petarg/Shutterstock

I kampen om naturen versus nurture har nurture en ny rekrut: epigenetik - hentet ind fra molekylærbiologien for at give videnskabelig tyngde til argumentet om, at gener ikke er skæbne. Den overvældende evidens for genetiske effekter på vores psykologiske træk fremmaner en fatalistisk vision for mange mennesker, hvor vi er slaver af vores biologi, ikke har kontrol over vores egen psyke og vores egen adfærd. Epigenetik, en mekanisme til at regulere genekspression, synes at tilbyde en flugt fra genetisk determinisme, et middel til at transcendere vores medfødte dispositioner og ændre, hvem vi er.

Dette synspunkt er godt repræsenteret af Deepak Chopra MD og Rudolph Tanzi MD, professor i neurologi ved Harvard Medical School, som skriver:

Hver dag bringer nye beviser på, at forbindelsen mellem sind og krop når helt ned til vores geners aktiviteter. Hvordan denne aktivitet ændrer sig som reaktion på vores livserfaringer omtales som "epigenetik". Uanset arten af ​​de gener, vi arver fra vores forældre, giver dynamiske ændringer på dette niveau os næsten ubegrænset indflydelse på vores skæbne.

Dette håb udspringer af forskning det tyder på, at visse typer oplevelser hos dyr faktisk kan resultere i, at et epigenetisk mærke bliver knyttet til bestemte gener, med langvarige virkninger på adfærd. Epigenetik giver således nogle mekanistiske akkreditiver til ideen om, at vi kan tilsidesætte eller overskrive de gener, der ellers ville diktere vores medfødte træk og dispositioner.

Der er imidlertid en iboende modsigelse i denne idé, idet den mekanisme, der giver lydhørhed over for erfaring, på samme tid formodes at låse de resulterende ændringer på plads. Der er endda undersøgelser hvilket tyder på, at sådanne epigenetiske mærker kan overføres fra forældre til deres børn og endda deres børnebørn, hvilket sætter dem i stand til at opføre sig på en bestemt måde som reaktion på oplevelser, som deres forfædre havde. Dette er en ironisk deterministisk idé – at en persons adfærd ville blive så stærkt påvirket af deres forfædres oplevelser – især for en mekanisme, der formodes at mediere ubegrænset adfærdsfleksibilitet.

For at evaluere påstandene om, at epigenetik kan frigøre os fra vores forudbestemte psykologiske træk, er vi nødt til at se på detaljerne om, hvordan vores gener påvirker disse træk, og hvad epigenetik egentlig indebærer.

Vi har alle indkodet i vores genom et program til at lave et menneske med en menneskelig hjerne, der giver vores almene menneskelige natur. Men det program varierer mellem mennesker på grund af de mange millioner genetiske forskelle, vi alle bærer på. Så programmet til at lave min hjerne adskiller sig fra programmet til at lave din. Og den præcise måde, programmet afspiller på, varierer fra kørsel til kørsel, så den resultatet er forskelligt selv mellem genetisk identiske tvillinger. Så vores individuelle natur er en unik variation over det generelle tema.

Vi kommer kablet anderledes, med medfødte dispositioner påvirker vores intelligens, personlighed, seksualitet og endda måden vi på opfatte verden. Disse medfødte psykologiske træk bestemmer ikke nødvendigvis vores adfærd fra øjeblik til øjeblik, men de påvirker den, både på ethvert givet tidspunkt og ved at vejlede udviklingen af ​​vores vaner og fremkomsten af ​​andre aspekter af vores karakter gennem vores levetid . Men kan epigenetik virkelig overskrive disse genetiske effekter på vores psykologi?

I molekylærbiologi refererer epigenetik til en cellulær mekanisme til at kontrollere ekspressionen af ​​gener. Det er især vigtigt for genereringen af ​​forskellige typer celler under embryonal udvikling. Alle vores celler indeholder det samme genom med omkring 20,000 gener, der hver koder for et specifikt protein, såsom kollagen, leverenzymer eller neurotransmitterreceptorer. Forskellige typer celler har brug for en anden undergruppe af disse proteiner for at udføre deres respektive job. Så i hver celletype er nogle gener "tændt", det vil sige, at genet transskriberes af et enzym til messenger-RNA, som derefter oversættes til det passende protein. Andre er "slået fra", så det stykke DNA bare sidder der, og proteinet bliver faktisk ikke lavet.

Mens et embryo udvikler sig, vil visse celler få et signal om at blive til muskelceller eller nerveceller eller hudceller. Det signal inducerer ekspressionen af ​​nogle gener og undertrykkelsen af ​​andre. Men disse signaler er ofte forbigående og varer ikke ved efter udvikling, mens cellerne stadig skal forblive muskelceller eller hudceller eller nerveceller. Epigenetiske mekanismer involverer pakning af DNA'et i aktive eller inaktive tilstande, således at de indledende profiler af genekspression opretholdes over cellernes levetid. Så det fungerer som en slags cellulær hukommelse. En celles epigenetiske tilstand kan endda overføres gennem celledelinger.

