Весь у батька: як геном впливає на поведінку

Автор Олександр Шинкаренко

Діти часто схожі на своїх батьків не лише зовні, а й у тому, як вони поводяться. З розвитком генетики почали з’являтися питання. Вчених цікавило, чи успадковуються риси характеру, а також -  чи впливає середовище на розвиток особистості. Особливо гостро ці питання поставали, коли йшлося про психічні захворювання. Вивченням спадковості поведінкових особливостей займається психогенетика.

Психогенетика (також відома як генетика поведінки) активно розвивалася  наприкінці XIX століття, однак майже зникла у першій половині XX . У той час психогенетику ототожнювали з євгенікою — вченням про селекцію людини. Через ці асоціації відродження психогенетики почалося лише в 1960 році, з появою  книги Behavior Genetics. З того часу психогенетика знову почала розвиватися , використовуючи  новітні методи.

Значна частина досліджень генетики  поведінки проводиться на тваринах. Історично це було пов’язано з двома причинами:

  1. поведінка тварин гарно добре  та легко помітна: якщо пес грайливий або ж навпаки, спокійний, це завжди можна визначити та описати
  2. можливість довготривалого та контрольованого експерименту та здатність відкинути  можливість впливу навколишнього середовища

З розвитком сучасних методів дослідження з’явилась ще одна перевага дослідів на тваринах: можливість застосовувати методи генної інженерії. Можливість виокремити  певний ген та перевірити його зв’язок з поведінкою відкриває новий горизонт в дослідженнях.

Однак, основною метою генетики поведінки є вивчення  поведінки людини. У цьому напрямку існують два основні види досліджень. Перший з них — це сімейні дослідження: педігрі аналіз (дослідження проявів ознаки у родичів) та близнюкові дослідження. Такі дослідження дозволяють  встановити тип успадкування ознаки, однак їхні результати не надають молекулярно-біологічну інформацію: невідомо, який саме ген опосередковує виникнення цієї ознаки.

Після закінчення проекту «Геном людини» вчені отримали нові інструменти для генетичних досліджень, що дозволяють отримувати чіткі дані щодо спадковості ознак. В генетиці поведінки стали широко застосовувати GWAS (genome-wide association studies, повногеномний пошук асоціацій) — дослідження, в рамках яких можна  встановити зв’язок між ознаками та послідовностями нуклеотидів. Завдяки численним базам даних,  GWAS можна застосовувати до великих популяцій. GWAS довели свою ефективність в психогенетиці. Наприклад, в дослідженні 2015 року було встановлено, що мутації в трьох генах значно впливають на схильність до навчання: POU3F2 стимулює утворення нових нейронів, LRRN2 відповідає за багаті на лейцин повторення, які добре експресовані в нейронах, а  CHST10  кодує сульфотрансферазу, що має значну роль у розвитку мозку.

Сьогодні відомо, що багато психічних захворювань успадковуються, однак історично з визнанням спадковості поведінки в межах норми були проблеми. Визнання, що поведінка людини  генетично обумовлена неодмінно викличе значні зрушення у суспільних нормах та може спричинити переосмислення поняття “свободи волі”. На щастя для нас, сучасні дослідження стверджують, що поведінка людини не повністю детермінована генетично.

Основою сучасної психогенетики слугують три закони, які  були сформульовані в 2000 році Еріком Туркхаймером. Ці закони проголошують:

  1. Всі поведінкові особливості спадкуються
  2. Гени впливають на поведінку більше, ніж виховання в одній сім’ї
  3. Вплив генів або виховання не враховує значну кількість варіацій в складних поведінкових особливостях людей

З того часу психогенетика стала більш розвиненою, були сформульовані та перевірені нові гіпотези. В 2016 році провідний вчений-психогенетик Роберт Пломін  провів огляд, в рамках якого він визначив 10 основних тез сучасної генетики поведінки:

  1. Існує значний генетичний вплив на всі психологічні особливості людини. Ще декілька десятиліть тому йшли затяті суперечки щодо того, чи має генетика вплив на всі характеристики . Наразі в психології цей вплив визнається як факт, хоча деякі вчені ставлять під сумнів вплив генетичних факторів на певні ознаки
  2. Жодна ознака не є на 100% спадковою. Більшість ознак успадковуються на 30%-50%. Винятками є лише певні фізіологічні ознаки, такі як зріст (зріст успадковується з ймовірністю у 90%). Слід зазначити, що психологічні особливості важко виміряти, тому складно точно визначити, наскільки саме та чи інша ознака визначається генами, однак малоймовірно, що хоча б якась з ознак успадковується в 100% випадків.
  3. Ознаки успадковуються багатьма генами, кожен з яких має незначний ефект. В ідеальному світі робота генетика була б вкрай проста — кожен ген відповідав би за одну певну ознаку. На жаль, ми живемо не в ідеальному світі: гени підсилюють, послаблюють та перешкоджають один одному. Зазвичай, для прояву певної ознаки в повній мірі необхідна велика кількість «правильних» генів.
  4. Кореляція фенотипових проявів психологічних ознак вказує на генетичне регулювання. Це означає, що якщо певні ознаки часто зустрічаються разом — скоріш за все вони визначені генами. Так, здібності в читанні, математиці та вивченні мов у дітей в 91% випадків проявляються разом, що свідчить про вплив генетики.
  5. З віком вплив генів на інтелект збільшується. Напевно, це найбільш неочікувана знахідка психогенетики: чим старшою стає людина, тим сильніший вплив на її когнітивні здібності має генетика. Наразі  не існує однозначної відповіді, чому так відбувається. Одна з гіпотез стверджує, що з віком починається експресія нових генів, однак наступна теза може означати, що існує простіше пояснення.
  6. Стабільність ознак протягом життя забезпечується генетикою. Риси характеру, що не змінюються протягом життя, зазвичай мають більшу ймовірність спадковості за ті, що змінюються. Це легко пояснити , оскільки наш геном не змінюється з часом, чого не можна сказати про оточення. Цей ефект проявляється як при дослідженні особистості , так і при дослідженні психопатологій: агресивності, соціопатії, тривожності та депресії. Така стабільність дозволяє зробити припущення, чому вплив генів на інтелект зростає з віком. Оскільки люди з високими когнітивними здібностями здатні постійно вдосконалювати їх незалежно від середовища, вплив генів є кумулятивним, що збільшує його вагу протягом часу.
  7. Зовнішні фактори можуть бути тісно пов’язані з генетикою. Одним із основних методів досліджень в генетиці поведінки є дослідження сімей та близнюків, а основним зовнішнім фактором є виховання. Однак вихованням займаються батьки, які й передали дітям свою генетичну інформацію. В той же час, в різних культурах світу вплив генетики на виховання є різним. Порівнюючи виховання в Японії та Швеції, вчені дійшли висновку, що в Японії генетика батьків значно сильніше впливає на виховання, ніж у Швеції.
  8. Більшість асоціацій між зовнішніми факторами та психологічними ознаками регулюються генетично. Оскільки поведінка значною мірою визначається генетикою, то можна припустити, що вплив батьківського виховання також значною мірою залежить від спадкової інформації. Це підтверджується тим, що вплив виховання рідних  батьків на когнітивні здібності дитини значно вищий, ніж аналогічний вплив прийомних.
  9. Зовнішні фактори мають різний ефект на дітей, що ростуть в одній сім’ї. Хоча багато шкіл психології, починаючи з психоаналізу, вважають, що зростання в одній сім’ї робить братів і сестер схожими психологічно, дослідження свідчать про протилежне. Спільний досвід при зростанні становить  лише 10-15% впливу на поведінку, включно із успіхами в навчанні та антисоціальною поведінкою. Звісно, це не означає, що досвід, який дитина отримує в сім’ї, неважливий. Натомість це означає, що кожна дитина в сім'ї по-своєму сприймає одні й ті ж самі події, тому необхідно шукати індивідуальний підхід.
  10. Ненормальне є нормальним. Одне зі звичних питань, що стосуються психічних розладів — наскільки розподіл психічних розладів відрізняється від норми. Чи є психічні розлади унікальним явищем, чи це лише екстремальні значення нормального розподілу? Звісно, існують вкрай рідкісні синдроми, такі як фенілкетонурія — стан, що призводить до порушення функцій вищої нервової діяльності. Однак більшість розладів з якими працюють психіатри значно більш розповсюджені: аутизм, шизофренія, гіперактивність. Те, що ми звикли вважати порушенням норми, є частиною норми, хоча б з точки зору статистики. Оскільки на кожну ознаку впливають багато генів, кожен з нас може бути лише на відстані декількох мутацій від певного психічного розладу. Це одна з причин, чому вивчення генетики поведінки важливе: розуміння власної психогенетики дозволяє попередити багато захворювань.

Наразі психогенетика перебуває у вкрай молодому віці. Більшість досліджень проводиться для визначення генів, що стосуються психічних захворювань. До таких генів належить ген APOE, варіант ε4 якого значно підвищує ризик виникнення хвороби Альцгеймера.  Однак вивчення нормальної поведінки також вкрай важливе. Наразі важко сказати, які можливості ми отримаємо, коли досконало вивчимо генетику людської поведінки. Існують значні як морально-етичні, так і технологічні перешкоди для ефективного застосування цих знань. Як мінімум, ми станемо більш обізнаними, зможемо краще розуміти себе, що призведе до більш відповідального ставлення до власної поведінки.

Джерела:

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4739500/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26817723
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2253978/
  4. https://spiral.imperial.ac.uk/bitstream/10044/1/45793/5/main%20text%20final.pdf
  5. http://journals.sagepub.com/doi/10.1111/1467-8721.00084
ДНК-тест «Мій раціон»
1950 грн
Замовити тест
ДНК-тест «Моє вегетаріанство»
1950 грн
Замовити тест