Генетика мозга

2. Генетика мозга

Замена всего лишь одного гена позволила вырастить мышь, размер мозга которой гораздо больше, чем у её собратьев и внешне напоминает... человеческий.

Такой странный и неожиданный результат был получен американскими учёными в ходе опытов с бета-катенином — белком, который, как предполагается, частично контролирует деление клеток. По мнению д-ра Кристофера Уолша, возглавлявшего эксперимент, бета-катенин может "запретить" деление клетки и, таким образом, заставить её превратиться в нейрон.

Для того чтобы убедиться в справедливости этой гипотезы, зародышам нескольких лабораторных мышей была вживлена "ударная доза" бета-катенина. К величайшему изумлению экспериментаторов, мозг мыши оказался не просто большим. Его размеры настолько превзошли внутренний объём черепа, что обычно гладкому мышиному мозгу пришлось "сморщиться" и образовать те самые извилины, которыми так гордятся представители вида homo sapiens.

Пока не известно, как сказалось увеличение объёма серого вещества на интеллектуальных способностях мыши: вскоре после рождения все мыши были убиты и препарированы. Кроме того, сам факт обладания большим мозгом ещё не гарантирует каких-то гениальных способностей: известно, что люди, страдающие мегацефалией, порой не могут похвастаться даже средним уровнем IQ.

Предметом психогенетики является взаимодействие наследственности и среды в формировании межиндивидуальной вариантности психологических свойств человека (когнитивных и двигательных функций, темперамента).

В настоящее время все большее распространение приобретает междисциплинарный подход к проблеме развития человека, предполагающий интеграцию конкретных научных знаний, принадлежащих к разным областям — психологии развития, возрастной физиологии, генетике. Нарастающая интеграция знаний заставляет пересматривать некоторые сложившиеся представления о соотношении биологического и социального в развитии человека. На смену традиционной конфронтации биологических и культурологических представлений о человеке приходит более конструктивный подход, в рамках которого на первый план выдвигается коэволюция биологического и социального, утверждается социальная детерминированность биологии человека. Как более адекватное выступает положение о том, что для развития личности характерно неразрывное единство природного и социального. При таком подходе по-новому интерпретируется значение генетических основ в развитии человека. Генетическое уже не противопоставляется социальному. Напротив, выдвигается положение о том, что генотип содержит в себе в свернутом виде, во-первых, информацию об историческом прошлом человека и, во-вторых, связанную с этим программу его индивидуального развития, адаптированную к специфически социальным условиям жизни. Таким образом, генетика и, в первую очередь, психогенетика органически включается в круг дисциплин, необходимых для решения вопроса о движущих силах и источниках развития индивидуальности человека. В связи с этим в последние годы активно развиваются такие направления психогенетики, как генетическая психофизиология, исследование средовых детерминант биоэлектрической активности мозга и генетика индивидуального развития.

Прошедший ХХ век стал в биологии веком ДНК, веком открытия молекулярных основ кодирования генетической информации. А что станет основной научной задачей в веке 21-м? По-видимому, понимание работы мозга. Мышление, обучение, память, творчество — это категории, о которых раньше рассуждали гуманитарии. Теперь это предмет исследования для биохимии и биофизики, молекулярной биологии и генетики.

На недавней встрече нейробиологов с журналистами, проходившей под девизом «Управляем ли мозг?», о генетике мозга рассказывал член-корреспондент Академии медицинских наук Константин Владимирович Анохин, руководитель лаборатории нейробиологии памяти. В свое время ему удалось обнаружить гены, которые участвуют в запоминании информации в мозге. Сейчас генетика мозга ─ одна из бурно развивающихся наук.

Гены строят мозг ─ так же, как и все другие органы. Но особенность в том, что, оказывается, почти 70% генов человека, то есть каждые два гена из трех, нужны нам для чего-то в работе мозга. Интересно, что еще в начале 80-х годов не было известно ни одного гена, работающего в нервной системе. А сегодня, исходя из этого количественного преимущества, можно сказать, что молекулярная биология, наука, которая изучает работу и функцию генов, постепенно будет превращаться в нейробиологию.

Важно даже не то, как меняется в связи с исследованием мозга биологическая наука. Важно то, что, две трети генома ─ это, выходит, что две трети всего эволюционного пути живой материи ушло на создание человеческого мозга. Вспомним тут и том, что на обслуживание мозга организм тратит больше всего ресурсов, мозг потребляет больше всего энергии. Новые сведения о генетике мозга заставляют по новому взглянуть на эволюцию как таковую.

В последние годы появилась новая область знания — нейроэволюция. Согласно одной из последних ее теорий, именно эволюция нервной системы стала движущей силой появления на Земле такого разнообразия видов. Примитивная нервная система древних животных, например, как у гидры, стала совершенствоваться и развиваться в сторону интеграции и появления первичных ощущений. То есть прообраза психики. Появилась способность к обучению. Это позволило животным перемещаться в новые места обитания, занимать новые ниши, осваивать новое питание. А уже в результате этого включился отбор других, в частности, анатомических признаков. Так что в основе эволюции может лежать появление новых свойств нервной системы.

Можно ли управлять мозгом, воздействуя на гены? Если говорить о медикаментозном воздействии, то уже разработаны и запатентованы несколько препаратов, влияющих на генетические структуры мозга для усиления памяти. Разрешенных к применению препаратов пока нет, но это дело недалекого будущего.

Однако управлять генами мозга может каждый из нас. Сегодня уже известно, что в момент появления новых для мозга факторов гены изменяют свою работу и перестраивают структуру и функции мозга. Каждый момент новизны и удивления — это стимул для экспрессии генов, это маленький эпизод развития мозга. Поэтому ищите новое — это один из самых сильных инструментов развития.

О том, как эволюция привела нас к необходимости все время узнавать что-то новое, то есть к программе «Темная материя», вам рассказывали Сергей Катасонов и Любовь Стрельникова.