您被診斷出患有嚴重的疾病。您失業了。您身邊的人突然去世了。有些人能迅速從生活的不幸和失望中恢復過來，而另一些人則會被輕微的挫折擊垮，變得抑鬱甚至有自殺傾向。
這種情緒差異的根源一直讓心理學家和非專業人士著迷。環境因素，例如一個人的成長經歷，對他或她在面對不幸或失敗時的韌性產生巨大的影響。但正如生物學家（和父母）長期以來所懷疑的那樣，基因為人格特質奠定了大部分基礎。對同卵雙胞胎（擁有所有相同基因）和異卵雙胞胎（僅共享一半 DNA）的特質進行比較的研究表明，基因佔焦慮水平和抑鬱易感性個體差異的 40% 到 60%。
最近，科學家們開始識別塑造人類性格特定方面的特定基因。基於對情緒和情緒障礙的化學基礎的早期理解，他們已經查明瞭可能導致好奇心、注意力缺陷和衝動暴力的基因怪癖。
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焦慮和情緒韌性的根源部分在於一種基因，該基因會影響大腦中血清素的水平——血清素是一種化學信使，除其他功能外，還影響睡眠、思維和情緒。這種基因的焦慮誘發形式非常常見；超過一半的白種人從至少一位父母那裡繼承了它。最近的研究不僅將這種基因與焦慮相關的性格特徵聯絡起來，而且還在大腦中為該基因對焦慮的影響建立了基礎。
最新的資料顯示，這種“焦慮基因”只有在非常困難的生活環境之後才會增加抑鬱症的風險，這說明了基因與特定生活經歷在塑造性格中的相互作用的重要性。揭示這種與焦慮的分子聯絡，以及它們在環境中的夥伴，可能不僅會帶來對人類行為的新理解，而且還會帶來更好的治療方法——以及可能預防情緒障礙的方法。
焦慮基因
科學家長期以來一直推測，血清素訊號傳導問題是情緒障礙的大部分病理學的基礎。這個過程中的一個關鍵分子是一種叫做血清素轉運蛋白的蛋白質，它將血清素從神經元外部的空間（突觸）泵回神經元內部。
事實上，20 世紀 80 年代和 90 年代報道的研究暗示，患有抑鬱症和某些焦慮症的人攜帶的血清素轉運蛋白比正常人少或效率較低。與此同時，科學家們發現動物和人類的焦慮水平升高與神經元之間血清素誘導的通訊增加有關。（矛盾的是，百憂解和類似的抗抑鬱藥透過抑制血清素再攝取，從而提高神經元外部的血清素水平來降低焦慮和抑鬱——科學家們仍在努力解釋這一點。）
這些觀察結果促使維爾茨堡大學的臨床精神科醫生克勞斯-彼得·萊施以及他在美國國家心理健康研究所 (NIMH) 和美國國家癌症研究所的同事想知道，血清素轉運蛋白基因（或分子藍圖）的變異是否會影響一個人的焦慮水平，以及可能影響他或她對抑鬱症的易感性。萊施和他的同事發現該基因有兩種長度——長和短。兩者都產生功能性蛋白質，但正如研究人員在 1996 年報道的那樣，長基因形式導致神經元比短基因形式產生更多的轉運蛋白。
萊施的團隊發現，這種數量差異確實會影響焦慮程度。在 505 名接受焦慮相關特質測試的人中，那些繼承了至少一份短版本血清素轉運蛋白基因副本的人得分高於那些從父母雙方繼承了長版本基因的人。萊施和他的同事得出結論，血清素轉運蛋白基因佔焦慮相關性格特質總變異的 3% 到 4%，以及遺傳變異的 7% 到 9%。
大腦中的焦慮
研究人員此後確定了這種效應的神經學基礎：擁有短血清素轉運蛋白基因會增強杏仁核的興奮性，杏仁核是大腦深處一個杏仁狀的神經元群，負責處理恐懼和其他情緒。2002 年，當時在 NIMH 的精神病學研究員艾哈邁德·R·哈里里和他的同事報告說，他們向 28 名健康志願者展示了表達恐懼或憤怒或帶有中性表情的面孔，同時使用功能性磁共振成像 (fMRI) 掃描他們的大腦。他們發現，在 14 名繼承了至少一份短轉運蛋白基因副本的人中，杏仁核特別容易被情緒化的面孔啟用。而在擁有兩個長基因形式的個體中，杏仁核的活躍度較低。
其他研究也證實了這種基因變異對情緒大腦有影響的理論。在 2004 年的一項研究中，由瑞典烏普薩拉大學的心理學家托馬斯·弗馬克領導的一個團隊表明，與那些擁有兩個長版本基因的人相比，攜帶短形式血清素轉運蛋白基因的社交恐懼症患者在公開演講任務中杏仁核的活動更加活躍。其他研究人員發現，在短轉運蛋白基因攜帶者中，前額葉皮層中負責處理風險和恐懼的部分對負面影像的反應也更加強烈。
我實驗室的研究表明，然而，這種基因對大腦活動的影響可能更普遍；它可能不是控制對負面刺激的反應，而是微調情緒大腦中神經活動的背景水平。萊施我和幾位同事測量了 41 個人在觀看負面、中性和正面詞語——或者只是盯著電腦螢幕上的一個點時，杏仁核和其他大腦區域的啟用水平。
為了證實哈里里的工作，我們發現，與攜帶兩個長基因形式的個體相比，至少攜帶一個短轉運蛋白基因的人對負面刺激（在本例中是詞語）的杏仁核活動更高。然而，更令人驚訝的是，正如我們在 2005 年報道的那樣，當受試者只是盯著電腦螢幕時，那些擁有短基因的人的杏仁核異常活躍，我們發現這種靜息狀態的活力可以解釋杏仁核對負面刺激的增強反應。我們還觀察到，在攜帶短轉運蛋白基因的個體中，其他大腦區域對積極刺激的神經啟用程度更高。
因此，我們的資料表明，在繼承了短血清素轉運蛋白基因的人中，杏仁核和情緒大腦的其他部分自然更容易被喚醒。我們假設，這種慢性喚醒可能會導致焦慮、恐懼，以及可能導致抑鬱症等情緒障礙的傾向。
應對壓力
但是，除非您的環境也與您作對，否則攜帶這種基因變異不太可能導致抑鬱症。研究表明，只有在不幸或失敗帶來的巨大壓力存在的情況下，這種基因變異才會增加抑鬱症的風險。2003 年，倫敦國王學院的精神病學研究員阿夫沙洛姆·卡斯皮和他的同事報告說，他們分析了 847 名紐西蘭人的血清素轉運蛋白基因，他們還調查了這些人在 21 歲至 26 歲之間發生的壓力生活事件，如疾病、經濟困難和浪漫的失望。
雖然一個人的轉運蛋白基因在沒有壓力的情況下不會影響抑鬱症的風險，但它確實會影響他或她在面對逆境時變得沮喪的傾向。抑鬱症和自殺念頭的風險隨著壓力事件數量的增加而上升——但僅限於那些至少攜帶一份短轉運蛋白基因副本的人。在經歷了四次或更多次創傷性事件後，攜帶至少一份短轉運蛋白基因副本的受試者中有 33% 患上了抑鬱症，而僅攜帶兩份較長藍圖副本的受試者中只有 17% 患上了抑鬱症，這表明長基因可以在急性負面經歷之後預防抑鬱症。
2005 年，弗吉尼亞聯邦大學的精神病遺傳學家肯尼斯·S·肯德勒和他的同事在 549 對雙胞胎中重複了這一發現，他們採訪了這些雙胞胎在過去一年中出現重度抑鬱症和焦慮症跡象的情況，以及在最近一個月內發生的 15 種類型的壓力生活事件，包括離婚、失業、搶劫和家庭疾病。研究人員發現，與那些攜帶一份或兩份長基因形式的人相比，攜帶兩份短形式血清素轉運蛋白基因的個體更容易在輕微壓力源後患上抑鬱症。第二年，威爾士王子醫學研究所的遺傳學家彼得·R·斯科菲爾德和他在悉尼的同事報告說，與那些至少攜帶一份長轉運蛋白基因的人相比，嚴重逆境更有可能在五年內導致攜帶兩份短轉運蛋白基因的人患上重度抑鬱症。
萊施我和幾位同事在大腦中觀察到了這些對生活不幸的不同脆弱性。我們調查了 48 名健康志願者，以確定他們經歷過多少次來自工作、人際關係、財務或疾病等方面的重大壓力；其中一些人還被評估了他們的沉思傾向，這是抑鬱症的一個風險因素。然後，我們使用 fMRI 等無創成像技術來測量受試者在專注於各種面部表情或只是盯著電腦螢幕上的一個點時的大腦活動。
在攜帶短血清素轉運蛋白基因的個體中，生活壓力與對情緒化面部表情的大腦啟用增強無關，但確實導致杏仁核和海馬體（一個易受壓力影響的記憶處理區域）的靜息活動水平更高，以及更強的沉思傾向。對於攜帶兩個長基因形式的人來說，情況則相反：這些人面臨的危機越多，他們杏仁核和海馬體的背景活動水平就越低——他們對事情的沉思也就越少，我們在 2006 年報道了這一結果。這些結果支援了壓力與短血清素轉運蛋白基因相互作用以產生高度警惕的情緒大腦的理論，這種大腦使人容易患上抑鬱症。
與血清素轉運蛋白蛋白缺陷相結合的壓力也會擾亂小鼠的情緒大腦。在 2007 年發表的一項研究中，美國國家酒精濫用和酒精中毒研究所的遺傳學家安德魯·霍姆斯和他的同事刪除了小鼠的血清素轉運蛋白基因，造成了轉運蛋白蛋白的缺乏，旨在模仿繼承了縮短的轉運蛋白基因的人的較輕微缺陷。
基因改造的小鼠在幾次壓力游泳測試後表現出抑鬱症的跡象——它們比正常小鼠站立不動的時間更長。這些動物也很難克服研究人員在它們身上灌輸的對聲音的恐懼——透過將聲音與足部電擊配對——然後試圖消除這種恐懼。DNA 破壞也影響了齧齒動物的大腦：在基因改造的小鼠中，研究人員在杏仁核和前額葉皮層中發現了結構異常，前額葉皮層在壓力和恐懼中起作用。
心靈分子
儘管有這些發現，但血清素轉運蛋白基因的變異被認為只能解釋人們對生活壓力敏感性差異的很小一部分。遺傳學家估計，至少有 15 個基因以及各種環境因素很可能導致焦慮和一個人對壓力的易感性。只有當研究人員能夠完成這種基因和環境的鑲嵌圖時，他們才能自信地評估我們每個人患焦慮症和抑鬱症的傾向——或者查明患有這些疾病的人的病因。
此外，有了更完整的圖景，我們這些高風險人群或許能夠採取行動來預防這種情緒障礙的出現。並且，能夠確定精神病患者焦慮症或抑鬱症的分子原因，可能會使醫生能夠為每位患者選擇最有可能有效的治療方法。
與此同時，在人類基因組計劃和所謂的人類單體型圖計劃的主持下，整個人類遺傳密碼的破解預計將加速揭示大腦中起作用以塑造我們性格的基因。隨著這些基因的出現，心理學家將不得不越來越多地將這些遺傳分子納入他們對人類行為、精神疾病和氣質的解釋中。