§ 8.3. Генотип и фенотип

Вернемся к вопросу нашей уникальности. Понятно, что гены программируют наш мозг, но за счет чего мы получаемся такими разными? Чтобы разобраться в этом, познакомимся с такими понятиями, как геном и генотип.

Геном – это совокупность всех генов, которая характеризует нас как человеческий вид, отделяя от других биологических видов с иными геномами (есть геномы собаки, червя, мухи и т. д.). Генотип – генетическая характеристика уже отдельно взятой особи. Поэтому свою уникальность нам нужно искать на уровне генотипа. Давайте разберемся в том, как он образуется.

Во-первых, рождаясь, мы забираем часть генов от папы, а часть от мамы. Когда гены перемешиваются (рекомбинируются), они образуют новые наборы, приводящие к появлению уникальных поведенческих и когнитивных функций, которые не были свойственны ни одному из родителей. Очень упрощенно этот процесс можно объяснить на примере смешивания цветов. Если у папы гены желтого цвета, а у мамы синего, то у ребенка будут зеленого.

Во-вторых, в процессе передачи генов от родителей к детям те случайным образом мутируют. Удачные мутации закрепляются естественным отбором, а неудачные из человеческого генофонда со временем вымываются. Мы уже касались этого вопроса на примере «гена авантюризма» (§ 5.5), который появился благодаря мутации и закрепился у племен, ведших кочевой образ жизни, потому что пошел им на пользу. Теперь представьте, что вся эта масса, состоящая из тысяч генов, постоянно мутирует и перемешивается, делая каждого человека по-настоящему уникальным существом.

На этом наша уникальность не заканчивается, потому что поверх генотипа формируется фенотип, в котором наши генетические исходные данные обтачиваются под особенности внешней среды.

Если использовать аналогию с кулинарией, то генотип – это рецепт, а фенотип – то, что в итоге оказывается у нас на тарелке. Многим из вас наверняка знакома ситуация: пробуешь в гостях какую-нибудь вкуснятину и просишь рецепт, чтобы повторить гастрономический изыск самостоятельно. Однако дома блюдо получается почему-то каким-то не таким. То ли духовка «не той системы», то ли специи другие, то ли сам повар подкачал. Куча причин может привести к тому, что один и тот же рецепт превратится в разные блюда. То же самое происходит и с нами. Да, мы, бесспорно, рождаемся с определенным набором генов, но на особенности их транскрипции неминуемо влияют обстоятельства, в которых мы взрослеем.

В предыдущем параграфе уже говорилось, что гены работают не постоянно, а включаются и выключаются по определенным принципам, которые генетики называют факторами транскрипции. Эти принципы очень подвижны, поскольку программируются контекстом внешней среды, в которой мы развиваемся. Генетика пока мало знает о том, как именно транскрибируются гены, но очевидно, что это очень сложный процесс, раз в него вовлечено до 95 % нашего ДНК. Влияние фенотипа можно показать на гипотетическом примере. Если мы клонируем человека, у которого было трудное детство, но клону обеспечим самые счастливые условия взросления, то это будут абсолютно разные люди. Несмотря на одинаковый генотип, у них сформируются разные фенотипы.

Резюмируя, можно сказать, что наша неповторимость обеспечивается смешением генотипов родителей со случайными мутациями. Получившийся уникальный генотип корректирует свою работу, учитывая не менее уникальные факторы внешней среды, в которых мы рождаемся и развиваемся. В результате формируется наш индивидуальный фенотип. Перемножение всех этих уникальностей и порождает нашу итоговую исключительность.

§ 8.4. Границы генетического детерминизма

Чтобы до конца прочувствовать, насколько мы детерминированы генетикой, давайте возьмем конкретный пример – влияние генов на работу серотониновой системы.

Серотонин может существовать в виде гормона и в виде нейромедиатора. Поскольку нас интересует поведенческая роль генов, то мы остановимся на работе нейромедиаторов. Серотонин, как и дофамин, принадлежит к группе основных нейромедиаторов, чей уровень влияет на определенные типы нашего поведения. Обычно мы слышим, что это «гормон, поднимающий настроение». И это тоже имеет место, потому что серотонин усиливает действие дофамина на целеориентированное поведение. Однако наиболее значимое воздействие он оказывает на нашу агрессивность. За последние 20 лет проведено множество исследований, которые установили четкую зависимость между уровнем серотонина в мозге и диапазоном агрессивного поведения – от скрытой враждебности до неприкрытого насилия. Особенно хорошо уровень серотонина предсказывает импульсивность, когда мы начинаем плохо сдерживать свои привычные реакции, а также спонтанную агрессию. Чем ниже уровень серотонина, тем выше вероятность, что «последняя капля» станет действительно последней. Есть исследования, которые на примере уже знакомых нам экономических игр показали, что люди с пониженным уровнем серотонина склонны внезапно и жестко разрывать благополучное и надежное сотрудничество. Мало того, ученые установили связь низкого уровня серотонина с импульсивными решениями о самоубийстве, так что роль серотонина в нашей жизни крайне важна.

Таким образом, зная, что низкий уровень серотонина провоцирует асоциальное поведение, мы можем сделать вывод, что наличие у нас генов, которые прямым или косвенным образом предрасположены к подавлению серотонина, будет определять и нашу склонность к импульсивной агрессии. Таких генов на сегодня найдено несколько, самый знаменитый – MAOA-L, который журналисты окрестили «геном воина».

Этот ген, как и уже знакомый нам DRD4-7R (ген авантюризма), появился в результате мутации, в данном случае это низкоактивный вариант гена MAOA. Изначально MAOA нужен нам, чтобы выводить из мозга синтезированный серотонин, что в свою очередь необходимо, чтобы мы не стали навечно заложниками какого-то чувства. Для этого мозг следит не только за своевременным синтезом нейромедиаторов, но и за их разложением, чтобы они не задерживались в наших синапсах дольше положенного. Ген MAOA отвечает за скорость, с которой будет разлагаться наш серотонин. Благодаря высокой степени полиморфизма у него появились разнообразные мутации, которые получили широкое распространение в мире. В первую очередь это аллели 2R, 3R, 3.5R, 4R. Изучая их, ученые установили, что аллели 3.5R и 4R связаны с более высокой транскрипционной эффективностью промотора MAOA, поэтому серотонин разлагают быстрее, а вот аллели 2R и 3R транскрибируются (считываются) хуже, поэтому серотонин выводят медленнее. После этого ученые поделили эти аллели на две группы, высокоактивные MAOA-H и низкоактивные MAOA-L, и стали проводить масштабные исследования их влияния на агрессивность, в первую очередь на больших выборках уголовных преступников. Было установлено, что обладатели аллелей MAOA-L демонстрировали повышенный уровень враждебности.

Внимательный читатель, который не только следит за ходом моей мысли, скорее всего заметит противоречие. Он скажет: «Подождите, если низкий уровень серотонина повышает агрессию, а MAOA-L разлагает серотонин медленнее, то агрессивность наоборот должна падать, ведь серотонина станет больше». Абсолютно уместное замечание. Дело в том, что при хронической задержке серотонина в синапсах возникает его постоянный избыток и постсинаптические нейроны начинают адаптироваться, уменьшая свою чувствительность к серотонину и сокращая число серотониновых рецепторов. Поэтому, несмотря на увеличение количества серотонина, его влияние на нас становится значительно слабее. В этом кроется разница между генами и фармакологией: если препараты оказывают на организм эпизодический эффект, то гены работают постоянно, давая возможность смежным системам адаптироваться к их действию.

Давайте вернемся к полиморфизму гена MAOA и его связи с преступниками. Как уже было сказано, эта связь действительно найдена и подтверждена несколькими исследованиями. Когда была установлена статистически значимая связь между агрессивным поведением и низкоактивным вариантом MAOA, журналисты тут же окрестили его «геном воина», «криминальным геном» и «геном убийцы», а ученые с новой силой заговорили о генетической детерминированности. Дошло до того, что в некоторых судах наличие аллели MAOA-L стало учитываться как смягчающее обстоятельство.

