petarg / Shutterstock

В битве природы против воспитания у воспитания появился новый рекрут: эпигенетика, привнесенная из молекулярной биологии, чтобы научным аргументом утверждать, что гены не являются судьбой. Подавляющее количество доказательств генетического воздействия на наши психологические особенности вызывает у многих людей фаталистическое видение, в котором мы являемся рабами своей биологии, а не контролируем нашу собственную психику и наше собственное поведение. Эпигенетика, механизм регуляции экспрессии генов, по-видимому, предлагает выход из генетического детерминизма, средство для преодоления наших врожденных предрасположенностей и изменения того, кем мы являемся.

Эту точку зрения хорошо представляют доктор медицины Дипак Чопра и доктор медицинских наук Рудольф Танзи, профессор неврологии в Гарвардской медицинской школе, которые записывать:

Каждый день приносит новые свидетельства того, что связь между разумом и телом напрямую связана с деятельностью наших генов. Как эта деятельность изменяется в ответ на наш жизненный опыт, называется «эпигенетика». Независимо от природы генов, которые мы наследуем от наших родителей, динамические изменения на этом уровне позволяют нам практически неограниченное влияние на нашу судьбу.

Эта надежда возникает из исследованиям это говорит о том, что определенные типы опыта у животных действительно могут приводить к тому, что эпигенетическая метка прикрепляется к определенным генам, что оказывает длительное влияние на поведение. Таким образом, эпигенетика дает некоторые механистические признаки идее, что мы можем переопределить или перезаписать гены, которые в противном случае диктовали бы наши врожденные черты и предрасположенности.

Однако в этой идее есть внутреннее противоречие, заключающееся в том, что механизм, который обеспечивает отзывчивость к опыту, должен, в то же время, фиксировать возникающие изменения. Есть даже исследования предполагая, что такие эпигенетические метки могут передаваться от родителей их детям и даже их внукам, побуждая их вести себя определенным образом в ответ на переживания, которые имели их предки. Это иронично детерминированная идея - что поведение человека будет так сильно зависеть от опыта его предков, особенно для механизма, который должен обеспечивать неограниченную гибкость поведения.

Чтобы оценить утверждения о том, что эпигенетика может освободить нас от наших предопределенных психологических черт, нам необходимо рассмотреть детали того, как наши гены влияют на эти черты, и что на самом деле влечет за собой эпигенетика.

Мы все закодировали в нашем геноме программу создания человека с человеческим мозгом, который придает нашей общей человеческой природе. Но эта программа варьируется между людьми из-за многих миллионов генетических различий, которые мы все несем. Так что программа для создания моего мозга отличается от программы для создания вашего. И точный способ воспроизведения программы варьируется от запуска к запуску, поэтому результат отличается даже между генетически идентичными близнецами. Так что наша индивидуальность - это уникальная вариация на общую тему.

Мы пришли по-разному, с врожденные предрасположенности влияет на наш интеллект, личность, сексуальность и даже то, как мы воспринимать мир, Эти врожденные психологические черты не обязательно определяют наше поведение от момента к моменту, но они действительно влияют на него, как в любой данный момент, так и управляя развитием наших привычек и появлением других аспектов нашего характера в течение нашей жизни , Но может ли эпигенетика перезаписать эти генетические эффекты на нашей психологии?

В молекулярной биологии эпигенетика относится к клеточному механизму контроля экспрессии генов. Это особенно важно для генерации различных типов клеток во время эмбрионального развития. Все наши клетки содержат один и тот же геном, примерно с генами 20,000, каждый из которых кодирует определенный белок, такой как коллаген, печеночные ферменты или рецепторы нейротрансмиттеров. Разные типы клеток нуждаются в различном подмножестве этих белков, чтобы выполнять свою работу. Таким образом, в каждом типе клеток некоторые гены «включены», то есть ген транскрибируется ферментом в мессенджер РНК, которая затем транслируется в соответствующий белок. Другие «выключены», так что кусок ДНК просто сидит там, а белок на самом деле не производится.

В то время как эмбрион развивается, определенные клетки получают сигнал, чтобы стать мышечными клетками или нервными клетками или клетками кожи. Этот сигнал вызывает экспрессию одних генов и репрессию других. Но эти сигналы часто являются временными и не сохраняются после развития, в то время как клетки все еще должны оставаться мышечными клетками, клетками кожи или нервными клетками. Эпигенетические механизмы включают в себя упаковку ДНК в активные или неактивные состояния, так что начальные профили экспрессии генов сохраняются в течение всей жизни клеток. Так что он действует как клеточная память. Эпигенетическое состояние клетки может даже передаваться через клеточные деления.

