基因决定性格_互动科普

使用社交账号登录

购买价格:
付款方式:

互动科普

主页 > 科普纵览 > 生物 • 医学

基因决定性格

admin  发表于 2017年12月02日

假如有一天,你身患重病、丢了工作,亲人又突然去世,你将如何面对接踵而来的不幸?有人很快摆脱不幸和失意,重新振作;有人则一蹶不振,甚至走上绝路。

为什么会出现这种反差?长期以来,这个问题困扰着心理学家。个人的成长环境等外界因素会极大地影响他应对不幸和失败的能力。生物学家(和孩子的父母们)一直猜测,基因是形成个性特质的基础。对比同卵双胞胎(基因完全相同)和异卵双胞胎(基因有一半相同)的性格,科学家发现,个体的焦虑水平和患抑郁症的几率,有40%~60%由基因决定。

1512190303273513.png

最近,科学家已经开始确认影响性格的特定基因。根据情绪产生和变化的化学分析,科学家已经初步确定了一些遗传突变,它们可能引起人的好奇心、注意力涣散以及暴力冲动(参见第58页图框)。

焦虑和情绪取决于控制大脑5-羟色胺(serotonin)水平的基因。(5-羟色胺是一种神经递质,影响人的睡眠、思维和情绪。)这种基因引起焦虑的形式很普遍,一半以上的人从父母那里继承了这种基因。最新研究不仅发现这种基因与焦虑性格有关,还在大脑中找到了它的作用机理。

然而,最新的研究数据也显示,只有在艰苦的条件下,这种“焦虑基因”才会增加个体患抑郁症的风险。这说明性格是人生经历与基因共同作用的结果。通过揭示基因分子与焦虑及环境的关系,我们不仅对人类行为有了新的认识,而且有可能找到更好的预防、治疗情绪障碍的方法。

 

焦虑基因

长期以来,科学家推测,情绪障碍是5-羟色胺的信号传导出现问题所致。参与这个过程的主要分子是5-羟色胺转运蛋白,它能将神经细胞外围的5-羟色胺运回细胞内(参见右页图框)。

事实上,二十世纪八九十年代已有研究表明,患有抑郁症或焦虑症的病人,体内5-羟色胺转运蛋白的数量和功能都不及正常人。科学家还发现,动物和人的焦虑水平升高,与 5-羟色胺在神经细胞间传导信息的增加有关。[与此矛盾的是,百忧解(Prozac)及类似的抗忧郁药物会抑制5-羟色胺的重吸收,提高它们在神经细胞外围的浓度,从而减少焦虑和抑郁的症状。目前,科学家们还无法解释这一现象。]

德国维尔茨堡大学(University of Wuerzburg)的临床精神病学家克劳斯-彼得·莱施(Klaus-Peter Lesch)和他在美国精神卫生学会(National Institute of Mental Health, 简称NIMH)及国家癌症研究所(National Cancer Institute)的同事,也对这一现象很感兴趣。他们想知道,5-羟色胺转运蛋白基因的变异,是否会影响个体的焦虑和抑郁情况。莱施等人发现,这种基因有一长一短两种形式,均能产生功能蛋白质。然而,正如1996年研究报告指出的那样:与短型基因相比,长型基因能促使神经细胞生成更多的转运蛋白。

莱施的研究小组发现,5-羟色胺转运蛋白的数量确实会影响个体的焦虑水平。他们对505名自愿者进行了焦虑测试,发现拥有至少一个短型基因的自愿者,比拥有两个长型基因的测试分数高。莱施等人总结说,由5-羟色胺转运蛋白基因引起的、与焦虑相关的性格特质变异,占总变异的3%~4%,占遗传变异的7%~9%。

 

战胜焦虑

研究者还确认了产生这种效应的神经学机理:携带5-羟色胺转运蛋白的短型基因,可以提高杏仁核(amygdala)的兴奋度。杏仁核是一束形似杏仁的神经细胞,位于大脑深处,控制人的恐惧及其他情绪。2002年,美国精神卫生学会研究精神病学的艾哈迈德·R·哈里里(Ahmad R. Hariri)与同事发表了一份研究报告。他们让28名健康的受试者注视电脑屏幕上显示的恐惧、愤怒、平静等表情,同时用功能性磁共振成像技术(fMRI)扫描受试者大脑。他们发现,有14个受试者遗传到至少一个短型转运蛋白基因,他们的杏仁核对不同表情的刺激反应特别活跃;而具有两个长型转运蛋白基因的受试者,对刺激的反应不如前者活跃。

32174CF22CFAF2836CA64BEAAD4BB235.jpg

其他研究也显示,5-羟色胺转运蛋白基因的变异会影响情绪。2004年,瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)的心理学家托马斯·富尔马克(Tomas Furmark)领导的研究小组发现,携带短型5-羟色胺转运蛋白基因的社交恐惧症患者,在演讲时,杏仁核的活跃程度超过携带两个长型基因的患者。其他研究者也发现,携带短型转运蛋白基因的人观看负面影像时,控制风险、恐惧的前额叶皮质(prefrontal cortex)会变得活跃。

然而,我们实验室的研究显示,5-羟色胺转运蛋白基因对大脑的影响可能更为广泛:它不仅控制大脑对负面刺激的反应,可能还负责调节大脑中与情绪相关的神经活动的自然背景值水平(background level)。我们让41个自愿者注视电脑屏幕上出现的贬义、中性和褒义的单词,或者只是让他们盯住电脑屏幕上的一点,同时测定他们的杏仁核和大脑其他区域的活动水平。

我们发现,在贬义(单词)刺激出现时,携带至少一个短型基因的个体的杏仁核,比携带两个长型基因的个体更加活跃。这进一步证实了哈里里的研究结果。令人吃惊的是:具有短型基因的受试者即使只是瞪着电脑屏幕,他的杏仁核也会异常活跃(我们在2005年的研究报告中也提到过这一点)。这种杏仁核在静息状态下的活跃性,解释了为什么面对负面刺激时,个体的反应会变得剧烈。我们还观察到,这些携带短型转运蛋白基因的个体在面对正面刺激时,大脑其他区域的神经活动水平也偏高。

总之,研究数据显示,从父母那里遗传到短型5-羟色胺转运蛋白基因的个体,杏仁核和其他控制情绪的大脑区域天生就比一般人活跃。我们猜测,也许正是这种长期的高活动水平,使他们容易焦虑、恐惧,并且容易出现抑郁症等情绪障碍。

顶住压力

仅仅是携带这种基因变异体并不会引起抑郁症,除非周围的环境也对你不利。研究显示,只有当个体面临不幸、挫折,并承受巨大压力时,这种基因的变异才会增加个体患抑郁症的风险。英国伦敦大学国王学院(King's College London)的阿夫沙洛姆·卡斯皮(Avshalom Caspi)是研究精神病学的专家。2003年,他和同事分析了847名新西兰人的5-羟色胺转运蛋白基因,并且调查了他们在21~26岁间经历的应激性事件(如疾病、财务困难以及失恋等)。

927F6CAC3CF5D3CA9494A15549D4F1C1.jpg

在没有压力的环境中,转运蛋白基因丝毫不会影响个体患抑郁症的风险,但它会影响个体在逆境中的沮丧程度。携带至少一个短型转运蛋白基因的个体产生沮丧和自杀念头的风险,会随着应激性事件的增加而增加。在经历4次以上的创伤性事件之后,33%的人会变得沮丧;相比之下,携带两个长型转运蛋白基因的受试个体中,只有17%的人变得沮丧。这表明,在严重的负面事件中,长型转运蛋白基因能保护个体免受抑郁之苦。

2005年,美国弗吉尼亚联邦大学(Virginia Commonwealth University)的精神病遗传学家肯尼思·S·肯德勒(Kenneth S. Kendler)也有类似的发现。他和同事采访了549对双胞胎,了解他们在过去的一年中出现的抑郁、焦虑症状,以及经历的应激性事件。这些事件包括离婚、失业、被抢劫、亲人患病等15种。研究者发现,携带两个短型5-羟色胺转运蛋白基因的个体,与携带一个或两个长型基因的个体相比,更容易因轻微的压力而变得沮丧。2006年,澳大利亚悉尼的威尔士亲王医学研究所(Prince of Wales Medical Research Institute)的遗传学家彼得·R·斯科菲尔德(Peter R. Schofield)和同事在研究报告中指出,在重大不幸事件发生5年内,携带两个短型基因的个体,与携带至少一个长型转运蛋白基因的个体相比,更容易患严重的抑郁症。

7B31024B940B4703D14BF2456D6C503E.jpg

大脑对不幸事件的反应因人而异。我们采访了48名健康自愿者,了解他们过去在工作、人际关系、财务、疾病等方面承受的压力。我们还对一些受试者的沉思倾向做了评估(沉思是抑郁症的诱因之一)。我们让自愿者注视不同的面部表情,或者让他们盯着电脑屏幕的某一点看,同时用fMRI等非侵入式成像技术测定大脑的活动情况。

对于携带一个短型5-羟色胺转运蛋白基因的个体,忧郁的面部表情会增加他们的大脑活动,但这与压力无关。压力只会提高杏仁核和海马体(大脑控制记忆的区域)的静息活动水平,并增加沉思的倾向。2006年,我们对携带两个长型基因个体的研究恰恰相反:这些个体面对的危机越多,大脑中杏仁核和海马体的自然背景值活动水平越低,他们越不容易沉浸于过去。这些研究表明:生活压力与短型5-羟色胺转运蛋白基因共同作用,促使大脑对情绪的反应变得高度敏锐,从而增加个体患抑郁症的风险。

压力和5-羟色胺转运蛋白的缺乏,也会影响小鼠大脑中掌管情绪的区域。2007年,美国国立酒精滥用与酒精中毒研究所(National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism)的遗传学家安德鲁·霍姆斯(Andrew Holmes)和同事发表了一项研究。他们摘除了小鼠的5-羟色胺转运蛋白基因,模拟携带短型基因的人体内5-羟色胺转运蛋白偏少的状况。

被改造的小鼠在多轮紧张的游泳测试后,表现出抑郁症状:它们停滞在一处的时间比一般的小鼠长。研究者还把某种声音与对小鼠爪子的电击联系起来,培养它们对这种声音的恐惧感,然后又设法消除这种恐惧。结果,被改造的小鼠很难克服自己的恐惧。5-羟色胺转运蛋白基因的缺乏还会影响小鼠的大脑:被改造小鼠的杏仁核和前额叶皮质内,控制紧张、恐惧的区域在结构上出现了异常。

 

情绪分子

尽管我们已经有了这些发现,但这只是人们对压力感知差异的冰山一角。遗传学家估计,至少有15种基因与环境因素一起,影响个体对焦虑、压力的感知。只有等研究者把各种基因和环境因素构成的拼图全部拼好之后,他们才能准确找出每个人焦虑、抑郁的倾向和原因。

一旦我们对此有了更深入的认知,那些高危人群就能采取措施,预防情绪障碍症。通过跟踪导致精神病患者焦虑和抑郁的分子,医生就能根据每个病人的具体情况,为他们选择最有效的治疗方案。

人类基因组计划(Human Genome Project)将为我们揭示所有的基因密码;人类基因组单体型图计划(Human HapMap Project)则会为我们揭示人类的基因变异。这些发现无疑会帮助我们更快找到大脑中塑造性格的基因。一旦发现这些基因,心理学家将不得不用遗传分子来解释人类行为、精神疾病以及性格特征。


全部评论

你的评论