2014-05-10

Ендорфіни зробили нас людьми?

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 голосів)

Бонобо

Американські біологи виявили, що люди відрізняються від вищих мавп будовою гена, який впливає на емоції. Можливо, зміна емоційного статусу (від якого, у свою чергу, багато в чому залежить поведінка) зіграла важливу роль у становленні людини розумної.

Поки філософи і соціологи продовжують твердити про унікальність людини і про бездонну прірву, що відокремлює нас від тварин, біологи все більше переконуються в тому, що навіть найскладніші форми людської поведінки (включаючи соціальну) мають під собою цілком відчутну біологічну основу. Яскравий тому приклад - система регуляції поведінки за допомогою емоцій. Навряд чи в наш освічений вік знайдеться багато людей, які стануть стверджувати, що їх поведінкою керує виключно розум, здоровий глузд і так звана «вільна воля». Нехай спробують систематично здійснювати вчинки, до яких «душа не лежить», від яких їм самим стає нудно, гидко і соромно. Роль розуму часто зводиться лише до вигадування логічних виправдань для вчинків, що диктуються інстинктами, а «життєву енергію», необхідну для активної діяльності, ми черпаємо в сфері емоцій, які лише частково підконтрольні розуму.

Якщо емоції багато в чому визначають нашу поведінку, то що керує самими емоціями? Інформація, що надходить у мозок ззовні або генерується в ньому (наприклад, наші мрії чи плани), обробляється і оцінюється клітинами мозку, і в залежності від результатів «оцінки» в організмі виробляється цілий комплекс різноманітних сигнальних речовин (нейромедіаторів, гормонів, нейропептидів, у тому числі так званих ендорфінів - природних опоїдів), які, власне, і викликають у нас всю гамму емоцій: радість і смуток, задоволення і неприязнь, ніжну прихильність і огиду. І самі сигнальні речовини, і характер їхнього впливу на емоційний статус практично однакові у всіх ссавців, включаючи людину. Гени, які управляють синтезом цих речовин, теж дуже схожі у нас і в «братів наших менших».

Сьогодні, коли прочитані геноми людини і його найближчого родича - шимпанзе, генетики докладають великі зусилля, щоб знайти ті генетичні особливості, які визначають унікальні властивості людини (абстрактне мислення, мова, творчі здібності та ін.) Здавалося б, завдання досить просте. Геноми людини і шимпанзе ідентичні на 98%. Очевидно, унікальні людські властивості «зашифровані» в останніх двох відсотках. Взяти і подивитися.

Насправді все набагато складніше. По-перше, 2% геному - це досить багато, приблизно 60 мільйонів «літер»-нуклеотидів. По-друге, з'ясувати функцію кожного гена - окреме складне завдання. По-третє, переважна більшість знайдених відмінностей між геном людини і шимпанзе нейтральні, тобто практично не впливають не тільки на ступінь «людяності», а й взагалі ні на що істотне. Наприклад, гени, що кодують білок гемоглобін, у людини і шимпанзе трохи відрізняються, але це ніяк не позначається на властивостях самого білка (гемоглобін шимпанзе буде виконувати свою функцію в крові людини нітрохи не гірше, ніж «рідний», людський).

Полювання за «істинно людськими» особливостями в геномі людини поки дало порівняно невеликий «улов» (наприклад, знайдено кілька відмінностей, що ймовірно впливають на ріст мозку). Не дивно, що кожна нова знахідка такого роду привертає величезний інтерес.

Цього разу група дослідників під керівництвом Грегорі Рея (Gregory Wray) з Університету Дюка (Дурхам, Північна Кароліна, США) виявила, що всі люди відрізняються від вищих мавп невеликими змінами (мутаціями) у регуляторній області гена, що кодує білок продінорфін (результати дослідження опубліковані журналі PLoS Biology).

Продінорфін є попередником (тобто вихідним матеріалом для виробництва) декількох нейропептидів-ендорфінів, пов'язаних з регулюванням емоційного статусу і впливом на поведінку, формування соціальних зв'язків (прихильностей) і навіть на здатності до навчання і запам'ятовування. Втім останнє не так і дивує (спробуйте-но щось вивчити або запам'ятати, коли у вас дуже поганий настрій).

Цікаво, що так звана кодуюча частина гена (ділянка, в якому закодована структура білка) у людини така ж, як і у мавп. Природний відбір швидко відсівав всі виникаючі тут зміни. Тому й сам продінорфін, і сигнально-регуляторні речовини, що утворюються з нього, - ендорфіни - ідентичні у мавп і людини. Змінилася тільки регуляторна область гена - ділянка, від будови якої залежить в яких ситуаціях цей ген буде включатися і вимикатися і з якою інтенсивністю буде здійснюватися його «зчитування» (тобто, в кінцевому підсумку, скільки буде синтезуватися продінорфіну) залежно від тих чи інших стимулів. Вченим вдалося показати, що заміна «мавпячої» регуляторної ділянки на «людську» приводить до невеликого (приблизно на 20%) збільшення синтезу продінорфіну. Але навряд чи еволюційний сенс даної генетичної зміни зводиться до простого збільшення кількості ендорфінів. Справа, швидше за все, не в тому, що їх стало вироблятися більше, а в тому, що посилений синтез ендорфінів став відбуватися у відповідь на якісь конкретні стимули. Це могло серйозно змінити мотивацію людських вчинків, наші бажання і «життєві цілі».

Деякі варіації в будові регуляторної області продінорфінового гена в людини корелюють зі схильністю до шизофренії, епілепсії та кокаїнової залежності. Проте в ході еволюції людини виникли і закріпилися інші зміни, які можуть, мабуть, більш тонко і набагато більш сприятливо впливати на систему емоційної регуляції поведінки. На жаль, в чому саме полягає цей вплив, поки залишається невідомим. Найнадійнішим способом це з'ясувати було б створення генетично модифікованої людини, у якої «людська» регуляторна область продінорфінового гена була б замінена на «мавпячу», і подивитися, як ця істота буде себе вести. З цілком зрозумілих причин проводити такий експеримент ніхто не буде. Настільки ж важковирішуваними морально-етичні проблеми стали б і на шляху створення трансгенних мавп з «людською» регуляторною послідовністю. Подібні досліди можна проводити лише на окремих клітинах (саме таким способом, створюючи трансгенні нейрони, автори дослідження виявили посилення синтезу продінорфіна при заміні «мавпячої» регуляторної ділянки «людською»).

Але це - окружний і довгий шлях. А поки нам залишається лише задовольнятися констатацією того факту, що якісь зміни в системі емоційної регуляції поведінки з якихось причин зіграли важливу роль у становленні людини розумної. Безпосередні причини тих змін, які відбулися в регуляторній області продінорфінового гена на початкових етапах становлення людини розумної, залишаються невідомими. Однак статистика розподілу варіантів цього гена між популяціями та всередині популяцій свідчить про те, що його «людський» варіант сформувався і закріпився під безпосередньою дією природного відбору. Це означає, що від будови цієї ділянки сильно залежала життєздатність наших предків і число нащадків, залишених ними.

Інтенсивний відбір певних варіантів продінорфінового гена тривав і після того, як наші предки вийшли зі своєї африканської прабатьківщини і заселили інші континенти (це розселення почалося приблизно 80 тис. років тому). У різних умовах, мабуть, виявлялися вигідними різні моделі поведінки, тому людські популяції сильно відрізняються одна від одної за частотою зустрічальності різних варіантів гена (на відбір варіантів гена могли чинити вплив природні і культурні фактори, зокрема місцеві традиції вживання опіоїдів рослинного походження або особливі практики, що впливають на синтез ендорфінів, наприклад акупунктура). При цьому ті кілька мутацій, які відрізняють нас від мавп, збереглися у всіх сучасних людей в незмінному вигляді.

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus