petarg/Shutterstock

W walce natury z wychowaniem wychowanie ma nowego rekruta: epigenetykę – przeniesione z biologii molekularnej, aby nadać naukowemu uzasadnieniu argumentowi, że geny nie są przeznaczeniem. Przytłaczające dowody na genetyczny wpływ na nasze cechy psychologiczne przywołują wielu ludziom fatalistyczną wizję, w której jesteśmy niewolnikami naszej biologii, nie kontrolujemy własnej psychiki i własnego zachowania. Epigenetyka, mechanizm regulujący ekspresję genów, wydaje się oferować ucieczkę od determinizmu genetycznego, sposób na przekroczenie naszych wrodzonych predyspozycji i zmianę tego, kim jesteśmy.

Pogląd ten dobrze reprezentują dr Deepak Chopra i dr Rudolph Tanzi, profesor neurologii w Harvard Medical School, którzy napisać:

Każdy dzień przynosi nowe dowody na to, że połączenie umysł-ciało sięga aż do czynności naszych genów. Sposób, w jaki ta aktywność zmienia się w odpowiedzi na nasze życiowe doświadczenia, określa się mianem „epigenetyki”. Niezależnie od charakteru genów, które dziedziczymy po rodzicach, dynamiczna zmiana na tym poziomie pozwala nam na niemal nieograniczony wpływ na nasz los.

Ta nadzieja wynika z Badania naukowe sugeruje to, że pewne rodzaje doświadczeń u zwierząt mogą rzeczywiście skutkować przypisaniem znacznika epigenetycznego do pewnych genów, co ma długotrwały wpływ na zachowanie. W ten sposób epigenetyka daje pewne mechanistyczne referencje idei, że możemy nadpisać lub nadpisać geny, które w przeciwnym razie dyktowałyby nasze wrodzone cechy i predyspozycje.

Istnieje jednak wrodzona sprzeczność w tej idei, ponieważ mechanizm, który nadaje reagowanie na doświadczenie, ma jednocześnie blokować wynikające z tego zmiany. Są nawet badania naukowe sugerując, że takie epigenetyczne znamiona mogą być przekazywane z rodziców na ich dzieci, a nawet wnuki, przygotowując je do zachowania się w określony sposób w odpowiedzi na doświadczenia ich przodków. Jest to ironicznie deterministyczny pomysł – że na zachowanie osoby tak silnie wpłynęłyby doświadczenia jej przodków – zwłaszcza w przypadku mechanizmu, który ma pośredniczyć w nieograniczonej elastyczności zachowań.

Aby ocenić twierdzenia, że ​​epigenetyka może uwolnić nas od naszych z góry określonych cech psychologicznych, musimy przyjrzeć się szczegółom, w jaki sposób nasze geny wpływają na te cechy i co tak naprawdę pociąga za sobą epigenetyka.

Wszyscy zakodowaliśmy w naszym genomie program tworzenia istoty ludzkiej z ludzkim mózgiem, który nadaje nam ogólną ludzką naturę. Ale ten program różni się między ludźmi z powodu wielu milionów różnic genetycznych, które wszyscy nosimy. Zatem program do tworzenia mojego mózgu różni się od programu do tworzenia twojego. A dokładny sposób, w jaki program działa, różni się w zależności od uruchomienia, więc wynik się różni nawet między genetycznie identycznymi bliźniakami. Tak więc nasza indywidualna natura jest wyjątkową wariacją na temat ogólny.

Przychodzimy inaczej przewodowo, z wrodzone predyspozycje wpływające na nasze inteligencja, osobowość, seksualność a nawet sposób, w jaki my postrzegać świat. Te wrodzone cechy psychologiczne niekoniecznie determinują nasze zachowanie z chwili na chwilę, ale mają na nie wpływ, zarówno w dowolnym momencie, jak i kierując rozwojem naszych nawyków i pojawianiem się innych aspektów naszego charakteru w ciągu naszego życia . Ale czy epigenetyka naprawdę może nadpisać te genetyczne efekty w naszej psychologii?

W biologii molekularnej epigenetyka odnosi się do komórkowego mechanizmu kontroli ekspresji genów. Jest to szczególnie ważne dla wytwarzania różnych typów komórek podczas rozwoju embrionalnego. Wszystkie nasze komórki zawierają ten sam genom, z około 20,000 XNUMX genów, z których każdy koduje określone białko, takie jak kolagen, enzymy wątrobowe czy receptory neuroprzekaźników. Różne typy komórek potrzebują innego podzbioru tych białek, aby wykonywać swoje zadania. Tak więc w każdym typie komórki niektóre geny są „włączone”, to znaczy gen jest transkrybowany przez enzym do informacyjnego RNA, który jest następnie tłumaczony na odpowiednie białko. Inne są „wyłączone”, więc ten kawałek DNA po prostu tam siedzi, a białko nie jest faktycznie wytwarzane.

Podczas rozwoju zarodka pewne komórki otrzymają sygnał, aby stać się komórkami mięśniowymi, nerwowymi lub komórkami skóry. Sygnał ten indukuje ekspresję niektórych genów i represję innych. Ale te sygnały są często przejściowe i nie utrzymują się po rozwoju, podczas gdy komórki nadal muszą pozostać komórkami mięśniowymi, komórkami skóry lub komórkami nerwowymi. Mechanizmy epigenetyczne obejmują pakowanie DNA w stany aktywne lub nieaktywne, tak aby początkowe profile ekspresji genów były utrzymywane przez cały okres życia komórek. Działa więc jak rodzaj pamięci komórkowej. Stan epigenetyczny komórki może być nawet przekazywany przez podziały komórkowe.

Źle zinterpretowany

Niestety, kilka terminów w tym opisie jest podatnych na błędną interpretację. Pierwszym z nich jest sam termin „gen”. Pierwotne znaczenie tego słowa pochodziło z nauki o dziedziczeniu i odnosiło się do jakiejś fizycznej rzeczy, która była przekazywana potomstwu przez rodziców i kontrolowała jakąś obserwowalną cechę. Teraz wiemy, że geny w sensie dziedziczności są w rzeczywistości odmianami sekwencji DNA kodującej niektóre białka. Na przykład „gen dla” anemii sierpowatej jest tak naprawdę mutacją w genie kodującym białko hemoglobiny. Wszyscy mamy ten sam zestaw genów, tylko różne ich wersje.

Po drugie, i pokrewne, kiedy mówimy, że gen jest „wyrażony”, mamy na myśli biologię molekularną. Może to brzmieć tak, jakby chodziło o dziedziczność, jakby odnosiło się do wpływu zmienności genetycznej na jakąś cechę, która jest albo ewidentna, albo nie. Ale to wcale nie to samo. W rzeczywistości związek między poziomem ekspresji dowolnego genu a naszymi cechami jest zazwyczaj bardzo złożony i pośredni.

Po trzecie, termin „pamięć komórkowa” nieuchronnie sugeruje, że epigenetyka może leżeć u podstaw pamięci psychologicznej, a zatem stanowić podstawę naszej reakcji na doświadczenie. Chociaż do powstania wspomnień wymagane są dynamiczne zmiany w ekspresji genów, nie ma dowodów na to, że same wspomnienia są przechowywane we wzorcach ekspresji genów. Zamiast tego są ucieleśniony w zmianach siły połączeń między komórkami nerwowymi, w których pośredniczą bardzo lokalne, subkomórkowe zmiany w neuroanatomii.

Wreszcie, pomysł, że epigenetyczne modyfikacje DNA mogą być „przekazywane”, jest pomyślany w kategoriach podziału komórki, ale sprawia, że ​​brzmi to tak, jakby epigenetyczne reakcje na doświadczenie mogły być przekazywane z organizmu na jego potomstwo. Chociaż taki mechanizm istnieje w roślinach i nicieniach, istnieje: brak przekonujących dowodów że tak jest zwłaszcza u ssaków nie u ludzi.

