? The New York Times
利維坦按:
近些年,研究人員發(fā)現(xiàn)形成新記憶時(shí)伴隨著一些表觀遺傳變化。例如,神經(jīng)元中的DNA螺旋結(jié)構(gòu)被重新排列,同時(shí)新的甲基化模式被建立。然而,表觀基因組的可塑性并非全然有益。一些研究表明,壓力和其他負(fù)面影響可能會改變我們細(xì)胞內(nèi)的表觀遺傳模式,從而導(dǎo)致長期的傷害。
對這種聯(lián)系的最有力證據(jù)之一來自邁克爾·米尼(Michael Meaney)在麥吉爾大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。上世紀(jì)90年代,米尼和他的同事開始了一項(xiàng)研究,以了解大鼠如何經(jīng)歷壓力。他們將大鼠放入一個(gè)小塑料盒子中,動(dòng)物會感到焦慮,產(chǎn)生能夠提高其脈搏的激素。一些大鼠對壓力的反應(yīng)比其他大鼠更強(qiáng)烈。事實(shí)證明,產(chǎn)生更多壓力激素的大鼠在幼崽時(shí)被母親更少地舔舐。這意味著,當(dāng)母親舔舐幼崽時(shí),這種經(jīng)歷會改變海馬體中的神經(jīng)元:它們受體基因周圍的一些甲基化會被去除。在擺脫甲基化的影響后,基因變得更加活躍,神經(jīng)元產(chǎn)生更多受體。在被充分舔舐的幼崽中,這些神經(jīng)元對壓力更加敏感,能夠更有效地控制壓力。而很少受到舔舐的大鼠則發(fā)展出較少的受體。它們最終會感到壓力過大。
(https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16262207/)
考慮到大鼠和人類都屬于哺乳動(dòng)物,兒童可能也會因?yàn)樗麄兊酿B(yǎng)育環(huán)境而經(jīng)歷長期的壓力水平變化。在一項(xiàng)小規(guī)模的研究中,米尼和他的同事研究了人類尸體的腦組織。他們選擇了12位因自然原因去世的人,12位自殺者,以及另外12位在童年受虐待經(jīng)歷后自殺的人。
(www.newscientist.com/article/mg20126974-700-child-abuse-may-leave-suicide-marks-on-genes/)
米尼和他的同事發(fā)現(xiàn),那些經(jīng)歷過童年虐待的人的大腦中,受體基因周圍的甲基化基團(tuán)相對較多,就像被少舔舐的大鼠一樣。正如這些大鼠產(chǎn)生較少的壓力激素受體一樣,受到童年虐待的個(gè)體的神經(jīng)元也具有較少的受體。可以想象,童年虐待導(dǎo)致了表觀遺傳變化,改變了成年后的情緒,進(jìn)而滾雪球般演變?yōu)樽詺A向。
冰島首都雷克雅未克,郊區(qū)的一座花崗巖建筑的地下深處,一個(gè)機(jī)器人正在緩慢而有有條不紊地挪動(dòng)著來自世界各地?cái)?shù)萬人的冰冷的血液。
這個(gè)混凝土室里正在進(jìn)行一項(xiàng)縝密的試驗(yàn)。從樣本中提取DNA,將其輸入測序機(jī),測序機(jī)慢慢地將構(gòu)成每個(gè)人身份基礎(chǔ)的獨(dú)特的化學(xué)堿基序列拼湊在一起。稍后,人工智能算法將把這些遺傳密碼或基因組與生物庫中保存的這些人的詳細(xì)生活信息(他們的飲食、性格、人際關(guān)系、愛好、最終所患的疾?。┞?lián)系起來,尋找科學(xué)家認(rèn)為的可能具有統(tǒng)計(jì)意義的聯(lián)系。
這個(gè)特殊的混凝土室為一家名為deCODE genetics的冰島公司所有,該公司對超過40萬個(gè)全基因組進(jìn)行了測序,檢測的數(shù)量還在持續(xù)增加,比世界上任何其他相關(guān)機(jī)構(gòu)都要多。通過這一過程,它為了解人類遺傳阿爾茨海默癥、精神分裂癥、冠心病、各種形式的癌癥和許多其他慢性病的風(fēng)險(xiǎn)做出了重大貢獻(xiàn)[1][2]。
同時(shí),它也激勵(lì)了通過測序來研究人類的心理活動(dòng),試圖找到基因組與我們的性格、食物偏好甚至維持人際關(guān)系能力之間的聯(lián)系。
這類研究不僅僅是研發(fā)新的藥品,更重要的,是揭示基因組和我們的生活選擇之間的新聯(lián)系。對于許多科學(xué)家來說,這是一個(gè)新課題,我們的行為在多大程度上是我們自己意志的產(chǎn)物,在多大程度上是由生物學(xué)特征預(yù)先設(shè)定的?
冰島科學(xué)家卡里·斯蒂芬森(Kári Stefánsso)說:“作為一個(gè)物種,我們的存在基于基因組中的信息,這些信息在與環(huán)境互動(dòng)。”他在1996年創(chuàng)立了deCODE genetics,其最初目的是利用冰島獨(dú)特的遺傳情況更多得了解常見疾病。冰島人口較少,幾個(gè)世紀(jì)以來相對孤立,這意味著基因變異比其他國家要少得多。相對來說,導(dǎo)致研究復(fù)雜化的因素會少一些,科學(xué)家能更容易識別有意義的基因變體。
? David Grey/Reuters
73歲的斯蒂芬森既是神經(jīng)學(xué)家,又是哲學(xué)家,他越來越相信,我們從父母那里繼承的復(fù)雜的DNA混合物,以及我們偶然獲得的約70個(gè)自發(fā)的基因突變[3],在潛意識中支配著我們的行為,比我們意識到的要多得多。
我們可能沒有意識到,但我們?nèi)粘I钪性S多平常的舉動(dòng)可能部分是由基因組驅(qū)動(dòng)的。味覺感受器中細(xì)微的基因調(diào)整決定你是喜歡喝咖啡還是茶。事實(shí)證明[4],咖啡愛好者對咖啡因的苦味不太敏感,而茶愛好者對其他類型的苦味化學(xué)物質(zhì)的感知力并不強(qiáng)烈。
當(dāng)涉及到我們喜歡還是厭惡運(yùn)動(dòng)時(shí),遺傳學(xué)也在發(fā)揮作用。簡單地說,它既決定了你有多喜歡鍛煉[5],也決定了你是喜歡跑步等更孤獨(dú)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,還是喜歡作為團(tuán)體運(yùn)動(dòng)的一員與他人競爭。同時(shí),DNA也可以具體地影響我們的休閑愛好。
15年前,一項(xiàng)針對2000名英國成年人的調(diào)查首次提出可能有愛好基因的存在[6]。只要看看他們的家譜和他們祖先喜歡的消遣方式,就會發(fā)現(xiàn)他們強(qiáng)烈傾向于某些類型的活動(dòng)。調(diào)查的參與者們經(jīng)常會驚訝地發(fā)現(xiàn),他們祖上實(shí)際上是業(yè)余園丁、集郵者或烘培師。
在接下來的十年里,世界各地的許多人都提到過這項(xiàng)研究,因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)在成年后突然對父母或祖父母的愛好有了莫名的興趣。來自加拿大渥太華的保險(xiǎn)工作者邁克爾·沃倫科(Michael Woronko)在Medium上寫道,“即使小時(shí)候我媽拉著我去她的社區(qū)花園,我也從來沒有表現(xiàn)出對園藝的興趣。我對雜交番茄、發(fā)芽的辣椒等通通不感興趣,但成年后的某一刻,有什么東西從內(nèi)心深處跳了出來,我就這樣愛上了園藝。”
大規(guī)模的基因組測序研究正在解開謎團(tuán)。斯蒂芬森說deCODE的科學(xué)家甚至發(fā)現(xiàn)了一種特殊的基因變體,這種變體決定了填字游戲是否會吸引你。他笑著說:“我們知道,如果你有這種基因,你就會喜歡填字游戲,這與你是否擅長無關(guān)?!?/strong>
涉及到基因如何決定我們的人生道路這一復(fù)雜問題時(shí),基因組測序也是有效的。
? SciTechDaily
從波士頓到深圳,各種科技初創(chuàng)企業(yè)花了數(shù)年時(shí)間尋找所謂的人才基因,即可能賦予一個(gè)人天生力量或獨(dú)特語言能力的基因變體,使一個(gè)人能夠被引導(dǎo)到他最能發(fā)揮價(jià)值的領(lǐng)域。
但這并不像看上去那么簡單。
德國萊比錫馬克斯·普朗克研究所(Max Planck Institute)的遺傳學(xué)家最近試圖將一種名為ROBO1的基因與兒童的數(shù)學(xué)能力聯(lián)系起來,ROBO1控制著大腦中參與數(shù)字表示部分的灰質(zhì)發(fā)育[7]。但到目前為止,似乎對于所有的天賦,無論是數(shù)字運(yùn)算、音樂能力還是運(yùn)動(dòng)能力,基因只會產(chǎn)生相對較小一部分的影響。
