来源:hao123百家号 时间:2022-03-10 09:26:56
最近发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上的一项新研究指出,教育不仅是父母影响子女行为的唯一方式,基因也会在其中发挥重要的角色。
尽管我们的大多数基因都是成对遗传的,但来自父母双方的一个基因拷贝,母亲和父亲以不同的方式发挥其遗传影响。犹他大学领导的这项新研究表明,来自父母双方的基因对子女控制情绪和行为的荷尔蒙和其他化学信使都有自己的影响。
“我们真的很好奇,有一个尚未开发的生物学领域控制着我们的决定,”美国卫生大学神经生物学系首席研究员、副教授克里斯托弗·格雷格博士(Christopher Gregg)说。
格雷格的研究团队报告说,小鼠大脑中的某些细胞群完全复制于母亲的一个基因副本,该基因是在大脑中产生被称为神经递质的必要化学信使所需的。在这些细胞中,父亲的基因拷贝处于关闭状态。然而,在另一个器官肾上腺中,某些细胞支持父亲复制的同一基因。在那里,该基因参与产生肾上腺素。
很简单,例如多巴胺就是一种神经递质,它与人的情欲、感觉有关,它负责传递兴奋及开心的信号——当一个人做了某件事(比如打赢了游戏)引起更多的多巴胺分泌,他就感到快乐。但是这种神经递质是受母亲的基因控制的,他快乐的程度也多少受母亲基因的影响。
同样的,肾上腺素是当人经历某些刺激的事的时候分泌的,它能让人呼吸加快,心跳和血液流动加速,为身体提供更多能量,使反应更敏捷。这种激素如果受父亲基因的控制,那么当一个人在经历某种刺激的时候,也多少会从他身上看到他父亲的影子。
在识别出父母对单个基因控制的这种意外转变后,格雷格的团队继续证明它对行为有影响。他们发现,父母的基因对儿子和女儿的影响不同:儿子的某些决定受母亲基因的控制,而父基因亲对女儿的某些决定有控制权。
从进化角度讲,这种形式的基因调控可能反映了父母的不同优先顺序。“并不是每个人都有相同的兴趣、结果和选择效应,”格雷格解释道:“女儿们需要抚养幼崽,儿子们经常分散,并会去适应新的环境。”因此,以不同的方式影响子女的行为可能符合父母的利益。
神经科学家保罗·邦图伊斯博士(Paul Bonthuis)说:“发现大脑-肾上腺轴上同一基因的母系和父系等位基因可能对行为产生不同的,甚至可能是对立的表型后果,这是一个有趣的观察结果。”
大脑-肾上腺轴是哺乳动物生物学中非常重要的一部分,它控制行为,影响压力、情绪、新陈代谢和决策。这一发现是了解父母的基因如何影响人们的日常行为和相关健康状况的第一步,从精神疾病、癌症、上瘾到阿尔茨海默病。
在目前的研究中,格雷格和他的同事主要关注一种叫多巴脱羧酶的基因,神经元需要这种基因来制造多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素神经递质,这些神经递质可以调节从情绪到运动的一系列功能。
双亲的多巴脱羧酶基因拷贝在大脑中都很活跃,但格雷格和他的同事先前发现,在全脑范围内,对母体拷贝有轻微的偏好。为了研究这种偏好是否局限于特定的细胞或大脑区域,研究小组对小鼠进行了基因工程,在多巴脱羧酶上贴上荧光标签,如果它是使用从母亲遗传的基因产生的,则为红色,如果使用了从父亲遗传的基因,则为蓝色。然后,他们只需在显微镜下观察哪一个父母的基因拷贝是活跃的。
在检查了整个小鼠大脑后,他们发现了11个区域,所有区域都包含了使用母亲的多巴脱羧酶基因拷贝的神经元群。
多巴脱羧酶也用于肾上腺,肾上腺需要它来产生肾上腺素激素,从而触发对危险或压力的“逃跑或战斗”反应,因此研究人员也在那里进行了研究。在那里,他们发现了一组完全依赖于从父亲那里继承的基因拷贝的细胞。
由于多巴脱羧酶在调节压力、恐惧、焦虑和奖赏过程中非常重要,研究人员想知道这种印记是如何让父母中的任何一方对其后代的某些行为产生更大的影响的。
为了找到答案,他们分析了两种基因都发生突变的小鼠觅食的方式。在他们的实验中,老鼠可以自由探索,就像在野外一样,根据相互冲突的恐惧和动机行事。实验结果显示它们冒险、撤退到安全地带、恢复觅食时的动作似乎大多是随机的。
但格雷格的团队使用机器学习算法来寻找复杂行为中的模式。通过将觅食行为分解成模块,他们确定了与每一个父母的多巴脱羧酶基因拷贝相关的行为差异。结果显示,当涉及到大脑的时候,多数都与母亲的基因有关,当涉及到肾上腺时,多与父亲的基因有关。
总而言之,从这个研究来看,不仅后代的身体特征是可以遗传的,后代的某些行为或决定(在人类中可以总结为“人格”)也是受父母的基因控制的。
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