Человек в животном. Почему животные так часто походят на нас в своем мышлении, чувствах и поведении

Сегодня наука о врожденных основах поведения выглядит абсолютно иначе. К настоящему времени геном человека, а также многих видов животных полностью расшифрован. Хотя все особи одного вида в принципе имеют одно и то же количество генов, однако по структуре их гены могут существенно различаться. Потому сегодня множество ученых во всем мире пытаются понять, действительно ли определенные различия на генетическом уровне приводят к различиям в поведении, и если да, то как выглядит путь от генов к поведению. Как же проводятся такие исследования?

Примерно 25 лет назад в журнале «Science» появилась статья, вызвавшая в научном мире живейший интерес. Ее авторы — голландские и американские ученые, рассказали о пяти мужчинах-голландцах, связанных отдаленным родством и проживавших в разных частях страны. Всем им была присуща некоторая умственная отсталость, а также явно отклоняющееся от нормы поведение, выражавшееся прежде всего в импульсивной агрессии при раздражении, страхе или разочаровании.

В психиатрии давно известно, что ярко выраженная степень агрессии часто вызывает нарушение функции медиаторов в мозге, таких как серотонин и норадреналин. Что может вызвать подобные проблемы? Одно из возможных объяснений состоит в том, что нарушается процесс расщепления этих веществ после того, как они выполнили свою функцию, то есть передали информацию от одной нервной клетки к другой. В процессе их расщепления на короткое время задействован фермент моноаминоксидаза А, сокращенно МАО-А. К моменту публикации статьи уже знали, какой ген несет в себе информацию для выработки МАО-А. Ученые выдвинули гипотезу, что у голландских мужчин именно этот ген имел дефект, поэтому фермент не вырабатывался, и процесс расщепления медиаторов был нарушен. И в самом деле, проведенное впоследствии исследование показало: у всех пятерых голландцев ген МАО-А имел мельчайший дефект — точечную мутацию, вследствие которой прекратилась выработка МАО-А.

Конечно, выборка из пяти человек слишком мала, чтобы делать на ее основе какие-либо общие выводы. Кроме того, невозможно было измерить обмен серотонина и норадреналина непосредственно в мозге этих мужчин, так что все гипотезы в этом случае базируются не на фактах, а на допущениях. И даже сегодня, через четверть века, все еще не до конца ясно, как именно мозг с помощью этих медиаторов управляет агрессивным поведением. Тем не менее исследование помогло понять тот принцип, по которому гены влияют на поведение, — они несут информацию для выработки протеинов, которые запускают определенные процессы в мозге, направляющие поведение, либо задействованы в таких процессах. При этом даже ничтожные изменения, как та точечная мутация в единственном гене, могут приводить к тяжелейшим изменениям поведения.

Через два года в том же журнале «Science» появилась статья, в которой авторы прямо ссылались на описанные выше результаты и хорошо иллюстрировали логику, которой руководствуются ученые в данной области науки. Команда из американских, британских и швейцарских ученых задалась целью выяснить, действительно ли выключение гена МАО-А приводит к ожидаемым изменениям в концентрации серотонина и норадреналина в мозге и вызывает рост агрессии. Провести такое исследование на людях по этическим причинам невозможно, поэтому исследователи выбрали в качестве модельных организмов мышей. С помощью генной инженерии они изменили наследственный материал этих животных, отключив один-единственный ген — отвечающий за производство МАО-А. Тысячи других генов остались не затронутыми вмешательством. Как и ожидалось, дефект гена МАО-А привел к прекращению выработки фермента. Вследствие этого концентрация медиаторов серотонина и норадреналина в мозге ощутимо возросла, что сопровождалось заметным повышением агрессии. В группах мышей с дефектным геном МАО-А часто происходили стычки и грызня, в то время как их сородичи с неповрежденным геном МАО-А вели себя мирно. Если мыши с дефектным геном МАО-А встречались с чужим сородичем, они немедленно нападали на него. Зверьки с неповрежденным геном вели себя заметно более сдержанно. В целом исследование действительно подтвердило, что изменение в одном-единственном из тысяч генов может заметно поменять поведение.

За прошедшие 20 лет оказалось, что отдельные гены могут оказывать сильное воздействие не только на проявления агрессии, но и на практически любые формы поведения. Сегодня нам известны гены, которые определяют, встает ли животное рано утром или любит поспать подольше. Другие гены влияют на то, насколько быстро может быть выучено задание или с какой интенсивностью матери заботятся о потомстве. Третьи гены модулируют половое поведение или то, как часто животное будет обмениваться любезностями с сородичами.