Fejlfortolket

Desværre er flere udtryk i den beskrivelse åbne for fejlfortolkning. Først er udtrykket "gen" i sig selv. Den oprindelige betydning af ordet kom fra videnskaben om arvelighed og henviste til en fysisk ting, der blev overført fra forældre til afkom, og som kontrollerede nogle observerbare egenskaber. Vi ved nu, at gener i betydningen arvelighed faktisk er variationer i sekvensen af ​​DNA, der koder for et eller andet protein. For eksempel er "genet for" seglcelleanæmi i virkeligheden en mutation i det gen, der koder for proteinet hæmoglobin. Vi har alle det samme sæt gener, bare forskellige versioner af dem.

For det andet, og relateret, når vi siger, at et gen er "udtrykt", mener vi det i form af molekylærbiologi. Det kan lyde, som om det er ment i form af arvelighed, som om det refererer til, at effekten af ​​en genetisk variation på et eller andet træk er enten tydeligt eller ej. Men det er slet ikke det samme. I virkeligheden er forholdet mellem ekspressionsniveauer af et givet gen og vores egenskaber typisk meget komplekst og indirekte.

For det tredje antyder udtrykket "cellulær hukommelse" uundgåeligt, at epigenetik kan ligge til grund for psykologisk hukommelse og således danne grundlaget for vores reaktion på erfaring. Selvom dynamiske ændringer i genekspression er nødvendige for at dannelsen af ​​minder kan ske, er der ingen beviser for, at minderne i sig selv er lagret i genekspressionsmønstre. I stedet er de legemliggjort i ændringer i styrken af ​​forbindelser mellem nerveceller, medieret af meget lokale, subcellulære ændringer i neuroanatomien.

Endelig er ideen om, at epigenetiske modifikationer af DNA'et kan "overgives" tiltænkt i form af celledeling, men får det til at lyde som om epigenetiske reaktioner på erfaring kan overføres fra en organisme til dens afkom. Selvom en sådan mekanisme eksisterer i planter og nematoder, er der ingen overbevisende beviser at dette er tilfældet hos pattedyr, især ikke hos mennesker.

Ret fantasifuldt

Lad os overveje et simpelt eksempel. Hvis jeg tilbringer noget tid ude i sollys, vil jeg blive brun. Det er i bund og grund en epigenetisk proces, der involverer ændringer i genekspression, der øger produktionen af ​​melanin i min hud, hvilket resulterer i en mørkere hudtone. Her er der en ret enkel, direkte og umiddelbar sammenhæng mellem ekspressionen af ​​de relevante gener og egenskaben af ​​hudfarve. Denne cellulære reaktion på oplevelse varer fra uger til måneder, men ikke længere. Og det vil ikke gå i arv til mine børn eller børnebørn.

Der er nogle få neurale funktioner, hvor epigenetiske effekter på et lille antal gener kan være vigtige, såsom regulering af stressfølsomhed , stofmisbrug, for eksempel. Men psykologiske træk som intelligens og personlighed bestemmes ikke af den igangværende handling af nogle få gener.

For det første er disse egenskaber slet ikke genetisk bestemt - meget af variationen er ikke-genetisk af oprindelse. De genetiske effekter opstår også fra variation i tusindvis af gener, og denne variation påvirker for det meste processerne af hjernens udvikling. Disse effekter opstår ikke, fordi vores gener bliver udtrykt på en bestemt måde lige nu, men fordi de blev udtrykt på en bestemt måde under udviklingen.

Det førte til, at vores hjerner blev koblet på en bestemt måde, sådan at vores forskellige neurale kredsløb har en tendens til at arbejde på en bestemt måde, hvilket resulterer i forskelle i kognitive funktioner og beslutningstagning i forskellige scenarier, der manifesterer sig som karakteristiske adfærdsmønstre. Det er en frygtelig lang og kompleks vej fra gener til psykologiske træk. Ideen om, at vi kan ændre disse egenskaber ved at ændre udtrykket af nogle gener hos voksne - som at blive solbrændt - er derfor ret fantasifuld.

At påkalde sig den cellulære mekanisme af epigenetik gør det ikke mindre fantasifuldt. Det er der heller ikke nogen reelle beviser at oplevelser som traumer forårsager epigenetiske ændringer, der påvirker en syges børn eller børnebørn, adfærdsmæssigt eller på anden måde.

Solbrændthed: én ting påvirker epigenetik. ProStockStudio / Shutterstock

Men intet af dette betyder, at vi er genetisk programmerede automater, hvis adfærd er fastkablet fra fødslen. Vi har bestemt medfødte dispositioner, men disse giver kun en baseline for vores adfærd. Vi er i virkeligheden hard-wired til at lære af erfaring – det er sådan, vi tilpasser os vores særlige omstændigheder, og hvordan vores adfærdsmønstre opstår. Men dette sker gennem ændringer i vores neuroanatomi, ikke i vores genekspressionsmønstre.

Heller ikke disse strukturer er faste. Forandring er fortsat mulig. Det kan vi stadig kontrollere vores adfærd. Vi kan arbejde på at tilsidesætte og omforme vores vaner. Vi kan til en vis grad overskride vores egne underbevidste tilbøjeligheder. Dette kræver selvbevidsthed, disciplin og indsats. Den ene ting, det ikke kræver, er epigenetik.

Om forfatteren

Kevin Mitchell, lektor i genetik og neurovidenskab, Trinity College Dublin

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon