Эпигенетика. Как современная биология переписывает наши представления о генетике, заболеваниях и наследственности - Несса Кэри

Это может привести к культурному конфликту, но причина его лишь в недопонимании. Ученый предполагает, что любые наблюдаемые явления должны иметь физическое обоснование. Что же касается темы настоящей главы, то предлагаемая нами гипотеза заключается в том, что тяжелый опыт раннего детства меняет определенные физические аспекты мозга в процессе ключевого для развития периода. Это, в свою очередь, повышает вероятность нарушения психического здоровья в зрелом возрасте. Это механистическое объяснение. В нем, разумеется, недостает деталей, но с некоторыми из них мы познакомимся уже в этой главе. Механистические объяснения часто негативно воспринимаются общественным мнением, потому что кажутся уж слишком детерминистическими. Механистические объяснения — при часто присущем им неверном толковании — предполагают, что люди по сути своей являются не более чем роботами, лишенными свободы воли и запрограммированными выполнять строго определенные действия в ответ на конкретные раздражители.

Но это совершенно не так. Если система достаточно гибка, то один раздражитель вовсе необязательно должен приводить к одному и тому же результату. Далеко не каждый ребенок, прошедший через равнодушие и насилие, становится несчастным и неблагополучным взрослым. Этот феномен должен иметь механистический фундамент, но не быть при этом детерминистическим.

Мозг человека наделен достаточной гибкостью, чтобы в зрелом возрасте вызывать различные реакции на одинаковый детский опыт. В нашем мозге насчитывается сто миллиардов нервных клеток (нейронов). Каждый нейрон создает связи с десятью тысячами других нейронов, в результате чего образуется невероятная в своей сложности трехмерная решетка. В этой решетке, таким образом, присутствует тысяча триллионов, то есть 1 000 000 000 000 000 (квадрильон), соединений. Такую величину трудно вообразить, поэтому давайте представим каждое соединение в виде диска толщиной в 1 миллиметр. Если мы сложим квадрильон таких дисков один на другой стопочкой, то эта колонна сможет трижды дотянуться до Солнца (которое находится от Земли на расстоянии девяноста трех миллионов миль) и вернуться обратно.

Что уж говорить, соединений действительно много, так что совсем несложно согласиться с тем, что наш мозг обладает завидной гибкостью. Но все соединения образуются не случайным образом. Внутри этой гигантской решетки присутствуют определенные сети клеток, которые стремятся соединиться друг с другом, а не с чем-то еще. Именно в результате комбинации предельной гибкости с ее ограничениями, накладываемыми определенными группировками клеток, и создается система, являющаяся механистической, но не целиком детерминистической.

Ребенок есть (эпигенетический) родитель взрослого человека

Причина, по которой ученые предположили, что взрослый человек испытывает последствия перенесенного им в детстве насилия, так как в его основе, возможно, лежит некий эпигенетический фактор, объясняется тем, что мы сталкиваемся с условиями, при которых это событие, являющиеся «триггером», продолжает оказывать на человека влияние, хотя уже само по себе давно закончилось. Долгосрочные последствия полученной в детском возрасте травмы очень похожи на многие явления, обусловленные эпигенетическими системами. Мы уже рассмотрели некоторые примеры этого ряда. Дифференцированные клетки помнят, к какому типу клеток они принадлежат, даже через очень много времени после прекращения действия сигнала, побудившего их стать клетками почки или клетками кожи. Одри Хепберн всю жизнь отличалась слабым здоровьем из-за голода, который ей пришлось пережить в подростковом возрасте во время Голландской голодной зимы. Импринтинговые гены подавляются на определенных стадиях развития и остаются в таком состоянии на протяжении всей жизни человека. В самом деле, эпигенетические модификации являются единственным известным механизмом, поддерживающим клетки в определенном состоянии исключительно долгие периоды времени.

Гипотеза, являющаяся главенствующей среди эпигенетиков, гласит, что полученная в раннем детстве травма вызывает изменения в экспрессии генов в мозге, и эти изменения запускаются или поддерживаются (или и то, и другое) эпигенетическими механизмами. Эти эпигенетически обусловленные аномалии в экспрессии генов являются ответственными за то, что взрослые люди попадают в группу повышенного риска развития психических заболеваний.

В последние годы ученые собрали многочисленные данные, свидетельствующие о том, что эта привлекательная гипотеза имеет под собой серьезные основания. Как оказалось, эпигенетические белки играют заметную роль в программировании последствий детской травмы. И не только — они также важны при развитии депрессивных состояний, привыкания к наркотикам и «нормальной» памяти.

Главным объектом внимания в таких исследованиях стал гормон под названием кортизол. Он вырабатывается в надпочечных железах, расположенных, как следует из их наименования, над почками. Кортизол вырабатывается в ответ на стресс. Чем большее напряжение мы испытываем, тем больше кортизола вырабатывают наши надпочечники. Средний уровень продукции кортизола оказался выше у взрослых, которые перенесли травмы в детском возрасте, даже в тех случаях, если эти люди были совершенно здоровы на момент проведения исследований.[205][206] Это свидетельствует о том, что взрослые, прошедшие в детстве через насилие или равнодушие, обладают более высокими фоновыми стрессовыми уровнями, чем их более удачливые сверстники. Они находятся в состоянии хронического стресса. Развитие психических расстройств во многих случаях, вероятно, отчасти подобно развитию рака. Самые разные и многочисленные факторы должны дать сбой на молекулярном уровне, чтобы у человека развилось клиническое состояние заболевания. Уровни хронического стресса взрослых, переживших в детстве насилие, подталкивают их ближе к этому критическому порогу, повышая их предрасположенность к заболеванию.

Каким образом происходит повышенная экспрессия кортизола? Это следствие явлений, происходящих довольно далеко от области почек, а именно в мозге. В этом процессе задействована целая сигнальная система. Химические вещества, вырабатываемые в одном участке мозга, воздействуют на другие его участки. Эти участки, в свою очередь, вырабатывают в ответ другие химические вещества, и процесс продолжается. В конце концов, некое химическое вещество покидает мозг, отдает команду надпочечным железам, и те вырабатывают кортизол. В период неблагополучного детства эта сигнальная система ведет себя очень активно. У многих взрослых, переживших в детстве психическую травму, она продолжает сигнализировать о необходимости продукции кортизола, как будто человек постоянно находится в травмировавшей его ситуации. Это можно сравнить с системой центрального отопления, на которой сломался термостат, и котел продолжает гнать горячую воду в батареи в августе, «помня» о погоде, которая стояла в минувшем феврале.

Этот процесс начинается в участке мозга, который называется гиппокамп. Этот термин позаимствован из древнегреческого языка и переводится как «морской конек», поскольку своей формой он несколько напоминает это существо. Гиппокамп действует как рубильник, определяющий, насколько активно функционирует система продукции кортизола (см. рис. 12.1). Плюсами на нем обозначены случаи, когда одно событие влечет за собой активацию следующего звена в цепочке. Минусы представляют противоположные явления, когда одно событие понижает уровень активности следующего события в цепочке.