неверно истолкованы

К сожалению, некоторые термины в этом описании могут быть неверно истолкованы. Во-первых, сам термин «ген». Первоначальное значение этого слова пришло из науки о наследственности и относится к некоторой физической вещи, которая была передана от родителей потомству и которая контролировала некоторую наблюдаемую черту. Теперь мы знаем, что гены в смысле наследственности на самом деле являются вариациями в последовательности ДНК, кодирующей некоторый белок. Например, «ген для» серповидноклеточной анемии - это действительно мутация в гене, который кодирует белок гемоглобин. У всех нас одинаковый набор генов, просто разные их версии.

Во-вторых, когда мы говорим, что ген «экспрессируется», мы имеем в виду это с точки зрения молекулярной биологии. Это может звучать так, как будто это подразумевается с точки зрения наследственности, как если бы оно относилось к тому, что влияние генетической изменчивости на некоторую черту является либо очевидным, либо нет. Но это совсем не одно и то же. В действительности отношения между уровнями экспрессии любого данного гена и нашими признаками, как правило, очень сложны и косвенны.

В-третьих, термин «клеточная память» неизбежно предполагает, что эпигенетика может лежать в основе психологической памяти и, таким образом, формировать основу нашего ответа на опыт. Хотя для формирования памяти необходимы динамические изменения в экспрессии генов, нет никаких доказательств того, что сами воспоминания хранятся в паттернах экспрессии генов. Вместо этого они воплощено в изменениях силы связей между нервными клетками, опосредованных очень локальными, субклеточными изменениями в нейроанатомии.

Наконец, идея о том, что эпигенетические модификации ДНК могут быть «переданы», предназначена для деления клеток, но при этом она звучит так, будто эпигенетические ответы на опыт могут передаваться от организма к его потомству. Хотя такой механизм существует у растений и нематод, существует нет убедительных доказательств что это так у млекопитающих, особенно не в людях.

Довольно причудливый

Давайте рассмотрим простой пример. Если я проведу некоторое время на солнце, у меня будет загар. По сути, это эпигенетический процесс, включающий изменения в экспрессии генов, которые увеличивают выработку меланина в моей коже, что приводит к потемнению тона кожи. Здесь существует довольно простая, прямая и непосредственная связь между выражением соответствующих генов и признаком цвета кожи. Этот клеточный ответ на опыт длится от недель до месяцев, но не дольше. И это не будет передано моим детям или внукам.

Есть несколько нейронных функций, где эпигенетические эффекты на небольшое количество генов могут быть важными, такие как регуляция стрессоустойчивость и наркомания, например. Но психологические черты, такие как интеллект и личность, не определяются продолжающимся действием нескольких генов.

Во-первых, эти признаки вообще не определены генетически - большая часть изменений не является генетической по происхождению. Кроме того, генетические эффекты возникают в результате изменения тысяч генов, и это изменение в основном влияет на процессы развитие мозга, Эти эффекты возникают не потому, что наши гены выражаются определенным образом, прямо сейчас, а потому, что они были выражены определенным образом в процессе развития.

Это привело к тому, что наш мозг был подключен определенным образом, так что наши различные нейронные контуры имеют тенденцию работать определенным образом, что приводит к различиям в когнитивных функциях и принятии решений в различных сценариях, проявляясь как характерные модели поведения. Это очень длинный и сложный путь от генов к психологическим чертам. Поэтому идея о том, что мы можем изменить эти черты, изменяя экспрессию некоторых генов у взрослых - например, загорать, - довольно причудлива.

Вызов клеточного механизма эпигенетики не делает его менее причудливым. Нет там любое реальное доказательство такие переживания, как травма, вызывают эпигенетические изменения, которые затрагивают детей или внуков страдальца, поведенчески или любым другим способом.

Солнечный загар: одна вещь эпигенетика влияет. ProStockStudio / Shutterstock

Однако это не означает, что мы являемся генетически запрограммированными автоматами, чье поведение запрограммировано с рождения. У нас, конечно, есть врожденные предрасположенности, но они обеспечивают только основу для нашего поведения. На самом деле, мы очень усердно учимся на собственном опыте - именно так мы адаптируемся к нашим конкретным обстоятельствам и как появляются наши модели поведения. Но это происходит через изменения в нашей нейроанатомии, а не в наших моделях экспрессии генов.

И эти структуры не исправлены. Изменение остается возможным. Мы можем еще контролировать наше поведение, Мы можем работать, чтобы изменить и изменить наши привычки. Мы можем в некоторой степени превзойти наши собственные подсознательные наклонности. Это требует самосознания, дисциплины и усилий. Единственное, что ему не нужно, это эпигенетика.

Об авторе

Кевин Митчелл, доцент кафедры генетики и нейробиологии, Trinity College Dublin

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon