Телесный разум. Как тело влияет на наши мысли, чувства и воспоминания

Мы думаем, чувствуем и действуем своим телом, с его помощью соприкасаемся с окружающим миром, с ним связан наш разум. Я надеюсь, что «Телесный разум» поможет вам лучше понять, кем мы являемся в отношениях с собой, близкими, обществом и Вселенной, и замотивирует вас проявлять свободу воли и брать на себя ответственность за свои действия.

Глава первая Имеют ли значение гены?

Соединение сперматозоида и яйцеклетки при зачатии приводит к оплодотворению яйцеклетки и формированию диплоидной клетки, зиготы, которая, прижившись в утробе матери, в итоге станет взрослым человеком. Эта крошечная клетка несет в себе план всего будущего человеческого существа. Удивительно, но это правда. Еще более удивительно, что, согласно научным исследованиям, эта генетическая информация не ограничивается архитектурными планами построения тела, но также включает данные, отражающие опыт и личностные характеристики родителей, что переносят нас в новую науку – эпигенетику.

Думаю, справедливо заметить, что эпигенетика является самым революционным достижением биологических наук с тех пор, как в 1859 году вышла книга Чарлза Дарвина «О происхождении видов».

ЭПИГЕНЕТИКА – ЭТО ИЗУЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ, С ПОМОЩЬЮ КОТОРЫХ ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА РЕГУЛИРУЕТ АКТИВНОСТЬ ГЕНОВ.

Эпигенетика – наука не только о том, что жизненный опыт меняет нас, но и о том, что эти изменения могут передаваться нашим детям и внукам на протяжении многих поколений. Этот процесс называется трансгенерационным наследованием и в последние годы часто становится областью исследований.

С эволюционной точки зрения мнение, что воздействие важных условий окружающей среды, таких как голод, война, тревога и т. п., должно «информировать» потомство человека для лучшей подготовки к жизни после рождения, имеет смысл. Очевидно, что эта информация может передаться от родителей к детям только через половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды).

В последнее десятилетие исследователи установили, что копии ДНК, передаваемые через гены, не являются окончательными при рождении [7] . Гены – это не приговор. Такие факторы окружающей среды, как питание, стресс и эмоции, могут менять экспрессию генов без изменения их структуры.

7

Важно отметить, что сами фрагменты ДНК как химической структуры остаются неизменными. В процессе метилирования, например, происходит присоединение дополнительных химических групп, но основную последовательность ДНК это принципиально не меняет. (Здесь и далее примечания научного редактора, если не указано иное.)

Мы совершим стремительное путешествие по генетике: рассмотрим хромосомы, гены, ДНК, РНК и другие понятия. Затем мы перейдем к эпигенетике, которую я разделил на экологическую эпигенетику, то есть физические факторы окружающей среды (загрязнение, токсины, обилие или недостаток пищи), и психосоциальную эпигенетику, которая касается отношений, особенно между родителями и детьми, и психологических факторов (стресс, тревога, наличие или отсутствие привязанности). Также мы уделим особое внимание тому, как жестокое обращение и пренебрежение со стороны родителей влияет на эпигеном ребенка.

Генетика

Невозможно обсуждать генетику без использования научных терминов, из-за чего я вынужден просить вас о снисхождении и терпении. Даже если вы находите некоторые из этих слов пугающими, пожалуйста, читайте дальше. Вы поймете суть. Я обещаю.

Основной единицей наследования является хромосома. Хромосома – это организованный пакет ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), находящийся в ядре каждой клетки. Разные организмы имеют разное количество хромосом. У людей 23 пары хромосом: 22 пары пронумерованных, называемых аутосомами, и одна пара половых – X и Y. У женщин набор хромосом записывается как XX, у мужчин – XY [8] .

8

Существуют состояния, связанные с отсутствием одной из половых хромосом или, напротив, с увеличением их количества, при этом фенотипически мы будем определять людей как женщин и мужчин.

Каждый ребенок получает половину своих хромосом от матери и половину от отца [9] .

Геном – это полный набор ДНК в клетке. От 25 000 до 35 000 генов в геноме человека составляют всего 5 % всего генома. Все остальное – переключатели и длинные участки некодирующей ДНК (то есть не производящей белки). Эти области между генами долгое время называли мусорной ДНК. Недавно ученые узнали, что области между генами являются переключателями, которые играют жизненно важную роль в функциях клеток. Мутации в этих областях ДНК могут серьезно повлиять на здоровье человека.

9

Помимо основного набора хромосом от матери и отца в зиготу попадают клеточные органеллы – митохондрии, обеспечивающие клетку энергией и имеющие свою собственную ДНК (митохондриальная ДНК). Таким образом, количество генетической информации, получаемой от обоих родителей, превышает половинный набор хромосом.

Роберт Сапольски, профессор биологии, неврологии и нейрохирургии из Стэнфордского университета, в своей книге «Почему у зебр не бывает инфаркта. Психология стресса» говоря о геноме человека, приводит следующее сравнение: «Представьте, что у вас есть книга на 100 страниц [10] , из которых 95 – это инструкция к тому, как читать оставшиеся 5».

В своем основополагающем труде «О происхождении видов» Дарвин писал [11] , что эволюционные изменения происходят в течение миллионов лет естественного отбора. Следуя по стопам Дарвина [12] , генетики добились невероятных успехов в выявлении отдельных генов с вариациями, которые приводят к простым менделевским признакам и заболеваниям, таким как фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, болезнь Тея – Сакса и муковисцидоз. Однако стоит отметить, что болезни с простыми менделевскими схемами наследования встречаются редко, в то время как большинство заболеваний человека, таких как рак, диабет, шизофрения, алкогольная зависимость, или личностные черты и поведение являются результатом взаимодействия множества генетических, психо-социально-экономических и культурных элементов и, следовательно, считаются сложными и многофакторными.

10

«Представьте, что у вас есть книга на 100 страниц»: Sapolsky, Robert. Why Zebras Don’t Get Ulcers (New York. Henry Holt & Company, 2004).

11

Дарвин писал: Дарвин, Чарлз. Происхождение видов (Лондон: Джон Мюррей, 1859).

12

Следуя по стопам Дарвина: Risch, N. J. (2000). Nature, 405(6788), 847–856; Botstein, D. and Risch, N. (2003). «Discovering genotypes underlying human phenotypes: past successes for mendelian disease, future approaches for complex disease.» Nature Genetics, 33, 228–237.

Обложки журнала Time часто отражают доминирующие культурные, политические или научные феномены, и именно поэтому на обложке выпуска от 25 октября 2004 года была изображена молящаяся женщина с надписью «ГЕН БОГА». Фотография отсылала к статье, в которой выдвигалась гипотеза о наличии в геноме некоего гена Бога. Разумеется, это утверждение далеко от истины.

Не существует ни гена Бога, ни гена гнева, ни гена эгоизма, ни гена шизофрении. Требуется множество генов, чтобы у человека развилась болезнь или появилась та или иная черта личности. Точно так же различные комбинации одних и тех же генов могут создать высокий интеллект, музыкальные способности, дальновидность и другие положительные качества. Исследователи из Женевского университета сообщают, что генетические вариации в одной геномной позиции [13] влияют на множество отдельных генов. Если меняется один элемент, это влечет за собой изменение всей системы.

13

Генетические вариации в одной геномной позиции: Dermitzakis, Emmanouil T., et al. (2015). «Population Variation and Genetic Control of Modular Chromatin Architecture in Humans.» Cell, 162(5), 1039–1050.

Гены преподают нам важнейший жизненный урок [14] : все взаимосвязано.

Показательным примером является открытие того, что изменения личности могут повлиять на форму и движения тела [15] , по крайней мере у рыбок данио-рерио, что недавно продемонстрировало исследование, проведенное в Университете штата Северная Каролина. Исследователи вывели две группы рыб: одни были смелыми, другие – пугливыми. У смелых рыбок данио-рерио была более изящная форма тела, а также способность быстрее реагировать при возникновении опасности, чем у пугливых. Это исследование подтверждает предположение о том, что такие черты, как индивидуальность или темперамент, могут быть генетически связаны с другими чертами – например, с формой тела [16] . Тело – это сложная экосистема, в которой все перестраивается даже при малейшем изменении, создавая эффект домино.

14

Гены преподают нам важнейший жизненный урок: Meaney, M. J. (2001). «Maternal care, gene expression, and the transmission of individual differences in stress reactivity across generations.» Annual Review of Neuroscience, 24, 1161–1192.

15

Изменения личности могут повлиять на форму и движения тела: Kern, Elizabeth M.A., Robinson, Detric, et al. (2016). «Correlated evolution of personality, morphology and performance.» Animal Behavior, 117, doi:10.1016/j.anbehav.2016.04.007.

16

Важно отметить, что результаты, полученные на одних моделях (например, на рыбах), далеко не всегда справедливы для других организмов (например, для людей).

Функционирование генома зависит от его внутриклеточной среды (среды в клетке, окружающей ядро) и его взаимосвязи с внеклеточной, включая гормоны и нейромедиаторы. Внеклеточная среда, представляющая собой ткани и органы организма, в свою очередь, подвержена влиянию окружающей среды индивида – например, доступности пищи или уровня социальных взаимодействий [17] . Следовательно, мы неосознанно приспосабливаем свою жизнь ко всему, что происходит внутри и снаружи нас. Замечательно, что наше тело может делать это самостоятельно и нам не приходится думать об этом большую часть времени.

17

В то же время одной из ключевых характеристик живого организма является его стабильность, способность поддерживать гомеостаз – внутреннее постоянство. Это обеспечивается множеством систем организма, поэтому говорить о высокой изменчивости вследствие действия факторов внешней среды было бы преувеличением.

За некоторыми исключениями, каждый тип клеток многоклеточного организма несет в себе один и тот же набор генетических инструкций, закодированных в его геноме. Тем не менее каждый тип клеток экспрессирует (активирует) только те гены, которые необходимы для выполнения его конкретной функции. Белки, которые упаковывают гены в клеточном ядре, называются гистонами. Гистоны действуют как катушки, вокруг которых наматывается ДНК, и играют важную роль в регуляции работы генов. Подробнее об этом мы поговорим в следующем разделе.