Całkiem fantazyjny

Rozważmy prosty przykład. Jeśli spędzę trochę czasu na słońcu, rozwinę się opalenizna. Jest to zasadniczo proces epigenetyczny, obejmujący zmiany w ekspresji genów, które zwiększają produkcję melaniny w mojej skórze, powodując przyciemnienie odcienia skóry. Tutaj istnieje dość prosty, bezpośredni i natychmiastowy związek między ekspresją odpowiednich genów a cechą koloru skóry. Ta komórkowa odpowiedź na doświadczenie trwa od tygodni do miesięcy, ale nie dłużej. I nie zostanie przekazany moim dzieciom ani wnukom.

Istnieje kilka funkcji nerwowych, w których wpływ epigenetyczny na niewielką liczbę genów może mieć znaczenie, takie jak regulacja reagowanie na stres i uzależnienie od narkotyków, na przykład. Ale cechy psychologiczne, takie jak inteligencja i osobowość, nie są determinowane przez ciągłe działanie kilku genów.

Po pierwsze, cechy te w ogóle nie są zdeterminowane genetycznie – znaczna część zmienności ma pochodzenie niegenetyczne. Ponadto skutki genetyczne wynikają ze zmienności tysięcy genów, a ta zmienność wpływa głównie na procesy rozwój mózgu. Efekty te powstają nie dlatego, że nasze geny są wyrażane w określony sposób, teraz, ale dlatego, że zostały wyrażone w określony sposób podczas rozwoju.

Doprowadziło to do tego, że nasze mózgi zostały okablowane w określony sposób, tak że nasze różne obwody neuronowe mają tendencję do działania w określony sposób, co skutkuje różnicami w funkcjach poznawczych i podejmowaniu decyzji w różnych scenariuszach, manifestując się jako charakterystyczne wzorce zachowań. To strasznie długa i złożona droga od genów do cech psychologicznych. Pomysł, że możemy zmienić te cechy, zmieniając ekspresję niektórych genów u dorosłych – na przykład opaleniznę – jest zatem dość fantazyjny.

Odwołanie się do komórkowego mechanizmu epigenetyki nie czyni go mniej fantazyjnym. Ani nie ma żadnych prawdziwych dowodów że doświadczenia takie jak trauma powodują zmiany epigenetyczne, które wpływają na dzieci lub wnuki osoby cierpiącej, behawioralnie lub w jakikolwiek inny sposób. .

Opalenizna: jedna rzecz, na którą wpływa epigenetyka. ProStockStudio/Shutterstock

Jednak nic z tego nie oznacza, że ​​jesteśmy genetycznie zaprogramowanymi automatami, których zachowanie jest ustalone od urodzenia. Z pewnością mamy wrodzone predyspozycje, ale stanowią one jedynie punkt odniesienia dla naszego zachowania. W rzeczywistości jesteśmy zaprogramowani na uczenie się na podstawie doświadczenia – w ten sposób dostosowujemy się do naszych konkretnych okoliczności i jak powstają nasze wzorce zachowań. Ale dzieje się to poprzez zmiany w naszej neuroanatomii, a nie we wzorcach ekspresji genów.

Ani te struktury nie są stałe. Zmiana pozostaje możliwa. Możemy nadal kontrolować nasze zachowanie. Możemy pracować nad unieważnieniem i przekształceniem naszych nawyków. Możemy do pewnego stopnia przekroczyć własne podświadome skłonności. Wymaga to samoświadomości, dyscypliny i wysiłku. Jedyne, czego nie wymaga, to epigenetyka.

O autorze

Kevin Mitchell, profesor nadzwyczajny genetyki i neuronauki, Trinity College Dublin

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon