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

Часто спрашивают, в какой степени сравнимы между собой результаты исследований, проводимых на людях и на животных. Именно исследования того, как гены участвуют в формировании эмоций, выявляют здесь наиболее поразительные совпадения. Так, около 20 лет назад нейролог и психиатр из Вюрцбурга Клаус-Петер Леш с коллегами описал у человека различные варианты гена, несущего информацию о выработке переносчика серотонина, известного под аббревиатурой SERT. SERT — это мембранный белок, который переносит освобожденный серотонин обратно в нервную клетку, где он может использоваться вновь.

Ученые выяснили, что человек может быть носителем либо двух длинных аллелей этого гена, либо двух коротких, либо одного короткого и одного длинного. При этом наличие короткого аллеля сопровождается пониженным синтезом SERT. Различия в структуре гена SERT четко влияют на настроение: люди с короткими аллелями SERT существенно боязливее, чем носители длинных.

Для того чтобы понять, как именно ген SERT столь сильно влияет на поведение, на следующем этапе исследований были «изготовлены» так называемые мыши, нокаутные по гену SERT. У них, как говорит само название, методами генной инженерии был «отключен» ген SERT, что остановило синтез этого белка. При скрещивании двух мышей, нокаутных по гену SERT, получали потомство, также не имевшее активно функционирующего гена SERT. Если же нокаутную мышь скрещивали с партнером, не подвергнутым генно-инженерным манипуляциям и имевшим два не тронутых аллеля гена SERT, то их потомство обладало одним дефектным и одним нормально функционирующим аллелем гена. Таким образом, с помощью ловкой селекции было получено три типа потомков: мыши с двумя функционирующими аллелями гена SERT, мыши с одним аллелем и мыши, лишенные их вовсе. Соответственно, мыши первого типа имели большое количество SERT в мозге, второго — среднее его количество, а третьего — совсем его не имели.

Подробные исследования показали прежде всего, что животные всех трех генотипов здоровы, развиваются нормально, а их органы чувств функционируют безукоризненно. Затем ученые исследовали поведение мышей, и вот на этом этапе обнаружились четкие различия: мыши с двумя нетронутыми аллелями гена SERT были гораздо решительнее и смелее, чем мыши с двумя дефектными аллелями. Они куда более проворно исследовали новую территорию, чаще рисковали выходить на открытое пространство и быстрее учились различать опасные и безопасные ситуации. Животные с двумя дефектными аллелями вели себя в идентичных ситуациях скорее робко, избегали светлых и незащищенных участков, и им требовалось значительно больше времени, чтобы из их памяти стерся пережитый негативный опыт. Поведение мышей с одним здоровым и одним дефектным геном SERT представляло собой, как правило, нечто среднее между двумя этими крайностями. Влияние гена SERT на расположение духа и поведение демонстрирует поразительное сходство между человеком, обезьянами и мышами.

Кроме того, исследования на мышах, нокаутных по гену SERT, подтвердили еще один важный факт о связи между генами и поведением, равно применимый и к людям, и к животным: один-единственный ген влияет, как правило, не на один поведенческий признак, но на самые разные сферы. Так, изменения гена SERT сказываются на том, насколько боязливо или любопытно животное, как смело оно ведет себя в новых ситуациях, насколько агрессивно встречает сородичей, с какой степенью стресса реагирует на изменения окружающей обстановки, насколько быстро учится справляться с такими изменениями и как воспринимает неоднозначные ситуации — с оптимизмом или скорее пессимистично.

Определяют ли гены поведение?

Если изменения единственного гена в экстремальном случае могут определять, будет ли животное миролюбивым или агрессивным, робким или смелым, умным или глупым, то возникает вопрос о том, определяют ли гены поведение. Или в другой формулировке: «Действительно ли полученные от отца и матери гены определяют, как будут вести себя их потомки?». Прежде чем ответить на этот очень спорный вопрос, необходимо прояснить: тот факт, что отдельные гены в значительной степени влияют на поведение, известен прежде всего из экспериментов, в которых все выдержано абсолютно одинаково — за исключением единственного гена. Если хотят узнать, к примеру, что означает полная потеря гена SERT, то сравнивают две группы мышей: одну — с функционирующим геном, другую — с дефектным. Ни в каком другом из тысяч остальных генов эти мыши не отличаются друг от друга. Идентичны и прочие признаки: животные принадлежат к одному полу, имеют один и тот же возраст и проводят всю свою жизнь в совершенно одинаковых внешних условиях. Они принимают одну и ту же пищу, живут при одной и той же постоянной температуре, каждое утро в 8 часов включается свет и в 8 вечера вновь выключается. Когда после всего этого зверьков тестируют на поведение, оказывается, что лишение их единственного гена действительно оказывает решающее воздействие на их поведение.