В первую очередь он выстроил большой вольер площадью в добрые 3 кв. м и более 2 м в высоту. Пять уровней, связанных между собой лестницами и канатами, создали структуру помещения. На земле и на полу всех пяти уровней были разложены многочисленные предметы — пластиковые укрытия, трубы, гнездовые боксы, кирпичики и бумажные платочки. По всему помещению были установлены постоянно наполняемые кормушки и бутылки с водой. В этом вольере с самого своего рождения находилось около 30 мышей обоего пола, из которых у почти 40 % ген APP был подвергнут мутации. Остальные животные были генетически идентичны, однако не имели «гена Альцгеймера». Опытные наблюдатели, не знавшие, кто именно из мышей нес в себе «ген Альцгеймера», детально регистрировали, как вели себя испытуемые животные. Наблюдения длились около 450 часов.
Результаты исследований мозга разочаровали: прекрасная, почти естественная обстановка со всеми ее стимулами вовсе не привела к тому, чтобы амилоидные бляшки прекратили формироваться. Совсем наоборот: у этих мышей появлялось даже больше патогенных отложений, чем у тех, которые провели всю жизнь в скудной стандартной среде. Зато настоящую сенсацию дал анализ поведения: поведение мышей с дефектным геном APP, имеющих согласно исследованиям мозга тяжелую патологию в отношении Альцгеймера, практически ничем не отличалось от поведения мышей без «гена Альцгеймера». Во взрослом возрасте между теми и другими не было никакой разницы ни в приеме пищи, ни в уходе за собой, ни в строительстве гнезда. Практически не отличались они также в социальном поведении и уровне агрессии. Обе группы мышей проявляли сходный уровень любознательности, и примечательно, что ни одна мышь не демонстрировала таких нарушений, как стереотипия движений. Отдельным «мышам с Альцгеймером» удалось даже занять в своих социальных группах высшие иерархические позиции и успешно охранять свою территорию. Последующие исследования, при которых поведение всех животных регистрировали с помощью автоматизированной системы 7 дней в неделю и 24 часа в сутки, подтвердили эти данные. Этому соответствовало и то, что в таких условиях «мыши с Альцгеймером» не отличались от здоровых и по концентрации гормонов стресса.
В целом жизнь в условиях, максимально приближенных к естественным, привела к тому, что несмотря на генетическую расположенность к болезни Альцгеймера и вопреки многочисленным патогенным бляшкам в мозге ни малейших отклонений в поведении животных не происходило. Почему это так, сказать с уверенностью пока нельзя. Возможно, активный образ жизни в стимулирующей среде привел к массовому появлению новых нервных клеток, которые в качестве так называемого «когнитивного резерва» противодействовали болезни Альцгеймера. Но что еще раз точно подтвердили эти результаты — поведение не предопределяется генами, оно является результатом совокупного действия генов и условий окружающей среды.
Совместное действие генов и окружающей среды: чему нас учит ген переносчика серотонина
Одним из лучших примеров совокупного влияния генов и окружающей среды на поведение у человека и животных служат исследования гена переносчика серотонина. Мы уже знаем, что переносчик серотонина (SERT) — это мембранный белок, который переносит высвобождающийся серотонин обратно в клетку и таким образом участвует в функционировании серотонина в мозге. Количество SERT при этом в решающей степени задается свойствами гена SERT — люди, обезьяны или мыши, гены которых несут информацию о малом его количестве, боязливее и более подвержены депрессии, чем те, чьи гены несут информацию о более активной выработке SERT.
Однако и этот ген не обладает детерминирующим действием. Это показало проведенное в 2003 году новаторское исследование израильско-американского нейрофизиолога Авшалома Каспи и его коллег. В этой работе около 1000 людей в возрасте 26 лет были опрошены о том, переживали ли они за последние пять лет тяжелые стрессовые ситуации, и если да, то сколько раз. К таким ситуациям причислялись сильные перегрузки на работе и в личных отношениях, тяжелые проблемы со здоровьем или финансовые трудности. Далее им задали вопросы о том, переживали ли они за последний год фазу депрессии, была ли у них диагностирована настоящая депрессия и имелись ли суицидальные мысли. Наконец, всех испытуемых исследовали на то, являются ли они носителями двух коротких, двух длинных или одного короткого и одного длинного аллеля гена SERT. Результаты исследования оказались в высшей степени интересными.