相反,正如斯蒂芬森在填字游戲中發(fā)現(xiàn)的那樣,我們的基因似乎只是會影響我們進(jìn)行某些活動(dòng)的傾向。*真正決定我們是否有能力學(xué)習(xí)的因素,是我們是否在小時(shí)候就接受輔導(dǎo),以及我們自己是否愿意練習(xí)、提高和堅(jiān)持。
后者指出了遺傳學(xué)可能對我們的人生道路產(chǎn)生最重要影響的地方——我們的性格特征。新澤西州羅格斯大學(xué)精神病學(xué)教授、《嬰兒代碼》(The Child Code)一書的作者丹妮爾·迪克(Danielle Dick)認(rèn)為,性格中的很大一部分,如外向或內(nèi)向、認(rèn)真、隨和、沖動(dòng),甚至我們的創(chuàng)造力,都包含某種遺傳成分[8][9][10]。
迪克說:“這反映了一個(gè)事實(shí),即我們的基因會影響大腦的形成方式,從而影響我們思考和與世界互動(dòng)的方式。有些人的大腦更傾向于尋求刺激或新奇的體驗(yàn),更能夠承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),或被更直接的回報(bào)所吸引?!?/p>
? Tenor
這些特性都可能成為優(yōu)勢。企業(yè)家、首席執(zhí)行官、戰(zhàn)斗機(jī)飛行員和參加極限運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員都是天生的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者。但擁有這樣的基因也許會付出一些代價(jià)。斯蒂芬森的研究表明,冒險(xiǎn)者更容易上癮[11],一部分具有鼓勵(lì)創(chuàng)造性思維的基因的人實(shí)際上會發(fā)展成精神分裂癥[12]。天生沖動(dòng)的人可能是更好的決策者,愿意抓住那些原本會與他們擦肩而過的機(jī)會,但他們也很容易出現(xiàn)賭博、輟學(xué)或被解雇的問題。
我們的基因影響我們大腦的形成方式,從而影響我們思考和與世界互動(dòng)的方式?!つ轄枴さ峡?/strong>
迪克最近與人合著的一項(xiàng)研究[13],使用了約150萬人的數(shù)據(jù)來識別與沖動(dòng)有關(guān)的基因變異。她發(fā)現(xiàn),沖動(dòng)的人往往更有可能在兒童時(shí)期患注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD),或在青春期和成年期吸煙和吸毒,之后出現(xiàn)肥胖和癌癥等相關(guān)癥狀。
迪克說:“盡管如此,仍然清晰的一點(diǎn),DNA不是命運(yùn)。我們的基因會影響我們的性格,影響我們的自然傾向,但這并不意味著擁有這些基因的人總是會出現(xiàn)問題。”
解碼遺傳學(xué)的創(chuàng)始人斯蒂芬森,認(rèn)為DNA 在潛意識中比我們所意識到的更能支配我們的行為。? Alexander Mahmoud/Alamy
我們所處的生活環(huán)境非常重要,它決定著我們是否根據(jù)基因傾向行事。斯蒂芬森說,那些因大腦中基因變異而缺乏自控力的人,如果他們在快餐店旁邊工作,就會更容易暴飲暴食,如果他們開始吸煙,就會很難戒煙。但與此同時(shí),有證據(jù)表明,擁有穩(wěn)定的家庭生活、穩(wěn)定的戀愛關(guān)系和友誼,甚至定期鍛煉,都可以幫他們過上有意義的生活[14][15]。
加拿大麥吉爾大學(xué)的精神病學(xué)教授塞西莉亞·弗洛雷斯(Cecilia Flores)說:“風(fēng)險(xiǎn)最高的人也是從健康環(huán)境中受益最多的人。積極的環(huán)境可以緩沖遺傳易感性,甚至?xí)l(fā)生逆轉(zhuǎn)。”
