Gener gör vårt beteende men det är komplicerat

Gener gör vårt beteende men det är komplicerat

Många av våra psykologiska egenskaper är medfödda i ursprung. Det är överväldigande bevis från tvilling-, familj- och befolkningsstudier som alla slags personlighetsdrag, liksom saker som intelligens, sexualitet och risk för psykiatriska störningar är mycket ärda. Konkret innebär det att en stor del av befolkningsfördelningen av värden som IQ-poäng eller personlighetsåtgärder är hänförlig till genetiska skillnader mellan människor. Historien om våra liv gör det mest definitivt inte börja med en tom sida.

Men exakt hur påverkar vårt genetiska arv våra psykologiska egenskaper? Finns det direkta länkar från molekyler till sinnen? Finns det dedikerade genetiska och neurala moduler som ligger bakom olika kognitiva funktioner? Vad betyder det att vi har hittat "gener för intelligens", eller extraversion eller schizofreni? Denna vanliga "gen för X" -konstruktion är olycklig för att tyder på att sådana gener har en dedikerad funktion: att det är deras syfte att orsak X. Det är inte alls fallet. Intressant uppstår förvirringen från en sammanblandning av två mycket olika betydelser av ordet "gen".

Ur molekylbiologiens perspektiv är en gen en DNA-sträck som kodar för ett specifikt protein. Så det finns en gen för proteinhemoglobinet, som transporterar syre runt i blodet och en gen för insulin som reglerar vårt blodsocker och gener för metaboliska enzymer och neurotransmittorreceptorer och antikroppar, och så vidare; vi har totalt cirka 20,000-gener definierade på detta sätt. Det är rätt att tänka på syftet med dessa gener som kodar för dessa proteiner med de cellulära eller fysiologiska funktionerna.

Men ur arvets synvinkel är en gen en fysisk enhet som kan överföras från förälder till avkomma som är förknippad med något drag eller tillstånd. Det finns en gen för sickle-cellanemi, som förklarar hur sjukdomen går i familjer. Den centrala idén som länkar dessa två olika begrepp till genen är Variationen: "genen" för sicklecellanemi är egentligen bara en mutation eller förändring i följd i DNA-sträckan som kodar för hemoglobin. Den mutationen har inget syfte - det har bara en effekt.

Så när vi pratar om gener för intelligens, säg, vad vi egentligen menar är genetiska varianter som orsakar skillnader i intelligens. Dessa kan ha sina effekter på mycket indirekta sätt. Även om vi alla delar ett mänskligt genom, med en gemensam plan för att skapa en mänsklig kropp och en mänsklig hjärna, kopplad för att ge vår allmänna mänskliga natur, uppstår genetisk variation i den planen oundvikligen, eftersom fel kryper i varje gång DNA kopieras till göra nya spermier och äggceller. Den ackumulerade genetiska variationen leder till variation i hur våra hjärnor utvecklas och fungerar, och i slutändan till variation i våra individuella naturer.

Detta är inte metaforiskt. Vi kan direkt se effekterna av genetisk variation på våra hjärnor. Neuroimagingteknik avslöjar omfattande individuella skillnader i storleken på olika delar av hjärnan, inklusive funktionellt definierade områden i hjärnbarken. De avslöjar hur dessa områden läggs ut och sammankopplas, och de vägar genom vilka de aktiveras och kommunicerar med varandra under olika förhållanden. Alla dessa parametrar är åtminstone delvis ärftliga - vissa mycket så.

That sagt, förhållandet mellan dessa typer av neurala egenskaper och psykologiska egenskaper är långt ifrån enkelt. Det finns en lång historia för att söka efter korrelationer mellan isolerade parametrar av hjärnstruktur - eller funktion - och specifika beteendeegenskaper, och absolut ingen brist på tydligen positiva föreningar i den publicerade litteraturen. Men för det mesta har dessa inte hållit upp till ytterligare granskning.


