Шрифт:
Нейротрофический фактор головного мозга (brain-derived neurotrophic factor, BDNF) регулирует выживание и рост нейронов, влияя на синаптическую эффективность и пластичность. У подвергшихся жестокому обращению крысят [49] ученые обнаружили значительное снижение экспрессии гена BDNF, что соответствовало предыдущим выводам о влиянии раннего жизненного опыта и о последующем пагубном изменении личности и поведения. Этот неэффективный ген сохранялся на протяжении всего развития и во взрослом возрасте.
49
У подвергшихся жестокому обращению крысят: Roth, Tania L. and Sweatt, J. David (2011). «Epigenetic mechanisms and environmental shaping of the brain during sensitive periods of development.» Journal of Child Psychology and Psychiatry, 52(4), 398–408; Roth, Tania L. and Sweatt, J. David (2011). «Epigenetic marking of the BDNF gene by early-life adverse experiences.» Hormones and Behavior, Special Issue: Behavioral Epigenetics, 59(3), 315–320.
ИЗВЕСТНО, ЧТО ЖЕСТОКИЕ И НЕБРЕЖНЫЕ ВОСПИТАТЕЛИ ДЕЛАЮТ ДЕТЕЙ ОСОБЕННО ВОСПРИИМЧИВЫМИ К КОГНИТИВНОЙ И ЭМОЦИОНАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИЯМ.
Жестокое обращение в детстве [50] в значительной степени вызывает более позднее диагностирование глубокой депрессии в подростковом и взрослом возрасте, а также позднее обнаружение шизофрении, пограничного расстройства личности и посттравматического стрессового расстройства.
Деликатный уход тоже имеет огромную ценность для ребенка. Например, нейробиолог Регина Салливан из Медицинской школы Нью-Йоркского университета обнаружила, что у крысят, испытывающих боль, несколько сотен генов активнее, чем у крысят, с ней не знакомых. Однако в присутствии их матерей менее ста генов аналогичным образом экспрессировались (активировались). Салливан успешно продемонстрировала, что мать, успокаивающая своего ребенка во время боли, изменяет активность генов в части мозга, отвечающей за эмоции (миндалевидное тело), и таким образом вызывает положительную краткосрочную поведенческую реакцию у ребенка [51] .
50
Жестокое обращение в детстве: Bremner, J. D. (2003). «Long-term effects of childhood abuse on brain and neurobiology.» Child and Adolescent Psychiatric Clinics of North America, 12, 271–292; Heim, C. and Nemeroff, C. B. (2003). «The role of childhood trauma in the neurobiology of mood and anxiety disorders: preclinical and clinical studies.» Biological Psychiatry, 49, 1023–1039; Kaufman, J., Plotsky, P. M., Nemeroff, C. B., and Charney, D. S. (2000). «Effects of early adverse experiences on brain structure and function: clinical implications.» Biological Psychiatry, 48, 778–790; Schore, A. N. (2002). «Dysregulation of the right brain: a fundamental mechanism of traumatic attachment and the psychopathogenesis of posttraumatic stress disorder.» Australian and New Zealand Journal of Psychiatry, 36, 9–30.
51
Положительную краткосрочную поведенческую реакцию у ребенка: Sullivan, Regina. NYU Langone Medical Center / New York University School of Medicine. «Mother’s soothing presence makes pain go away, changes gene activity in infant brain.» ScienceDaily,November 18, www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141118125432.htm.
Это имеет важные последствия для понимания биологии привязанности и связи в послеродовой период. Каждое проявление материнской привязанности изменяет активность генов в мозге ее ребенка, что приводит к постепенному развитию у младенца ответной привязанности. Улыбка ребенка, в свою очередь, вызывает эпигенетические изменения у матери, а повторение этого взаимодействия с течением времени в конечном счете способствует развитию взаимной любви.
F2 и F3 используются, чтобы обозначить влияние родительского поведения, стресса или травмы на внуков и правнуков [52] . Эти эффекты часто зависят от пола.
Я восхищаюсь исследованием, проведенным в Эморийском университете. Оно очень простое и прямолинейное. Исследователи проверили, как определенные запахи, которым подвергались родители [53] , могут влиять на поведение и мозг их потомков в разных поколениях. Ученые поражали лабораторных мышей-самцов электрическим током каждый раз, когда они подвергались воздействию запаха ацетофенона – химического вещества, используемого в парфюмерии. В результате этого классического метода воздействия мыши стали беспокоиться при одном только запахе ацетофенона. Их дети тоже стали бояться этого запаха, хотя никогда и не подвергались подобному влиянию.
52
Вновь подчеркну, что эпигенетические изменения динамичны, поэтому вопрос о возможности передачи их так далеко спорен.
53
Определенные запахи, которым подвергались родители: Dias, B. G., Maddox, S. A., Klengel, T., and Ressler, K. J. (2015). «Epigenetic mechanisms underlying learning and the inheritance of learned behaviors.» Trends in Neurosciences, 38(2), 96–107.