這不僅有助于解釋人格和成癮行為之間的聯(lián)系,社會科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),研究此類基因與環(huán)境的相互作用能解釋為什么有些人比其他人更適合維持長期關(guān)系。
愛情基因
四年前,耶魯大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的社會學(xué)家開始對178對年齡在37歲到90歲之間的夫婦展開研究[16]。每個(gè)人需要回答一些與婚姻中幸福感和安全感有關(guān)的問題,并提供唾液樣本,用于分析某些基因。
早期研究表明,基因在我們對朋友的選擇,甚至伴侶的選擇上發(fā)揮著某種作用。在這兩種情況下,**我們都傾向于跟那些與自己具有某些生理相似之處的人形成依戀。**耶魯大學(xué)的基因流行病學(xué)家安德魯·迪萬(Andrew Dewan)說:“我們傾向于與那些在基因上與我們更相似的人建立社會關(guān)系。我們可以認(rèn)為控制這些特征的基因?qū)ξ覀冞x擇與誰建立友誼有一定的影響。”
? Xcode Life
事實(shí)證明,基因在我們幾年、幾十年的時(shí)間里維持一段穩(wěn)定、幸福的關(guān)系的能力中也發(fā)揮著重要作用。以往的研究表明[17],離異父母的子女們更容易離婚。耶魯大學(xué)的研究則調(diào)查了催產(chǎn)素的作用,產(chǎn)生這種激素會讓伴侶感覺彼此更親密,當(dāng)婚姻中至少有一方有某種基因變體,增加催產(chǎn)素的活性,使大腦更容易接收其益處時(shí),這樣的伴侶不太可能表現(xiàn)出被稱為焦慮依戀的心理癥狀,這對夫婦也會更幸福。
焦慮依戀是一種特殊的關(guān)系不安全感,源于過去與親密家庭成員和前任伴侶的經(jīng)歷,會導(dǎo)致自我價(jià)值降低、對拒絕的高敏感度和渴望得到認(rèn)可。迪萬說:“這表明遺傳的基因變異會影響我們在人際關(guān)系中的幸福感。基因不完全決定我們建立長期關(guān)系的能力,但卻是一個(gè)促成因素,它可能會促使我們朝著一個(gè)或另一個(gè)方向前進(jìn),無論是朝向還是背離。”
基因決定了你有多喜歡鍛煉,以及你是否喜歡跑步等更孤獨(dú)的體育活動(dòng)。@ Alamy
在醫(yī)學(xué)和心理學(xué)領(lǐng)域,精神病學(xué)家、兒童發(fā)展專家和肥胖方面專家都希望能利用越來越多的基因信息來制定公共衛(wèi)生政策,并為人們提供實(shí)用的建議。
意大利人類技術(shù)研究所(Human Technopole research institute)的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)專家尼古拉·皮拉斯圖(Nicola Pirastu)發(fā)現(xiàn),食物偏好的基因變異會使我們從喜歡水果和蔬菜轉(zhuǎn)向高熱量、高脂肪的食物[18]。由于這些變體中有很多是在大腦中發(fā)現(xiàn)的,他認(rèn)為肥胖應(yīng)該被視為一種疾病,需要通過藥物治療,而不是飲食干預(yù)。
“減肥是非常困難的,”他說,“這不僅僅是意志力的問題。如果你總是餓,你當(dāng)然想吃東西。所以,用藥物來降低對食物的渴望能發(fā)揮作用。當(dāng)然,你也可以通過調(diào)整飲食來做到這一點(diǎn),但這就像一份全職工作,很少有人做得到?!?/p>
隨著基因測序成本的持續(xù)下降,未來可以用來篩查有成癮行為跡象的兒童或青少年。迪克說:“我希望,公眾能夠了解成癮等兒童行為往往與基因有關(guān),從而減少兒童的恥辱感。早期篩查出有成癮等風(fēng)險(xiǎn)的兒童,我們就可以采取行動(dòng)幫助他們,使他們充分發(fā)揮潛力?!?/p>
? CBC
