Wiele naszych cech psychologicznych ma pochodzenie wrodzone. Jest przytłaczający dowód z bliźniaczych, rodzinnych i ogólnych badań populacyjnych, że wszelkiego rodzaju cechy osobowości, a także rzeczy takie jak inteligencja, seksualność i ryzyko zaburzeń psychicznych, są wysoce dziedziczne. Mówiąc konkretnie, oznacza to, że znaczna część rozpiętości populacji wartości, takich jak wyniki IQ lub miary osobowości, można przypisać różnicom genetycznym między ludźmi. Historia naszego życia zdecydowanie tak nie zacznij od pustej strony.

Ale dokładnie w jaki sposób czy nasze dziedzictwo genetyczne wpływa na nasze cechy psychiczne? Czy istnieją bezpośrednie powiązania między cząsteczkami a umysłami? Czy istnieją dedykowane moduły genetyczne i neuronowe leżące u podstaw różnych funkcji poznawczych? Co to znaczy, że znaleźliśmy „geny inteligencji”, ekstrawersji lub schizofrenii? Ta powszechnie stosowana konstrukcja „genu X” niefortunnie sugeruje, że takie geny mają dedykowaną funkcję: że ich celem jest przyczyna X. Wcale tak nie jest. Co ciekawe, zamieszanie wynika z połączenia dwóch bardzo różnych znaczeń słowa „gen”.

Z punktu widzenia biologii molekularnej gen to odcinek DNA, który koduje określone białko. Jest więc gen białka hemoglobiny, które przenosi tlen we krwi, i gen insuliny, która reguluje poziom cukru we krwi, i geny enzymów metabolicznych, receptorów neuroprzekaźników i przeciwciał, i tak dalej; mamy w sumie około 20,000 XNUMX genów zdefiniowanych w ten sposób. Słuszne jest myślenie o celu tych genów jako kodowaniu tych białek z tymi funkcjami komórkowymi lub fizjologicznymi.

Ale z punktu widzenia dziedziczności gen jest jakąś fizyczną jednostką, która może być przekazywana z rodzica na potomstwo, która jest powiązana z jakąś cechą lub stanem. Istnieje na przykład gen anemii sierpowatej, który wyjaśnia, jak choroba przebiega w rodzinach. Kluczową ideą łączącą te dwie różne koncepcje genu jest zmienność: „gen” anemii sierpowatej jest tak naprawdę tylko mutacją lub zmianą sekwencji w odcinku DNA kodującym hemoglobinę. Ta mutacja nie ma celu – ma tylko skutek.

Kiedy więc mówimy o genach odpowiedzialnych za inteligencję, tak naprawdę mamy na myśli warianty genetyczne, które powodują Różnice w inteligencji. Mogą one wywierać wpływ na wysoce pośredni sposób. Chociaż wszyscy mamy wspólny ludzki genom, ze wspólnym planem stworzenia ludzkiego ciała i ludzkiego mózgu, połączonymi w taki sposób, aby nadać naszej ogólnej ludzkiej naturze, genetyczna zmienność w tym planie pojawia się nieuchronnie, ponieważ za każdym razem, gdy DNA jest kopiowane, wkradają się błędy. tworzyć nowe plemniki i komórki jajowe. Nagromadzona zmienność genetyczna prowadzi do różnic w rozwoju i funkcjonowaniu naszych mózgów, a ostatecznie do różnic w naszej indywidualnej naturze.

To nie jest metaforyczne. Możemy bezpośrednio zobaczyć wpływ zmienności genetycznej na nasze mózgi. Technologie neuroobrazowania ujawniają rozległe indywidualne różnice w wielkości różnych części mózgu, w tym funkcjonalnie zdefiniowanych obszarów kory mózgowej. Ujawniają, w jaki sposób te obszary są rozplanowane i połączone, oraz ścieżki, za pomocą których są aktywowane i komunikują się ze sobą w różnych warunkach. Wszystkie te parametry są przynajmniej częściowo dziedziczne – niektóre bardzo.

THat powiedział, że związek między tego rodzaju właściwościami neuronowymi a cechami psychologicznymi nie jest prosty. Istnieje długa historia poszukiwania korelacji między izolowanymi parametrami struktury lub funkcji mózgu a określonymi cechami behawioralnymi, az pewnością nie brakuje pozornie pozytywnych skojarzeń w opublikowanej literaturze. Ale w większości nie wytrzymały one dalszej analizy.