Få det senaste från InnerSelf


Det visar sig att hjärnan helt enkelt inte är så modulär: även ganska specifika kognitiva funktioner är inte beroende av isolerade områden utan på sammankopplade hjärndelsystem. Och de egenskaper på hög nivå som vi känner igen som stabila psykologiska egenskaper kan inte ens kopplas till funktionen hos specifika delsystem, utan kommer istället fram från samspelet mellan dem.

Intelligens, till exempel, är inte kopplad till någon lokaliserad hjärnparameter. Det korrelat i stället med övergripande hjärnstorlek och med globala parametrar för anslutning av vit materia och effektiviteten i hjärnanät. Det finns ingen bit i hjärnan som du tänker med. I stället för att vara knuten till funktionen hos en komponent, verkar intelligens istället reflektera växelverkan mellan många olika komponenter - mer som hur vi tänker på bilens övergripande prestanda än hästkrafter eller bromsverkningsgrad.

Denna brist på diskret modularitet är också sant på den genetiska nivån. Ett stort antal genetiska varianter som är vanliga i befolkningen har nu associerats med intelligens. Var och en av dessa har i sig endast en liten effekt, men kollektivt de konto för ungefär 10 procent av variansen i intelligens över den studerade befolkningen. Anmärkningsvärt, kodar många av de gener som påverkas av dessa genetiska varianter proteiner med funktioner i hjärnans utveckling. Detta behövde inte vara fallet - det kan ha visat sig att intelligens var kopplad till någon specifik neurotransmittorväg eller till metabolismseffektiviteten hos neuroner eller någon annan direkt molekylär parameter. Istället verkar det återspegla mycket mer allmänt hur bra hjärnan sätts ihop.

Effekterna av genetisk variation på andra kognitiva och beteendemässiga egenskaper är likaså indirekta och framväxande. De är också, typiskt, inte särskilt specifika. Den övervägande delen av generna som styr processerna för neurell utveckling är multitaskers: de är involverade i olika cellulära processer i många olika hjärnregioner. Dessutom, eftersom cellulära system är alla högt beroende av varandra, kommer också en given cellulär process att påverkas indirekt genom genetisk variation som påverkar många andra proteiner med olika funktioner. Effekterna av en enskild genetisk variant begränsas sålunda sällan till bara en del av hjärnan eller en kognitiv funktion eller ett psykologiskt drag.

Vad allt detta betyder är att vi inte borde förvänta sig att upptäckten av genetiska varianter påverkar ett givet psykologiskt drag för att direkt lyfta fram de hypotetiska molekylära grunden för de drabbade kognitiva funktionerna. Faktum är att det är ett fel att tänka på kognitiva funktioner eller mentala tillstånd som har molekylära underlag - de har neurala underlag.

Förhållandet mellan våra genotyper och våra psykologiska drag är betydligt indirekt och framväxande. Det handlar om samspelet mellan effekterna av tusentals genetiska varianter, som realiseras genom de komplicerade utvecklingsprocesserna, vilket resulterar i en variation i många parametrar av hjärnstrukturen och funktionen som kollektivt påverkar de kognitiva och beteendefunktionerna på hög nivå som underbygga individuella skillnader i vår psykologi.

Och det är bara det sättet är. Naturen är inte skyldig att göra saker enkelt för oss. När vi öppnar locket på den svarta lådan, borde vi inte förvänta oss att se massor av snyggt separerade mindre svarta lådor inuti - det är en röra in där..Aeon räknare - ta inte bort

Om författaren

Kevin Mitchell är en neurogenetiker. Han är docent vid Smurfit Institute of Genetics och Institute of Neuroscience vid Trinity College Dublin. Han är författare till Innate: Hur formeringen av våra hjärnor bildar vem vi är (2018). Han bor i Portmarnock, Irland.

Denna artikel publicerades ursprungligen på aeon och har publicerats under Creative Commons.

relaterade böcker

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = Kevin Mitchell ; maxresultat = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}