставил влияние на них природы (nature) и воспитания (nurture).
После открытия генетических основ наследственности под природой мы стали понимать гены, а к воспитанию добавились и другие факторы окружающей среды.
С этого и началась психогенетика — наука о влиянии генов на индивидуальные черты психики.
Почти два столетия назад изучать вопрос влияния наследственности на психику было не так просто. Тем не менее, Гальтон изобрел для этого свою методику — близнецовые исследования. Чтобы сравнить вклад «природы» и «воспитания» в психику близнецов он разделил их на группы: очень похожие, частично похожие и совсем не похожие. Уже сейчас мы понимаем, что эти группы можно сопоставить с типами близнецов — идентичными и лишь похожими «двойняшками». Первые имеют почти полностью совпадающие геномы, а у вторых геномы сходятся не больше, чем у других братьев и сестер.
Чтобы выяснить различия между группами близнецов, ученый провел сотни опросов, в которых замечал особенности и отклонения каждого из участников. Гальтон сделал вывод, что более похожие внешне близнецы имеют также больше сходств в психике, тогда как физически разные близнецы больше отличаются друг от друга. Сейчас такой вывод можно было бы интерпретировать и в отношении генов — чем больше похожи генотипы, тем больше сходств и в психике.
Как гены вообще могут влиять на психику?
Со времен исследований Гальтона в биологии и медицине произошло множество открытий — в том числе и такие прорывы как расшифровка генетического кода и определение структуры гена. Самые внимательные еще со школы могут помнить о том, что гены чаще всего кодируют белки, которые в свою очередь выполняют почти все функции в клетке. Гены, связанные с чертами психики — не исключение. Но как белки, закодированные в геноме, могут повлиять на настроение, поведение или даже психические расстройства?
Здесь нам на помощь приходят знания о работе отделов мозга и нейронов в них. Так, например, миндалевидное тело в мозге принято считать отделом, отвечающим за страх, гиппокамп — за память, а прилежащее ядро — центром удовольствия. И это далеко не все структуры, которые работают при формировании эмоций и поведения. Каждый из этих отделов состоит из нейронов, соединенных между собой для передачи сигнала при помощи обмена молекулами нейромедиаторов.
Именно эффективность и «прочность» межнейронных связей зачастую можно считать причиной психических отличий.
Таким образом, психика напрямую зависит от белков, которые участвуют в формировании межнейронных контактов. Это и рецепторы нейромедиаторов, и ферменты их синтеза, и участники везикулярной транспортировки нейромедиаторов внутри клеток, и ферменты их обратного захвата из межнейронной щели, а также многие другие белки этой сложной системы передачи сигналов мозга.
Какие гены влияют на поведение?
Несмотря на то, что гены, как и условия среды и воспитание, оказывают значительное влияние на психику, механизмы этой взаимосвязи пока трудно с точностью описать. Сейчас уже можно сказать с уверенностью, что не существует «гена депрессии» или «гена спокойствия» — чаще всего черты психики связаны с большим количеством генов и их вариантов.
Тем не менее, существуют последовательности, ассоциированные с тем или иным признаком — то есть они чаще встречаются у его носителей.
Например, к такой паре “ген-признак” можно отнести ген фермента моноаминоксидазы MAOA и степень агрессивности и антисоциального поведения. Моноаминоксидаза расщепляет в мозге амины — нейромедиаторы дофамин, серотонин и норадреналин.
Исследования показывают, что варианты гена, связанные с пониженной активностью фермента, усиливают эффект жестокого обращения в детстве на агрессивность во взрослом возрасте. Кроме того, существуют исследования, в которых работу гена MAOA полностью или частично нарушили у мышей. Оказалось, такие животные куда более агрессивны.
Еще одним примером могут служить ген SGK1 и чувствительность к стрессу.
Биологи выяснили, что уровень его активности связан с посттравматическим стрессовым синдромом – расстройством психики из-за травмирующего события в прошлом. Оказалось, у животных, испытывающих стресс, уровень белка SGK1 снижается. А вот если наоборот искусственно завысить его, крысы мыши становятся устойчивыми к развитию расстройства. До сих пор механизм влияния белка на стресс не очевиден, однако известно, что запуск SGK1 зависит от гормона стресса кортизола.
А вот ген, который кодирует транспортер серотонина — 5HTT — оказывает значительное влияние на силу воли и склонность к зависимостям: алкоголизму, наркомании и даже зависимости от гаджетов. В этом гене есть участок, который встречается у людей в основном в двух вариантах — с большим и меньшим числом повторенных последовательностей. Исследования показывают, что вариант с меньшим количеством повторов повышает шансы на алкоголизм для носителя.
На заметку
Первые исследования того, какой вклад в развитие психики вносит среда и воспитание, а какой — гены, появились еще сто пятьдесят лет назад. Их проводил ученый Фрэнсис Гальтон.
- Гены, как и среда, действительно оказывают значительное влияние на психику — например, через белки мозга.
- К таким последовательностям можно отнести ген MAOA, который связан с агрессивным поведением, ген SGK1, который связан с уровнем стресса, а также 5HTT, от которого зависит сила воли носителя.
Узнать больше о своих склонностях и уникальных наклонностях поможет Генетический тест Атлас.
- David Burbridge, Francis Galton on twins, heredity and social class, 2001
- Howard et. al., Genome-wide meta-analysis of depression identifies 102 independent variants and highlights the importance of the prefrontal brain regions, 2019
- В.Рыженков, GWAS и психогенетика: консорциумы в поисках ассоциаций, 2016
- Godar et.al., The role of monoamine oxidase A in aggression: current translational developments and future challenges, 2017
- Licznerski et. al., Decreased SGK1 Expression and Function Contributes to Behavioral Deficits Induced by Traumatic Stress, 2015
- И. Якутенко, Воля и самоконтроль: Как гены и мозг мешают нам бороться с соблазнами, 2021
- Miles D Thompson, George A Kenna, Variation in the Serotonin Transporter Gene and Alcoholism: Risk and Response to Pharmacotherapy