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
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於發現和塑造我們當今世界的想法的具有影響力的故事。
歡迎來到“心靈 Matters”,在這裡,神經科學、心理學和精神病學領域的頂尖研究人員解釋和討論驅動他們領域的發現和理論。讀者可以加入他們。我們希望您會加入。本週:基因、環境與抑鬱症:後天如何讓你擺脫基因的束縛 _____________________ 導言,作者:戴維·多布斯,《心靈 Matters》編輯 在生物學更引人入勝的探究中,基因與環境的相互作用研究佔據了一席之地——它證明,一個人的基因不斷地對經驗做出反應,從而改變行為,而行為反過來又塑造環境,環境反過來又改變基因表達,如此迴圈往復。正如戴維·奧爾茲幾周前所描述的那樣,這個新的子學科正在產生關於先天與後天如何結合以幫助決定一個人的健康和性格的驚人見解。本週,評論員查爾斯·格拉特回顧了一項研究,該研究將這種探究深入了一層,考察了兩種不同的基因變異如何顯示其力量——或者不顯示——取決於兒童是否受到虐待、養育,或兩者兼而有之。正如格拉特所描述的那樣,這項研究儘管主題令人沮喪,但暗示了後天在放大先天的天賦或減輕其負擔方面的潛力。 _____________________ 基因-環境相互作用:當後天戴上白帽子 查爾斯·格拉特 威爾康奈爾醫學院,紐約州紐約市 幾個世紀以來,哲學家、神學家和生物學家一直在爭論先天特質與環境定義的經驗在決定我們是誰和我們是什麼方面的相對作用。這場先天與後天之爭對我們理解自我決定或自由意志具有根本性的意義。事實上,隨著研究開始識別某些行為特徵的遺傳風險因素,這些風險因素已被用於法庭(見此處和此處)來辯稱,應該減輕對被定罪重罪犯的懲罰——其假設是他們的基因使他們天生更容易行為不端。 近年來,關於行為中先天與後天之爭的重要性與挑戰催生了一個新的研究領域,該領域著眼於遺傳風險因素與經驗在精神病理學發展中的相互作用。由耶魯大學的瓊·考夫曼和喬爾·格倫特領導,並發表在《生物精神病學》雜誌上的一項研究表明,我們許多人憑直覺得出的結論是,先天和後天都有助於我們成為什麼樣的人。在這項特殊的研究中,遺傳和環境因素相互作用以決定抑鬱症的風險。在他們的研究“腦源性神經營養因子-5-羥色胺轉運蛋白基因相互作用和兒童抑鬱症的環境調節因素”中,考夫曼、格倫特和同事們發現了抑鬱症狀風險中明顯的基因-環境相互作用。其他研究也發現了類似的相互作用,但主要關注單個遺傳風險因素和單個環境風險因素之間的相互作用。這項研究透過檢查兩個遺傳和兩個環境因素之間的各種相互作用,包括兩個遺傳和兩個環境變數的四向相互作用,提高了賭注。“錢在哪裡” 考夫曼和同事們採取了銀行搶劫犯威利·薩頓的方法,當被問及為什麼要搶銀行時,據說他回答說:“因為錢在那裡。”考夫曼和同事們專注於最著名和最被接受的抑鬱症遺傳和環境風險因素,以瞭解它們如何相互作用以改變風險。 在先天方面,他們專注於多型性——個體之間的遺傳差異——這些差異已透過多種方法被認為與抑鬱症有關。第一種多型性位於血清素轉運蛋白基因的調控區域。這種多型性是 5-HTTLPR,它是血清素(5-羥色胺,5-HT)轉運蛋白連線多型性的縮寫。