迪克認(rèn)為,如果一個(gè)人和他的家人能預(yù)知他可能會出現(xiàn)成癮或冒險(xiǎn)行為,這樣他就可以積極地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。但她表示,社會也要發(fā)揮應(yīng)有的作用。她說:“研究成癮領(lǐng)域的許多人擔(dān)心美國新頒布的法案,人們能輕易獲得精神藥物、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)賭博,促進(jìn)這些行為會導(dǎo)致更高成癮發(fā)生率?!?/p>
但是,我們才剛剛開始研究基因如何決定我們的行為,以及在我們的人生選擇中所起到的作用。在過去的二十年里,斯蒂芬森和其他科學(xué)家慢慢找到了其中的聯(lián)系,但仍有許多基本問題尚待解答。
“一個(gè)嚴(yán)肅的問題是,人能繼承一種思想嗎?”斯蒂芬森問道,“你的思維方式是從你父母那里遺傳下來的嗎?或許,不能回答這個(gè)問題是因?yàn)槲覀儗λ枷脒€沒有一個(gè)準(zhǔn)確的定義。然而,以人類為例,可以說,我們基本上是由我們的思想和情緒來定義的。但在2023年的今天,我們甚至還不能得出一個(gè)能夠定義我們?nèi)祟惖囊粋€(gè)屬性。”
參考文獻(xiàn):
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[3]elifesciences.org/articles/46922
[4]www.nature.com/articles/s41598-018-34713-z
[5]link.springer.com/article/10.1007/s10519-019-09990-7
[6]www.telegraph.co.uk/news/uknews/2705364/Hobbies-and-careers-are-inherited.html
[7]journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3000871
[8]www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306987721000311
[9]royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rstb.2012.0380
[10]psycnet.apa.org/record/2016-03227-001
[11]akjournals.com/view/journals/2006/2/1/article-p1.xml
[12]www.nature.com/articles/nn.4040
[13]www.nature.com/articles/s41593-021-00908-3
[14]www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6803054/
[15]www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6803054/
[16]journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0213083
[17]journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0956797617734864
[18]www.nature.com/articles/s41467-022-30187-w
文/David Cox
譯/Bella
校對/兔子的凌波微步
原文/www.bbc.com/future/article/20230509-how-genetics-determine-our-life-choices
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