Okazuje się, że mózg po prostu nie jest tak modułowy: nawet całkiem specyficzne funkcje poznawcze opierają się nie na izolowanych obszarach, ale na połączonych ze sobą podsystemach mózgu. A właściwości wysokiego poziomu, które uznajemy za stabilne cechy psychologiczne, nie mogą być nawet powiązane z funkcjonowaniem określonych podsystemów, ale wynikają z wzajemnego oddziaływania między nimi.

Na przykład inteligencja nie jest powiązana z żadnym zlokalizowanym parametrem mózgu. To koreluje zamiast tego z ogólnym rozmiarem mózgu i globalnymi parametrami łączności istoty białej oraz wydajnością sieci mózgowych. Nie ma ani kawałka mózgu, którym myślisz. Zamiast wiązać się z funkcją jednego komponentu, inteligencja wydaje się odzwierciedlać interakcje między wieloma różnymi komponentami - bardziej przypomina sposób, w jaki myślimy o ogólnych osiągach samochodu niż, powiedzmy, moc lub skuteczność hamowania.

Ten brak dyskretnej modułowości jest również prawdziwy na poziomie genetycznym. Duża liczba wariantów genetycznych, które są powszechne w populacji, została obecnie powiązana z inteligencją. Każdy z nich sam w sobie ma tylko niewielki wpływ, ale razem dają konto za około 10 procent wariancji inteligencji w badanej populacji. Co ciekawe, wiele genów, na które wpływają te warianty genetyczne, koduje białka pełniące funkcje w rozwoju mózgu. Nie musiało tak być – mogło się okazać, że inteligencja jest powiązana z jakimś konkretnym szlakiem neuroprzekaźników, z wydajnością metaboliczną neuronów lub z jakimś innym bezpośrednim parametrem molekularnym. Zamiast tego wydaje się odzwierciedlać znacznie bardziej ogólnie, jak dobrze mózg jest złożony.

Wpływ zmienności genetycznej na inne cechy poznawcze i behawioralne jest podobnie pośredni i wyłaniający się. Są one również zazwyczaj mało szczegółowe. Zdecydowana większość genów, które kierują procesami rozwoju neuronów, to geny wielozadaniowe: biorą udział w różnych procesach komórkowych w wielu różnych obszarach mózgu. Ponadto, ponieważ wszystkie systemy komórkowe są wysoce współzależne, wpłynie to również na każdy proces komórkowy pośrednio przez zmienność genetyczną wpływającą na wiele innych białek o różnych funkcjach. Skutki każdego indywidualnego wariantu genetycznego rzadko ograniczają się zatem do jednej części mózgu, jednej funkcji poznawczej lub jednej cechy psychologicznej.

Wszystko to oznacza, że ​​nie powinniśmy oczekiwać, że odkrycie wariantów genetycznych wpływających na daną cechę psychologiczną bezpośrednio uwydatni hipotetyczne molekularne podstawy dotkniętych nią funkcji poznawczych. W rzeczywistości błędem jest myślenie o funkcjach poznawczych lub stanach psychicznych jako o czymś mający podstawy molekularne – mają podstawy neuronalne.

Związek między naszymi genotypami a naszymi cechami psychicznymi, choć istotny, jest wysoce pośredni i wyłaniający się. Polega na wzajemnym oddziaływaniu skutków tysięcy wariantów genetycznych, realizowanych w ramach złożonych procesów rozwojowych, ostatecznie prowadzących do zróżnicowania wielu parametrów struktury i funkcji mózgu, które łącznie wpływają na funkcje poznawcze i behawioralne wysokiego poziomu, które leżą u podstaw różnic indywidualnych w naszej psychologii.

I tak właśnie się sprawy mają. Natura nie ma obowiązku ułatwiać nam życia. Kiedy otworzymy wieko czarnego pudełka, nie powinniśmy spodziewać się w środku wielu starannie oddzielonych mniejszych czarnych pudełek – panuje tam bałagan..

O autorze

Kevin Mitchell jest neurogenetykiem. Jest profesorem nadzwyczajnym w Smurfit Institute of Genetics i Institute of Neuroscience w Trinity College w Dublinie. Jest autorem Innate: jak okablowanie naszych mózgów kształtuje to, kim jesteśmy? (2018). Mieszka w Portmarnock w Irlandii.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany pod adresem Eon i został ponownie opublikowany na licencji Creative Commons.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon