Эпигенетика – недостающее звено
Элен Фишер
Биолог‑антрополог (Ратгерский университет); автор книги Why Him? Why Her? How to Find and Keep Lasting Love («Почему он? Почему она? Как найти и сохранить любовь »)
Для меня эпигенетика предоставляет наиболее впечатляющее объяснение из всех, что появились в общественных и биологических науках с тех пор, как Дарвин предложил свою теорию естественного отбора. Более 2500 статей, множество научных встреч, Эпигеномный центр в Сан‑Диего и другие организации, пятилетняя программа «Эпигеномика», запущенная в 2008 году американскими Национальными институтами здоровья, а также многие иные учреждения, академические форумы и, главное, множество людей – все вращается в этой новой сфере. Эпигенетике дают определения в рамках нескольких различных подходов, но в основе всех этих дефиниций – идея о том, что силы, действующие в окружающей среде, способны влиять на поведение генов, «включая» либо «выключая» их. Я антрополог и не разбираюсь в серьезной генетике, поэтому не стану даже пытаться описать процессы, которые при этом идут, но два основных механизма широко известны. В рамках одного из них метильные группы сцепляются с ДНК, чтобы подавить и заглушить экспрессию генов; в рамках другого ацетильные группы ее активируют и усиливают.
Последствия воздействия эпигенетических механизмов, судя по всему, весьма значительны. Ученые предполагают, что эпигенетические факторы вносят вклад в этиологию многих человеческих недугов и отклонений, от онкологических заболеваний до клинической депрессии и психических расстройств. Влияют они и на поведенческие и культурно‑цивилизационные особенности личности.
|
|
|
Возьмем марокканских амазигов (берберов), людей с весьма сходным генетическим профилем, обитающих ныне в трех различных средах: одни кочуют по пустыням, другие возделывают горные склоны, а третьи осели в малых и больших городах вдоль марокканского побережья. В зависимости от места обитания до одной трети их генов экспрессирует особым образом, сообщает исследователь Юсеф Идахдур[48].
Так, у городских жителей «включаются» некоторые гены, отвечающие за дыхательную систему: возможно, предполагает Идахдур, чтобы компенсировать повышенную уязвимость по отношению к астме и бронхиту в этой среде, полной смога. По мнению Идахдура и ряда его коллег, эпигенетические механизмы изменили экспрессию многих генов в этих трех берберских сообществах, тем самым создавая популяционные различия между ними.
Психиатры, психологи, врачи‑терапевты с давних пор озабочены проблемой детских переживаний, особенно тем, как этот опыт формирует наши взрослые привычки, воззрения и модели поведения. Однако главное внимание они до последнего времени обращали на то, как мозг интегрирует и вспоминает эти случаи. Эпигенетические исследования выдвигают свое объяснение. Так, крысы‑матери, которые проводят больше времени за вылизыванием и прихорашиванием детеныша в течение первой недели после его рождения, могут похвастаться потомством, которое во взрослую пору жизни оказывается лучше приспособленным к окружающей среде. Исследователь Моше Жиф полагает: такая поведенческая адаптация происходит благодаря тому, что в этот критический период запускаются определенные эпигенетические механизмы, включающие более активный вариант гена, который кодирует определенный белок. А затем этот белок, посредством сложных биологических процессов, создает своего рода петлю обратной связи в гиппокампе (находящемся в мозгу), позволяя таким крысам эффективнее справляться со стрессом[49].
|
|
|
Эти поведенческие модификации сохраняют стабильность в течение всей взрослой жизни. Однако, как отмечает Жиф, когда в мозг взрослой крысы вводят некоторые химические вещества, призванные изменить эпигенетические процессы и подавить экспрессию соответствующего гена, наши «хорошо приспособленные» крысы начинают пугаться и впадать в тревожное состояние. Когда же вводят вещества, запускающие эпигенетические процессы, которые, напротив, усиливают экспрессию данного гена, опасливые взрослые крысы (те, что в детстве получали мало материнской заботы и ласки) успокаиваются и расслабляются.
|
|
|
Гены несут в себе инструкции. Эпигенетические факторы управляют тем, как эти инструкции выполняются. Как утверждают ученые, по мере нашего взросления и старения подобные эпигенетические процессы продолжают вносить модификации в наше тело, тем самым влияя на то, кем мы являемся. Так, пятидесятилетние близнецы проявляют втрое больше эпигенетических модификаций, нежели близнецы трехлетние, а двойняшки, воспитываемые порознь, показывают больше эпигенетических изменений, чем те, что растут вместе. Эпигенетические исследования доказывают: ни гены, ни среда не предопределяют судьбу заранее – даже у нас с вами.
Это показала, в частности, Шелли Тейлор. Изучая аллель (генетическую вариацию) системы выработки серотонина, она совместно с коллегами продемонстрировала, что симптомы депрессии проявляются лишь тогда, когда экспрессия этого аллеля происходит на фоне определенных условий окружающей среды. Более того, Тейлор утверждает, что люди, выросшие в нестабильных семьях, на протяжении всей жизни более подвержены депрессии, тревожности, онкологическим и сердечно‑сосудистым заболеваниям, диабету, ожирению[50]. Что это – эпигенетика в действии? Возможно.
|
|
|
Еще сильнее впечатляет то, что некоторые эпигенетические инструкции передаются от одного поколения к другому – следующему. В наши дни документально подтверждены случаи межпоколенческих эпигенетических модификаций у растений и грибов. Есть предположения, что возможны они и у мышей. Гены подобны фортепианным клавишам; эпигенетические процессы управляют тем, как на этих клавишах будут играть, изменяя мелодию и даже передавая эти изменения грядущим поколениям. А в 2010 году журнал Science опубликовал статью, авторы которой утверждали, что генетические системы теперь следует считать наследуемыми, самоподдерживающимися и обратимыми.
Если эпигенетические механизмы способны не только влиять на наши интеллектуальные и физические возможности, но и передавать эти изменения нашим потомкам, эпигенетика будет иметь широчайшую сферу применения, включающую в себя происхождение, эволюцию и будущее жизни на Земле. Возможно, в ближайшие десятилетия ученые, занимающиеся эпигенетикой, поймут, каким именно образом бесчисленные силы, действующие в окружающей среде, влияют на наше здоровье и продолжительность нашей жизни, а потом отыщут лекарства для многих человеческих заболеваний и расстройств, объяснят тончайшие вариации личностных особенностей человека.
Джон Локк, философ XVII века, был убежден, что человеческий ум – чистый лист, на котором окружение пишет то, из чего сложится личность. С такой же самоуверенностью другие заявляли, что за наше развитие, болезни, образ жизни отвечают в первую очередь гены. Однако специалисты по общественным наукам многие десятилетия никак не могли объяснить механизмы, регулирующие поведенческие вариации между близнецами, среди членов родной семьи, в рамках одной культурно‑цивилизационной группы. А биологам никак не удавалось точно определить гене тические причины многих психических расстройств и комплексных заболеваний. Теперь же выявлен принципиальный механизм объяснения подобных сложных явлений.
Эта новая область биологии сулит поистине революционные изменения. Мы обнаружили основополагающий процесс взаимодействия природы и воспитания. И для меня как для антрополога, долгое время пытающегося отыскать гармоничный срединный путь в научной области, безнадежно погрязшей в битве «природа или воспитание?», эпигенетика служит своего рода недостающим звеном.
Как птицы собираются в стаю
Джон Ноутон
Журналист, вице‑президент кембриджского Вольфсонколледжа; автор книги From Gutenberg to Zuckerberg: What You Really Need to Know About Internet («От Гутенберга к Цукербергу: что вам на самом деле нужно знать об Интернете »)
Мое любимое объяснение – это идея Крейга Рейнольдса (опубликованная еще в 1987 году) о том, что стайное поведение птиц можно объяснить, предположив, что каждая птица следует в групповом полете трем простым правилам: отдельности (не тесни соседей), однонаправленности (лети туда же, куда твои соседи: речь идет об усредненном общем направлении) и согласованности (располагайся так же, как и твои соседи: речь идет об усредненном положении)[51]. Прекрасно, когда столь сложное поведение можно описать столь захватывающе простым способом.
Лимоны – штука быстрая
Барри Смит
Профессор, директор Института философии Школы передовых исследований Лондонского университета; автор книги Questions of Taste: The Philosophy of Wine («Вопросы вкуса. Философия вина »)
Если попросить человека расположить лимон на шкале между «быстрым» и «медленным», почти всякий скажет «быстрый», хоть мы и понятия не имеем почему. Возможно, человеческий мозг просто устроен таким образом, что склонен выдавать подобный ответ. Это какое‑никакое объяснение, но оно представляется тупиком, если мы хотим узнать больше. И тут мы приходим к вопросу о том, чего мы, собственно, вообще ждем от объяснения: чтобы оно было верным или чтобы нас устраивало? Многие утвер ждения некогда представлялись самоочевидными, а теперь выясняется, что они ложны. Прямая линия явно служит кратчайшим расстоянием между двумя точками, но не в искривленном пространстве. То, что удовлетворяет наше мышление, еще не обязательно отражает реальность. С чего бы нам ожидать простой теории для сложно устроенного мира?
Витгенштейн высказывал любопытные суждения насчет того, чего мы хотим от объяснений, и знал, что нам могут пригодиться различные их типы. Иногда нам просто требуется больше информации, иногда нужно изучить механизм (скажем, крана или шкива), чтобы понять, как эта штука работает; а иногда потребен способ увидеть нечто знакомое в новом свете, чтобы постичь, что же это такое на самом деле. Витгенштейн знал и то, что бывают случаи, когда никакие объяснения не работают: «Погруженному в любовные переживания не очень‑то поможет какая‑нибудь объясняющая гипотеза»[52]. Как же насчет почти повсеместно одинакового ответа на, казалось бы, бессмысленный вопрос о быстроте и медленности лимонов? Когда нам просто говорят, что наш мозг устроен таким образом, чтобы так отвечать, нас эта версия не удовлетворяет. Но именно такие неполные объяснения подталкивают к дальнейшим умственным усилиям: это начало истории, а не конец. Напрашивается следующая фраза: почему же человеческие мозги так устроены? Какой цели служит такое их устройство? А дальше феномен свободных («автоматических») ассоциаций даст нам немаловажные указания на то, как работает сознание, позволяя выявлять так называемые кроссмодальные соотношения – неслучайные связи между разноплановыми свойствами, между различными органами чувств. (Модальность здесь – та или иная воспринимающая функция организма.)
Существуют кроссмодальные соотношения между вкусом и формой, звуком и зрением, слухом и запахом. Психолог‑экспериментатор Чарлз Спенс и философ Офелия Дерой исследуют многие из них. Эти неожиданные связи вполне надежны, воспроизводимы и являются общими для большинства людей, в отличие, скажем, от синестезии, свойственной лишь немногим, хотя и обладающей одним и тем же характером на протяжении всей жизни отдельного человека (если уж он наделен этой редкой способностью). Такие связи возникают у нас в мозгу, чтобы позволить нам осуществлять множественную фиксацию на объектах нашего окружения, которые мы можем одновременно и слышать, и видеть. Они также позволяют нам передавать другим собственные трудноуловимые переживания.
Мы часто утверждаем, что вкус описать трудно, однако нам откроются новые возможности, едва мы поймем, что можно расширить словарь и говорить о вкусе как о чем‑то круглом или колючем. Музыкальные ноты бывают высокими или низкими; точно так же кислые оттенки вкуса – «высокие», а горькие – «низкие». У запахов тоже бывают низкие и высокие ноты. Ваше настроение порой падает или поднимается, становясь «ниже» или «выше». Подобное переключение словарей дает возможность использовать хорошо известные модальности (т. е. воспринимающие функции организма) для того, чтобы представлять всевозможные грани чувственного опыта.
Рекламщики понимают это на интуитивном уровне, вовсю эксплуатируя кроссмодальные соотношения между абстрактными формами и определенными товарами или же между звуковыми и зрительными образами. Угловатые предметы ассоциируются у нас с газированными напитками, а не с напитками без газа. Отметьте также, как много названий преуспевающих компаний начинается со звука К и как мало – со звука С. Эти и другие подобные ассоциации порождают в нашем мозгу ожидания, которые не только помогают нам воспринимать, но и могут сами формировать наше восприятие, наш опыт.
И речь не только о мысленных словарях, которыми мы пользуемся. Еще в XIX веке Генрих Вёльфлин в своем трактате о психологии архитектуры отмечал: именно благодаря тому, что у нас есть тело и мы подвержены воздействию гравитации, умеем наклоняться и сгибаться, а также поддерживать равновесие, мы в состоянии оценивать форму зданий или отдельных колонн, как бы сочувствуя их тяжести и напряжению. Физические формы обладают для нас своим характером лишь потому, что мы сами обладаем телом.
Эта идея недавно привела к открытиям в области эстетического восприятия, представленным в работе Криса Макмануса из Лондонского университетского колледжа. Как и всякое хорошее объяснение, оно порождает новые объяснения и дальнейшие открытия. Вот еще один пример того, как мы используем взаимодействие между различными типами сенсорной информации для понимания окружающего мира и отклика на его проявления. И тот факт, что все мы считаем лимоны чем‑то быстрым, может служить одной из многочисленных причин того, что мы так невероятно умны.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 221; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!