Мыши не проявляли никакой реакции на другие запахи и не испытывали страха при звуках или различных типах предупреждений. Чтобы подтвердить это, ученые даже взяли сперму у первой группы мышей, а затем использовали метод экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) для имплантации спермы в самок из другой лаборатории. Беременных мышей выращивали изолированно, вдали от любых контактов с другими мышами, и все же их дети по-прежнему демонстрировали повышенную чувствительность к исходному запаху.
Аналогичные результаты получили австралийские исследователи, изучавшие мышей, зараженных паразитом, вызывающим токсоплазмоз. Они обнаружили, что сперма инфицированных отцов несла измененную эпигенетическую сигнатуру, которая влияла на мозг будущего потомства. Молекулы в сперме, так называемые микроРНК [54] , по-видимому, влияют на развитие мозга и поведение потомства (подробнее о микроРНК см. на стр. 41). Трансгенерационное наследование подобных эпигенетических модификаций было связано с нервно-психическими расстройствами у детей и внуков этих мышей.
54
Молекулы в сперме, так называемые микроРНК: Morgan, Christopher P. and Bale, Tracy L. (2011). «Early prenatal stress epigenetically programs dysmasculinization in second-generation offspring via the paternal lineage.» Journal of Neuroscience, 17, 31(33), 11748–11755.
Другие исследователи изучили влияние стресса на четыре поколения крыс [55] и обнаружили, что однократное воздействие стресса на беременных матерей увеличивает риск преждевременных родов и негативно сказывается на их потомстве во многих областях. Ученые подчеркнули, что причины многих сложных заболеваний, скорее всего, коренятся в опыте наших предков.
Воздействие никотина и других компонентов сигаретного дыма на матерей признано значительным фактором риска развития поведенческих расстройств, включая синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) у многих поколений потомков. Чтобы выяснить, относится ли то же самое к отцам, исследователи из Университета штата Флорида в Таллахасси подвергали мышей-самцов воздействию низких доз никотина [56] в питьевой воде на этапе жизни, когда мыши производят сперму.
55
Влияние стресса на четыре поколения крыс: Yao, Y., Robinson, A. M., Metz, G. A., et al. (2014). «Ancestral exposure to stress epigenetically programs preterm birth risk and adverse maternal and newborn outcomes.» BMC Medicine, 12(1), 121.
56
Подвергали мышей-самцов воздействию низких доз никотина: McCarthy, Deirdre M., Morgan, Thomas J., Bhide, Pradeep G., et al. (2018). «Nicotine exposure of male mice produces behavioral impairment in multiple generations of descendants.» PLoS Biology, 16(10), e2006497.
Затем они скрестили этих мышей с самками, которым никогда не давали никотин. В то время как отцы вели себя нормально, дети обоих полов проявляли гиперактивность, дефицит внимания и когнитивную ригидность. Когда самок мышей из этого поколения скрестили с самцами, никогда не получавшими никотин, у потомства мужского пола наблюдался меньший, но все же значительный дефицит когнитивной гибкости [57] . Анализ сперматозоидов от самцов, изначально подвергнутых воздействию никотина, показал, что несколько генов изменились эпигенетически, включая ген рецептора дофамина D2, участвующего в развитии мозга и обучении. Такой результат предполагал, что эти изменения способствовали возникновению когнитивных нарушений у потомства, но обращал внимание на необходимость проведения дополнительных исследований того, как на здоровье детей влияет курения отца [58] .
57
Когнитивная гибкость – это способность переключать внимание между наборами задач, атрибутами стимула, реакциями, перспективами или стратегиями. См. статью: Perone, S., Almy, B., and Zelazo, P. D. «Toward an understanding of the neural basis of executive function development.» в книге The Neurobiology of Brain and Behavioral Development (291–314). (Cambridge, Mass.: Academic Press, 2018).
58
В то же время никотин и другие компоненты сигаретного дыма имеют мутагенный эффект, то есть действие на гены тоже нельзя исключать.
Как насчет бабушек и дедушек, которые курят? Что ж, у нас тоже есть исследование по этому поводу. Проанализировав данные о более чем 14 500 детях, родившихся в Соединенном Королевстве в 1990-х годах, эпидемиологи из Бристольского университета обнаружили, что у людей, у которых бабушки по материнской линии курили во время беременности, риск развития аутизма повышался на 53 %. Исследование также показало, что девочки, чьи бабушки по материнской линии курили [59] во время беременности, на 67 % чаще имели черты, связанные с аутизмом. Исследователи продемонстрировали, что по двум признакам (социальное общение и патологически циклические действия) внучки пострадали гораздо больше, чем внуки.
59
Девочки, чьи бабушки по материнской линии курили: Golding, Jean, Ellis, Genette, Pembrey, Marcus, et al. (2017). «Grand-maternal smoking in pregnancy and grandchild’s autistic traits and diagnosed autism.» Scientific Reports, 7, article number 46179.