對“感覺良好基因”的炒作讓我感覺糟糕

1990年,《紐約時報》在頭版刊登了擁有醫學學位的記者勞倫斯·奧爾特曼的文章,宣佈科學家們發現了“酒精中毒與特定基因之間的聯絡”。這僅僅是《泰晤士報》和其他主要媒體炒作的一系列報道中的一篇,結果證明是 [...]

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


1990年,《紐約時報》在頭版刊登了擁有醫學學位的記者勞倫斯·奧爾特曼的文章,宣佈科學家們發現了“酒精中毒與特定基因之間的聯絡”。

這僅僅是《泰晤士報》和其他主要媒體炒作的一系列報道中的一篇,結果證明這些報道是錯誤的,聲稱複雜特徵和疾病——從同性戀和高智商到精神分裂症和雙相情感障礙——與特定基因有關。

我以為那些日子已經過去了,科學家和媒體已經學會懷疑對複雜特徵和行為的極端還原論基因解釋。我錯了。上週日,《泰晤士報》的“觀點”版塊發表了一篇文章,“感覺良好基因”,其中指出


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“科學家們首次證明,大腦中的基因變異使某些人天生就不那麼焦慮,並且更容易忘記恐懼和不愉快的經歷。這種幸運的基因突變會在我們的大腦中產生更高水平的anandamide——所謂的幸福分子和我們的天然大麻。簡而言之,有些人天生就不那麼焦慮,僅僅是因為他們在基因彩票中獲勝,並隨機獲得了一種與性格堅強無關的基因突變。”

這篇文章,就像25年前宣傳酒精中毒基因的文章一樣,是由威爾康奈爾醫學院精神病學教授理查德·弗裡德曼醫生撰寫的。我強調這個事實,因為科學炒作通常歸咎於像我這樣據稱無知的記者,而不是醫生和其他所謂的專家。

這是科學背景。“感覺良好基因”是一種基因的變體或等位基因,該基因產生一種叫做脂肪酸醯胺水解酶(FAAH)的酶。FAAH被認為調節神經遞質anandamide的水平,anandamide是一種內源性大麻素,其結構與四氫大麻酚(THC)相似,THC是大麻的主要精神活性成分。FAAH基因的一個等位基因,有時稱為385A,與較低水平的FAAH有關,這導致較高水平的anandamide。據估計,20%的美國人攜帶385A基因。

實際上,弗裡德曼的文章是對Nature Communications上16位研究人員(包括弗裡德曼在威爾康奈爾醫學院的兩位同事伊娃·丁切娃和弗朗西斯·李)撰寫的一篇高度技術性文章的極其簡化、聳人聽聞的新聞稿。

文章的大部分內容“FAAH基因變異增強小鼠和人類的前額杏仁核功能”描述了對插入了385A等位基因的小鼠進行的詳細實驗。文章還描述了對人類進行的實驗。我專注於這項人類研究,這也是弗裡德曼泰晤士報文章的主要焦點。

丁切娃和李的團隊對40名人類(包括18名385A等位基因攜帶者)進行了分為兩個部分的實驗。在實驗的第一階段,稱為“恐懼習得”,受試者被展示各種中性影像,例如彩色方塊。特定的顏色,例如黃色,會反覆伴隨著“厭惡”刺激——例如響亮的噪音或可怕的影像,如咆哮的狗——從而使受試者習慣於將第一種刺激與第二種刺激聯絡起來。

在實驗的第二部分,稱為“恐懼消退”,受試者被展示彩色方塊,但隨後沒有暴露於“厭惡”刺激。在實驗過程中,研究人員透過連線在受試者手指上的電極來測量受試者的皮膚電導。高皮膚電導表明出汗更多,這據推測表明對厭惡刺激的“恐懼”更多。

那麼丁切娃和李等人的實驗結果是什麼?在“恐懼消退”試驗中,385A受試者對先前與噪音相關的顏色表現出更持久的皮膚電導反應。研究人員還報告說,385A攜帶者在探究其焦慮水平的問卷調查中得分更高。

這些後來的發現是弗裡德曼聲稱研究人員“證明”——請注意該詞語中沒有限定——385A攜帶者“天生就不那麼焦慮,並且更容易忘記恐懼和不愉快的經歷”的基礎。

弗裡德曼沒有質疑恐懼習得和消退實驗的假設:首先,某人在實驗室環境中對噪音或狗的影像的反應可以作為“焦慮”的所有各種表現形式的代表;其次,皮膚電導測量焦慮。(有趣的事實:商業測謊儀,眾所周知不可靠,測量皮膚電導,山達基教會用來“審計”人的“電子錶”也是如此。)

弗裡德曼只是簡要地提到,研究人員發現385A受試者與其他受試者在對“厭惡”刺激的初始反應中沒有顯著差異,即使這一發現削弱了385A賦予抗焦慮能力的說法。

這是另一個對“感覺良好基因”持懷疑態度的理由。2009年發表在Biological Psychiatry上的一項針對82名受試者的研究發現385A與先前與焦慮相關的神經活動之間存在相關性,但作者補充了一個警告:“重要的是要注意,在我們的研究中,FAAH基因型與行為表型(即焦慮或衝動)之間沒有直接關聯。”

弗裡德曼的文章不僅涉及焦慮,還涉及藥物濫用。他推測,攜帶感覺良好基因的人可能“不太可能對大麻和其他藥物上癮”,因為他們體內內源性大麻素anandamide的水平更高。

2002年Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇文章,“內源性大麻素訊號傳導中的基因變異對人類威脅和獎勵相關腦功能的不同影響”,得出了截然相反的結論。《PNAS》文章報告稱,385A等位基因“與街頭毒品使用和問題藥物/酒精使用密切相關”。作者甚至認為,385A等位基因“可能被證明是識別藥物相關疾病風險人群的有用診斷預測指標”。

弗裡德曼預測,對感覺良好基因的研究可能會帶來更好的焦慮症藥物治療方法。我預測,感覺良好基因將遭受與“酒精中毒基因”相同的命運,“酒精中毒基因”是一種與多巴胺相關的基因,稱為DRD2。

在他1990年關於酒精中毒基因的泰晤士報文章中,勞倫斯·奧爾特曼指出研究人員希望這一發現將“為預防和治療酒精中毒開闢新的研究途徑”。在接下來的十年中,科學家們不斷宣佈他們發現了更多證據表明DRD2基因與酒精中毒有關,但1999年Neuropsychopharmacology上的一篇綜述發現“DRD2多型性對與酒精依賴相關的行為表型沒有影響”。

去年秋天,我引用了2012年Behavior Genetics上的一篇社論:“關於候選基因關聯的文獻充滿了未經嚴格重複驗證的報告。直線主效應和候選基因與環境的相互作用都是如此……結果,精神病學和行為遺傳學文獻變得令人困惑,現在看來過去十年發表的許多研究結果是錯誤的或具有誤導性的,並沒有為知識的真正進步做出貢獻。”

該警告應附加到所有關於行為遺傳學的報道中。人們渴望在理解和治療藥物濫用和病理性焦慮等疾病方面取得真正進展。像理查德·弗裡德曼這樣的著名科學家和像紐約時報這樣的媒體透過基於脆弱科學提供虛假的希望,對這些人造成了損害。

延伸閱讀(另請參閱下面來自從事與上述工作相關的科學家的評論)

對智力基因的探索產生了更多可疑的結果。”

我對“禁忌”行為遺傳學的問題?科學太糟糕了!

“‘基因奇才'科學再次出擊:研究人員發現自由派基因。”

研究人員真的發現了任何行為基因嗎?

程式碼憤怒:‘戰士基因’讓我生氣!(無論我是否擁有它)。”

來自石溪大學生物化學和細胞生物學教授戴爾·德意志的評論:

我閱讀了您關於“感覺良好基因”的部落格。做得好。我是1993年鑑定出這種酶(現在稱為FAAH)的人,我們稱之為anandamide醯胺酶。本·克拉瓦特在1996年對其進行了克隆,並鑑定了人類基因,然後在與西普博士合作後,他們鑑定了人類群體中的P129T突變。正如您所提到的,一些人體研究表明存在藥物濫用的趨勢,但大麻使用的情況除外,據報道,大麻使用的情況恰恰相反。最初的論文顯示這種多型性與肥胖有關,但在更大規模的研究中似乎沒有成功。我同意《紐約時報》的文章不夠平衡。它應該提到那些顯示與藥物濫用有關的研究。《紐約時報》的編輯應該將其通常高水平的新聞標準應用於他們的科學文章,即使這些文章是由“特約評論員”撰寫的。應該有人至少搜尋一下PubMed。FAAH的大部分歷史現在都在維基百科上:https://en.wikipedia.org/wiki/Fatty_acid_amide_hydrolase

來自紐約大學神經科學中心約瑟夫·勒杜的評論,他是恐懼生物學領域的著名研究者(以及我校最近的演講者):

在我7月14日出版的書《焦慮》中,我對這種從行為發現推斷到有意識感覺的做法持非常批判的態度。該研究表明,攜帶該基因的人表現出某些與基因變異相關的行為和大腦反應,但並未表明該基因是有意識感覺的原因。作者確實在圖表中展示了自我報告的焦慮感略有下降,但在文中一次也沒有提及這一發現。此外,即使該基因與較低的自我報告焦慮感相關,較低的焦慮感並不意味著“感覺良好”基因所暗示的含義。這類似於將多巴胺與快樂等同起來的普遍且不恰當的做法。

來自國家酒精濫用和酒精中毒研究所神經遺傳學實驗室主任、代理臨床主任戴維·戈德曼的評論

我不贊同霍根文章的總體基調。有許多經過充分驗證的基因/行為發現,尤其是在基於神經科學的測量層面。包括上面建議的免責宣告將是奇怪的。人們不妨建議所有實驗物理學論文都附帶免責宣告,因為存在明顯的、令人震驚的錯誤,例如重力測量錯誤、“發現”光速不如預期、引力波測量、冷聚變……這樣的例子不勝列舉,其中一些錯誤在發表時就顯而易見了。任何特定發現的有效性都是獨立的,這就是為什麼我偶爾被允許在Nature等期刊上報告此類發現。行為是可遺傳的。如果沒有人發現改變行為的功能位點,那將是非常奇怪的。然而,那也是一個與我們所處的世界不同的平行宇宙。感謝西格米勒和其他人,我們半個世紀以來一直了解HPRT與自殘之間的關係。透過基因關聯,也就是全基因組關聯的最終目的,已經發現了許多這樣的位點,並得到了驗證(這是一個比重複更高的標準)。與行為牢固相關的常見變異的例子,以及我們理解其機制的例子,包括COMT Val158Met多型性,它在執行認知功能(Egan等人)和焦慮/情緒性(Zubieta等人)中發揮作用;FKBP5,其功能位點導致細胞皮質醇反應的超短反饋迴路阻尼受損,並增加PTSD的風險(Binder等人);以及血清素轉運蛋白(SLC6A4)多型性,它改變了這種蛋白質的表達,並導致焦慮以及對大腦結構和連線的更強影響(Hariri等人)。提及遺傳學家應該意識到的眾多其他經過驗證的例子,以及辯論那些證據模稜兩可的例子,將使這種反駁變成一篇評論,並且沒有必要削弱對候選基因研究的過度誇大的批評。剔除假陽性至關重要,但檢測這些假陽性通常比將研究識別為候選基因研究需要更多的洞察力。此外,我們可以從成功的事例中,以及從積累的失敗事例中,學到同樣多甚至更多的東西。我為一些人在這個領域工作了一輩子,但從未像西格米勒和他的學生萊施那樣發現基因的人感到遺憾,但他們應該努力保持客觀性。當他們堅持認為只有一兩種假設檢驗框架——即全基因組關聯或對粗略測量的行為進行關聯的薈萃分析,以及生成p值——足以進行驗證時,我對他們感到更少的遺憾。他們應該拓寬思路,瞭解其他型別的科學。即使薈萃分析是積極的,例如當血清素轉運蛋白的陰性薈萃分析之後是陽性薈萃分析時(這並不使薈萃分析作為一種科學活動無效),這些反對者中的一些人仍然堅持全盤否定主義。這是思想封閉。

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