Ситуация с геном MAOA уникальна. Во-первых, потому что большое количество независимых исследований подтвердило его значимую роль в агрессивном поведении, а такое единство мнений встречается нечасто. Обычно поведенческий признак формируется целой когортой разнообразных генов, и очень редко один ген влияет на статистически значимую разницу. В данном случае, похоже, что и один «ген воина» в поле воин, прошу прощения за каламбур. Во-вторых, ген MAOA расположен на X-хромосоме, а это значит, что влияние «гена воина» на мужчин намного сильнее. Напомню, что мужчины, в отличие от женщин, несут одну Х-хромосому, поэтому любой «агрессивный» ген на этой хромосоме будет единственным и не сможет компенсироваться эффектом аналогичного гена с парной хромосомы. У женщин две Х-хромосомы, поэтому «ген воина» проявится у них только в том случае, если на обеих хромосомах окажутся одинаковые мутации гена MAOA, а такое «везение» крайне редко. Эти данные упали на благодатную почву, потому что, по статистике, подавляющее большинство насильственных преступлений совершают мужчины. Что и говорить, ситуация с геном MAOA-L стала по-настоящему одиозной.

Но все ли так однозначно? Конечно же нет. Помните, обсуждая экспрессию гена, мы говорили о транскрипционных факторах, которые предопределяют не только его включение и выключение, но и регулируют его интенсивность. Одним из таких факторов является окружающая среда, которая особенно сильно сказывается на индивиде на ранних стадиях его развития. Это становится очевидным, если знать, что мозг новорожденного по количеству нейронов сформирован лишь на 19 %. Поэтому гены, ответственные за нейрогенез оставшихся 81 % обязательно попадают под влияние окружающей среды. От того, в каких условиях взрослеет ребенок, будет зависеть, как эти гены станут транскрибироваться (активироваться, тормозиться, ускоряться), а следовательно, как будет формироваться нейросеть в голове. Поэтому наше поведение предопределено с рождения лишь отчасти.

Рассматривая ситуацию с «геном воина», мы видим этот принцип в действии. Последующие исследования показали, что вероятность импульсивной агрессии действительно увеличивается в 2–3 раза для носителей низкоактивного варианта MAOA, но только если они пережили жестокое обращение в детстве. Если же ранние годы жизни были безоблачными, то и влияние гена минимально. Впоследствии эти выводы неоднократно подтверждались разными исследовательскими группами и сомневаться в них не приходится. Это прямое доказательство того, что наша индивидуальность во взрослой жизни предопределена генотипом лишь отчасти. Во многом она зависит от психоэмоционального состояния в период активного взросления, вплоть до 20–25 лет. Именно в этом возрасте мозг и в особенности лобная кора завершают свое формирование.

Разумеется, детская травма – лишь один из факторов, влияющих на интерпретацию наших генов. Она часто фигурирует в исследованиях, потому что ее проще анализировать – все-таки детские травмы потому и травмы, что об издевательствах в ранние годы мы обычно помним до конца жизни. Однако фенотип формируется и другими факторами. Их огромное количество, и каждый по-своему корректирует транскрипцию генотипа. Но речь всегда идет именно о коррекции. Помните пример с рецептом? (§ 8.3) Вкус, конечно, может быть разным, но если ты готовишь шарлотку по рецепту шарлотки, то у тебя получится шарлотка разной степени съедобности и никогда – котлета по-киевски. Тоже самое с фактором трудного детства. Он, несомненно, влияет на активность «гена воина», но даже если ребенок ни с какими проблемами не сталкивался, этот ген никуда не девается. Он останется с человеком навсегда, что подтверждают те же исследования. Да, взрослые, у которых за плечами безмятежное взросление, лучше справляются с генетической агрессивностью, но… только до тех пор, пока их не провоцируют! Тогда пиши пропало – под звук фанфар ген воина возрождается словно феникс.