Гены делают наше поведение, но это сложно

Многие наши психологические черты врожденны по происхождению. Подавляющее фактов от исследований близнецов, семьи и общего населения, что всевозможные черты личности, а также такие вещи, как интеллект, сексуальность и риск психических расстройств, очень наследуемы. Конкретно, это означает, что значительная часть населения, распространяющая такие ценности, как оценки IQ или меры индивидуальной оценки, связана с генетическими различиями между людьми. История нашей жизни наиболее окончательно делает не начните с пустой страницы.

Но точно КАК влияет ли наше генетическое наследие на наши психологические черты? Есть ли прямые связи с молекулами? Существуют ли специальные генетические и нейронные модули, лежащие в основе различных когнитивных функций? Что значит сказать, что мы нашли «гены для интеллекта», или экстраверсию, или шизофрению? Этот широко используемый «ген для конструкции X» является неудачным, предполагая, что такие гены имеют специальную функцию: что это их цель вызывать X. Это совсем не так. Интересно, что путаница возникает из-за слияния двух очень разных значений слова «ген».

С точки зрения молекулярной биологии, ген представляет собой фрагмент ДНК, который кодирует определенный белок. Таким образом, существует ген для белкового гемоглобина, который переносит кислород в крови, и ген для инсулина, который регулирует наш уровень сахара в крови и гены для метаболических ферментов и рецепторов и антител к нейротрансмиттерам и так далее; мы имеем в общей сложности около генов 20,000, определенных таким образом. Правильно думать о цели этих генов как о кодировании этих белков теми клеточными или физиологическими функциями.

Но с точки зрения наследственности, ген представляет собой некоторую физическую единицу, которая может передаваться от родителя к потомству, связанная с каким-то признаком или состоянием. Например, существует ген для серповидноклеточной анемии, который объясняет, как болезнь протекает в семьях. Ключевой идеей, связывающей эти две различные концепции гена, является изменение: «ген» для серповидноклеточной анемии на самом деле является просто мутацией или изменением в последовательности на участке ДНК, который кодирует гемоглобин. Эта мутация не имеет цели - она ​​только имеет эффект.

Итак, когда мы говорим о генах для интеллекта, скажем, мы действительно имеем в виду генетические варианты, которые вызывают Различия в разведке. Они могут иметь свои последствия весьма косвенными способами. Хотя мы все разделяем человеческий геном, с общим планом создания человеческого тела и человеческого мозга, связанным с тем, чтобы придать нашу общую человеческую природу, генетическая вариация в этом плане неизбежно возникает, поскольку ошибки ползут в каждый момент, когда ДНК копируется в создавать новые сперматозоиды и яйцеклетки. Накопленная генетическая вариация приводит к вариациям в том, как развиваются и функционируют наши мозги, и в конечном счете к изменению нашей индивидуальной природы.


графика подписки внутри себя


Это не метафорично. Мы можем непосредственно видеть эффекты генетической вариации на наши мозги. Технологии нейровизуализации обнаруживают обширные индивидуальные различия в размерах различных частей мозга, включая функционально определенные области коры головного мозга. Они показывают, как эти области выложены и взаимосвязаны, и пути, с помощью которых они активируются и общаются друг с другом в разных условиях. Все эти параметры, по крайней мере, частично наследуются, что очень важно.

TХат сказал, связь между этими видами нейронных свойств и психологических черт далеко не проста. Существует долгая история поиска корреляций между изолированными параметрами структуры мозга - или функции - и специфическими поведенческими чертами и, конечно же, недостатком явно положительных ассоциаций в опубликованной литературе. Но, по большей части, они не выдерживают дальнейшего изучения.

Оказывается, мозг просто не настолько модульный: даже вполне специфические когнитивные функции полагаются не на изолированные области, а на взаимосвязанные подсистемы мозга. И свойства высокого уровня, которые мы признаем как устойчивые психологические черты, не могут быть даже связаны с функционированием конкретных подсистем, а возникают из взаимодействия между ними.

Разум, например, не связан с каким-либо локализованным параметром мозга. Это корреляты вместо этого с общим размером мозга и глобальными параметрами связности белого вещества и эффективностью сетей мозга. Нет ни одного мозга, о котором вы думаете. Вместо того, чтобы привязываться к функции одного компонента, интеллект, кажется, отражает вместо этого взаимодействие между многими различными компонентами - больше похоже на то, как мы думаем об общей производительности автомобиля, чем, скажем, мощность или эффективность торможения.

Это отсутствие дискретной модульности также верно на генетическом уровне. Большое количество генетических вариантов, которые являются общими для населения, теперь связаны с интеллектом. Каждый из них сам по себе имеет лишь незначительный эффект, но в совокупности они аккаунт примерно за 10 процентов от разницы в интеллекте по изучаемой популяции. Примечательно, что многие гены, затронутые этими генетическими вариантами, кодируют белки с функциями развития мозга. Это не должно было быть так - возможно, оказалось, что интеллект связан с каким-то конкретным путем нейротрансмиттера или с метаболической эффективностью нейронов или каким-либо другим прямым молекулярным параметром. Вместо этого, как представляется, гораздо более отчетливо отражается, насколько хорошо мозг соединен.

Влияние генетической изменчивости на другие познавательные и поведенческие черты аналогично косвенно и появляется. Они также, как правило, не очень специфичны. Подавляющее большинство генов, которые направляют процессы развития нервной системы, являются многозадачниками: они участвуют в различных клеточных процессах во многих разных областях мозга. Кроме того, поскольку сотовые системы все очень взаимозависимы, любой данный клеточный процесс также будет затронут косвенно генетическими изменениями, влияющими на многие другие белки с различными функциями. Таким образом, эффекты любого индивидуального генетического варианта редко ограничиваются одной частью мозга или одной когнитивной функцией или одной психологической чертой.

Все это означает, что мы не должны ожидать открытия генетических вариантов, влияющих на данный психологический признак, чтобы непосредственно выделить гипотетические молекулярные основы затронутых когнитивных функций. На самом деле, это ошибка, чтобы думать о когнитивных функциях или психических состояниях как имеющий молекулярные основы - у них есть нейронные основы.

Отношения между нашими генотипами и нашими психологическими особенностями, в то время как существенные, являются весьма косвенными и возникающими. Это связано с взаимодействием эффектов тысяч генетических вариантов, реализуемых через сложные процессы развития, в конечном итоге приводящие к изменению многих параметров структуры и функции мозга, которые в совокупности сталкиваются с высокоуровневыми когнитивными и поведенческими функциями, которые подкрепляют индивидуальные различия в нашей психологии.

И это все так. Природа не обязана делать вещи простыми для нас. Когда мы открываем крышку черного ящика, мы не должны ожидать увидеть множество аккуратно разделенных небольших черных ящиков внутри - там беспорядок..Aeon counter - не удалять

Об авторе

Кевин Митчелл - нейрогенетик. Он является доцентом в Институте генетики Смурфита и Институте нейронауки в Тринити-колледже в Дублине. Он является автором Врожденный: как работает наш мозг, кто мы (2018). Он живет в Портмарноке, Ирландия.

Эта статья была первоначально опубликована в геологический период и был переиздан в Creative Commons.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon