Файл: Сапольски. Кто мы такие Вы смогли скачать эту книгу бесплатно и легально благодаря проекту Дигитека.pdf

 
О Œ › ‰ œ† – ‰ › Ž ›
в новой обстановке и не так успешно обучались в стрес- совых условиях.
Генетики, изучающие мышей, давно знали об этих раз- личиях. Они также подтвердили, что различия в основ- ном обязаны генетике. Действительно, некоторые данные показали, что матери «спокойной» линии более заботли- вы, чем «пугливые», — они больше вылизывают и чистят детенышей. Эти данные допускали неприятную для «ген- ного лагеря» возможность, что различия между линия- ми вызваны типом материнства. Но затем провели реша- ющее испытание — мыши «спокойной» линии, которые с самого рождения воспитывались «пугливыми» матеря- ми, вырастали такими же спокойными, как любая мышь их линии.
Но команда Фрэнсис пошла еще на шаг вперед. Поль- зуясь технологиями оплодотворения «в пробирке», они пересадили оплодотворенные яйцеклетки от мышей «спо- койной» линии «пугливым» мышам, которые вынашивали их. Контрольной группе «спокойных» мышей пересадили
«спокойные» же эмбрионы — на случай, если сама про- цедура искусственного оплодотворения и имплантации влия ет на результат. После рождения некоторые детены- ши «спокойной» линии воспитывались «пугливыми» мате- рями, а некоторые — «спокойными».
Что же обнаружилось? Когда мыши, по идее генетиче- ски «спокойные», развивались и в утробе, и в младенче- стве у «пугливых» матерей — они вырастали такими же
«пугливыми», как другие мыши «пугливой» линии. Те же гены, другая среда, другой результат.

 
Г ‰ – Œ – ‰
Это поднимает два вопроса. Во-первых, влияние окру- жающей среды начинается не с рождения. Какой-то фак- тор или несколько факторов среды «пугливой» матери во время беременности — уровень стресса, или питание влияют на уровень тревоги и способности к обучению у ее детей, даже во взрослом возрасте. Эти механизмы могут быть связаны с изменениями в структуре мозга, гормо- нальным профилем или обменом веществ. Собственно, некоторые подобные эффекты внутриутробного развития уже описаны и для человека. Второй вопрос? Мыши «спо- койной» линии спокойны не только из-за своих генов: среда их внутриутробного и младенческого развития — важнейший фактор*.
* Сейчас уже хорошо изучены механизмы подобных явлений. Среда ма- теринского организма (как и окружающая среда) действительно может влиять на то, какие признаки будут проявляться у потомства. Более того, некоторые из этих признаков могут передаваться и через поколение.
То есть дети того мышонка, который стал пугливым, развиваясь в орга- низме пугливой мыши, тоже будут пугливыми. Это так называемое эпиге- нетическое наследование — передача от одного поколения к другому ин- формации об изменении признаков (в нашем случае — типа поведения), которая не связана с изменениями структуры ДНК (то есть не меняются нуклеотидные последовательности генов). Самый известный (но далеко не единственный) механизм эпигенетического наследования — наследо- вание «разметки» ДНК. Эта «разметка» наносится, например, с помощью присоединения к ДНК метильных групп (метилирования). С ее помощью регулируется набор активных генов, то есть генов, с которых считыва- ются белки. Если эта «разметка» не «стирается» при передаче ДНК сле- дующему поколению, то набор активных генов у него останется тем же самым, что и у предыдущего. Так, организм пугливой мыши спровоци- ровал разметку ДНК генетически спокойного эмбриона по «пугливому типу», и такую же разметку этот эмбрион может передать своим детям.
Точно так же обмен веществ внучки может определяться тем, какой была диета бабушки во время беременности. Читателям, которые хотят больше узнать о современном состоянии этой области науки (и других, упоми- нающихся в данной книге), можно порекомендовать популярные статьи на сайте www.elementy.ru. — Прим. науч. ред.


О Œ › ‰ œ† – ‰ › Ž ›
Должно быть, звучит неутешительно для тех, кто горой стоит за городскую легенду о власти генов. Следующий пример еще ярче в основном потому, что сначала он кажется сплошной защитой генетического детерминиз- ма. Это исследование тоже было опубликовано в Nature
Neuroscience, а провели его Джо Цьен и его коллеги в Прин- стоне — те самые ребята, которые придумали мышку
Дуги, описанную в главе «Генетический ажиотаж». Как вы помните, Цьен со товарищи создали Дуги, искусствен- но подсадив ему ген, форсирующий работу определен- ного класса нейротрансмиттеров (химических веществ, переносящих сообщения между клетками мозга). И это дало гениальную мышь, которая могла решать уравнения и сводить бухгалтерский баланс. Теперь Цьен и команда создали «нокаутную» мышь, которой недоставало ключе- вого гена, который кодировал рецептор того же самого нейротрансмиттера. И благодаря настоящему колдовству им удалось ограничить этот эффект лишь той частью моз- га, которая связана с обучением и памятью, — точность, аналогичная бомбе, которая с двух сотен километров уничтожает только полосатые носки в шкафу Саддама.
В результате все, касающееся этого нейротрансмиттера и рецептора к нему, отлично работало, кроме рецептор- ной системы в конкретной крошечной области мышино- го мозга, которая полностью вышла из строя.
Затем авторы показали, что у этих мышей возника- ют всевозможные проблемы научения. Они едва узна- вали предметы, различали запахи (а это, на секундочку, главная специализация грызунов), им с трудом давалось

 
Г ‰ – Œ – ‰
контекстное обучение. Эти подвиды памяти опираются на искусственно ослабленную часть мозга. Авторы пре- красно организовали контрольные группы, и одна из них показала, что типы памяти, не связанные с этой областью мозга, работали у мышей без проблем.
Великолепно, чудесно. Авторы показали, как важны эти рецепторы в этой области мозга у этих мышей. А учи- тывая, что человеческий мозг обладает такой же нейрохи- мической системой, напрашиваются всевозможные выво- ды. У разных людей разные версии гена этого рецептора.
И это может привести к различиям в работе рецептора.
И это может, получается, привести к различиям в работе памяти. Черта, определяющая нашу индивидуальность, сводится к уровню одиночного гена. Царство ДНК — при- рода кладет воспитание на лопатки.
А потом авторы сделали кое-что действительно инте- ресное. В психологии есть старая экспериментальная схе- ма, в которой мышиных младенцев переселяют из скуч- ных клеток в стимулирующую обстановку с туннелями, беличьим колесом и прекрасными игрушками. Примеча- тельно, что такие «обогащенные средой» детеныши гры- зунов вырастают более умными, их мозг лучше развит, все прекрасно. Обогащение среды благотворно влияет даже на мозги взрослых грызунов — хорошие новости для тех, кто вышел из младенческого возраста.
Так вот, Цьен и компания взяли своих генетически отуп ленных мышей и поместили их — уже взрослых — в обогащенную среду. И удивительным образом это отчасти скорректировало их генетически обусловлен-

 
О Œ › ‰ œ† – ‰ › Ž ›
ную неспособность к научению. Повторюсь: речь идет не о корректировке какого-то легкого генетического нарушения с помощью колес и игрушек. Это был серьез- ный дефект, полное удаление ключевого гена в области мозга, на которую опирается обучение и память. И пра- вильная среда смогла его исправить.
Такие результаты, как в этих двух исследованиях, могут вызвать приступы паники у матерей-мышей по всему миру: помните, когда мы волновались во время беремен- ности? Помните, как иной раз мы сердились на новорож- денного младенца? Может, из-за этого ребенок не посту- пил в лучший университет. Но эта тема, кажется, далека от человеческих забот. И здесь пора рассказать о послед- нем исследовании.
Эта эпохальная статья вышла в Science, ее авторы —
Авшалом Каспи и коллеги из Королевского колледжа Лон- дона. Эти ученые проделали работу, которая может посра- мить тех, кто публикует наблюдения за кучкой плодовых мушек, живущих всего сутки. Они наблюдали за популя- цией из более чем тысячи новозеландских детей с мла- денчества до взрослого возраста — почти четверть века.
В том числе они изучали, кто, взрослея, страдает клиниче- ской депрессией. В этой теме важно разобраться получше, учитывая, что депрессия затрагивает от 5 до 20% людей и может стать угрозой жизни.
Команда Каспи исследовала закономерности проявле- ний депрессии у своих испытуемых и обнаружила, что она связана с определенным геном. Это занятно, но не рево- люционно. Может, этот ген участвует, скажем, в формиро-

 
Г ‰ – Œ – ‰
вании костей ступни. Хм-м, его связь с депрессией кажет- ся неубедительной — может, это просто ложный след.
Но нет, ген, о котором шла речь, находится в центре вни- мания биохимических теорий депрессии: он кодирует белок, который помогает определять, сколько серотонина попадает в нейроны. Серотонин — это нейротрансмиттер, один из множества находящихся в мозге, но он реагиру- ет на антидепрессанты вроде прозака, паксила и золофта
(эта группа лекарств называется «селективные ингибито- ры захвата серотонина»). Бывает два варианта гена, регу- лирующего уровень серотонина (этот ген по некоторым причинам назван 5-HTT). Оба варианта кодируют одина- ковый белок, разница в том, сколько белка вырабатыва- ется и насколько успешно он управляется с серотонином.
Люди различаются в зависимости от того, какая версия белка 5-HTT закодирована в гене. Так же и приматы: экс- перименты уже показали, что вариант 5-HTT у обезьян влияет на то, как они справляются со стрессом.
Так вот, Каспи с коллегами расписали своих испы- туемых по категориям — у кого какой тип гена 5-HTT и как это коррелирует с депрессией. Попытаемся коррект- но сформулировать суть их открытия. Показали ли они, что гены определенного типа вызывают депрессию? Нет.
Показали ли они хотя бы то, что определенный тип 5-HTT значительно повышает риск депрессии? Едва ли.
Что же они показали? А вот что: если у вас опреде- ленный тип 5-HTT, то у вас повышенный риск депрес- сии, но только в определенной среде. Что же это за среда?
Та, в которой в детстве и юности присутствуют травмы

 
О Œ › ‰ œ† – ‰ › Ž ›
и события, вызывающие масштабный стресс (смерть близ- кого человека, потеря работы, серьезная болезнь). Испы- туемые с «плохим» вариантом 5-HTT, пережившие серьез- ные стрессы, подвергались вдвое большему риску депрес- сии и вчетверо большему риску мыслей о самоубийстве по сравнению с испытуемыми с «хорошим» вариантом и аналогичной историей стрессов. Но те, кто не пережи- вал крупных стрессов, никак не страдали от «плохого» варианта 5-HTT. (Эту картину дополняет работа группы ученых из Вюрцбургского университета в Германии, кото- рые показали, что гормоны стресса регулируют актив- ность гена 5-HTT и делают это по-разному в зависимости от варианта 5-HTT).
Так как же ваш вариант 5-HTT связан с риском депрес- сии? Это попросту некорректный вопрос. Единственный правильный подход здесь — спрашивать, как связан ваш вариант 5-HTT с риском депрессии в определенной среде.
Какие уроки можно вынести из этих исследований?
Самый очевидный: берегитесь упрощенных объясне- ний — природа редко дает однозначные ответы. И храни- те гены в специально отведенном месте. Иногда генети- ка говорит о неизбежности: например, если у вас есть ген болезни Хантингтона, то к среднему возрасту у вас с веро- ятностью 100% разовьется это ужасное неврологическое заболевание. Но гораздо чаще, чем принято думать, гены означают как слабые места, так и возможности, а не пре- допределенность.
Из этого факта следует, насколько важна роль обще- ства: гены действительно играют роль в том, что мы

 
Г ‰ – Œ – ‰
ведем себя нежелательным образом. Но наши знания об этих генах учат нас тому, что мы тем более ответствен- ны за создание среды, в которой взаимодействие с этими генами окажется благоприятным.
П ‡ ‰ Œ  ‰ ¥ ‰ † š ‰ Ÿ ¥ ‰ ‡ ¦ ‡
Исследование Дарлин Фрэнсис и коллег: Francis D., Szegda
K., Campbell G., Martin W., and Insel T, “Epigenetic sources of behavioural differences in mice,” Nature Neuroscience 6
(2003): 445.
Как выяснилось, внутриутробная среда оказывает влия- ние на обмен веществ и на риск метаболических наруше- ний, репродуктивную функцию, развитие мозга и поведе- ние млекопитающих, в том числе людей, в течение всей жизни. Этому посвящены статьи Barker D., and Hales C.,
“The thrifty phenotype hypothesis,” British Medical Bulletin 60
(2001): 5; Gluckman P., “Nutrition, glucocorticoids, birth size, and adult disease,” Endocrinology 142 (2001): 1689; Dodic M.,
Peers A., Coghlan J., and Wintour M., “Can excess glucocorticoid, in utero, predispose to cardiovascular and metabolic disease in middle age?” Trends in Endocrinology and Metabolism 10 (1999):
86; Avishai-Eliner S., Brunson K., Sandman C., and Baram T.,
“Stressed-out., or in (utero)?” Trends in Neuroscience 25 (2002):
518; и Vallee M., Maccari S., Dellu F., Simon H., LeMoal M., and
Mayo W., “Long-term effects of prenatal stress and postnatal handling on age-related glucocorticoid secretion and cognitive performance: a longitudinal study in the rat,” European Journal
of Neuroscience 11 (1999): 2906.