5-HTTLPR 受到了廣泛的研究關注,因為它似乎會改變血清素轉運蛋白分子的表達,而血清素轉運蛋白分子是常用處方的選擇性血清素再攝取抑制劑 (SSRI) 類抗抑鬱藥的靶點,並且本身也與抑鬱症有關。卡斯皮和莫菲特以及其他研究小組反覆發現,在有壓力生活事件的情況下,這種多型性與抑鬱症有關。 考夫曼研究的第二種多型性是腦源性神經營養因子或 BDNF 的基因。BDNF 是一種似乎可以促進新神經元生長的分子;它似乎對大腦生長和學習至關重要。BNDF 基因中的這種多型性會改變該分子分泌的效率。最近在動物和人類身上的研究表明,BDNF 水平在壓力和抑鬱期間會降低,而 SSRI 的作用至少部分是透過使 BDNF 水平正常化來實現的。(已顯示 BNDF 水平會隨著 SSRI 治療的成功以及心理治療和鍛鍊的成功而升高。弗朗西斯·李和拉里·特科特在早期的《心靈 Matters》中回顧了一篇罕見的論文,該論文發現 BNDF 存在缺點。)因此,不難想象 BDNF 基因的多型性(即某些變異)可能與其他因素相互作用,從而導致抑鬱症風險。因此,BNDF 和 5-HTTLPR 是考夫曼和同事們研究的“先天”因素。從“後天”或環境/經驗方面,他們增加了兩個在流行病學上確定的抑鬱症風險調節因素——一方面是童年虐待/虐待,另一方面是積極的社會支援。請互相交流 研究人員研究了 109 名因虐待或忽視報告而被父母剝奪撫養權的兒童和 87 名沒有虐待或虐待報告的對照兒童。他們對所有兒童的抑鬱症狀進行了評分,例如易怒、哭鬧和不願見朋友。該量表上的高分表明抑鬱程度更高。然後,他們比較了具有上述 5-HTTLPR 和 BDNF 多型性不同組合的兒童中這些分數的分佈。他們發現,具有“不良”形式 5-HTTLPR 的兒童的抑鬱症狀得分更高——但前提是他們有虐待史。不良的 5-HTTLPR 使受虐待兒童更有可能(但不確定)患上抑鬱症。但它對沒有虐待史的兒童的抑鬱評分沒有影響。它就像一顆必須被虐待澆灌的種子。這複製了卡斯皮和莫菲特以及其他小組的研究中的類似發現。 然後,考夫曼和同事們研究了不同形式的 BDNF 如何影響這種情況。他們發現,BDNF 基因的某個版本(或等位基因)放大了 5-HTTLPR 基因的作用,使得給定兒童更有可能患上抑鬱症——但同樣,前提是該兒童遭受過虐待。最後,考夫曼和同事們研究了社會支援的影響。他們詢問孩子們生活中可以與他們談論個人事情、指望他們購買他們需要的東西以及其他類似的支援性關係跡象的人,並從答案中得出了社會支援評分。然後,兒童被分為高支援或低支援。研究人員發現,高水平的這種養育幾乎完全抵消了遺傳風險因素的影響。力量平衡 與任何行為遺傳學研究一樣,必須小心不要過度解讀這些發現,因為幾乎沒有行為遺傳學研究能夠始終如一或完全地被複制。儘管如此,關於本文的一些額外要點可以幫助我們瞭解先天與後天之爭。首先,即使在考慮任何基因分析之前,有虐待史的兒童的抑鬱評分和抑鬱症的分類診斷也顯著高於對照組兒童。類似地,在未受虐待的對照兒童中,任何基因型類別的最高平均抑鬱評分都低於受虐待兒童中任何基因型類別的平均抑鬱評分;僅基因不太可能使兒童患上抑鬱症,但僅虐待可能會。這些發現表明,至少對於這些特定的多型性而言,後天勝過先天。這個結論將給人類自由意志的信奉者帶來安慰。它也強烈主張識別有受虐待風險的兒童,並採取強有力的行動來扭轉這種經歷的負面影響。 查爾斯·格拉特是威爾康奈爾醫學院精神病學助理教授,也是紐約長老會醫院的助理主治精神病醫生。