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
你認識同卵雙胞胎嗎？不僅僅是那些長得像的雙胞胎，而是同卵雙胞胎，他們確實在某個時候是同一個卵子和精子結合的一部分，然後在發育早期分裂，創造出兩個具有相同基因的“相同”的人。
如果基因真的是我們行為的全部和最終決定因素，你可能會期望這些同卵雙胞胎看起來一樣，行為舉止一樣，說話一樣，動作一樣。他們有相同的DNA，本質上應該是一樣的人。
但他們不是。
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我認識好幾對同卵雙胞胎。是的，相似之處確實非常驚人，但毫無疑問，他們不是同一個人。他們有不同的興趣，不同的行為。一個更外向，而另一個更內向。一個可能喜歡藝術，而另一個可能喜歡工程。
你可能會認為環境與此有關。畢竟，雙胞胎通常會接觸到不同的事物。有著名的同卵雙胞胎研究，他們接觸到不同的情況（通常是分開撫養），這有助於理解基因和環境之間的相互作用。
但是，大多數同卵雙胞胎是一起長大的，而不是分開的。他們上同一所學校，認識大多數相同的人，經常共用一個房間。他們的環境差異並不那麼大。理論上，就環境影響而言，許多同卵雙胞胎應該有相同的接觸。
他們確實有。但這不僅僅是環境重要，或者僅僅是基因重要。重要的是你如何利用它們。
Freund 等人。“基因相同的同窩小鼠個性的出現” 《科學》，2013年。
（來源）
同卵雙胞胎之間的差異不僅限於人類。作為一個很好的例子，許多從事動物行為研究的科學家使用基因相同的同窩小鼠。它們非常相同，經過多代近親繁殖，使一隻小鼠幾乎與另一隻小鼠相同。這有助於減少行為和生物學的變異性，以便當我們尋找差異時（例如，對藥物或治療的反應），我們可以更好地將它們與噪音區分開來。
但是，雖然這些小鼠在基因上是相同的……但它們在行為上卻不是。是的，變異性降低了，但即使在同一品系內，一隻小鼠通常也會比另一隻小鼠更焦慮，或者更活躍，或者更聰明，或者更胖。我們可以獲得相同的基因，但行為和生理結果永遠不是完美的，小鼠仍然是獨立的個體。
問題變成了：是什麼產生了這種個性？
為了檢驗這一點，Freund 等人選取了一大群基因相同的雌性小鼠（C57 Black 小鼠，許多研究的首選小鼠，在本例中是來自Charles River 供應商的那種，這確實會產生影響）。一半用作對照組，在與籠友一起的對照籠中，並提供正常的食物和水。另一半接受了更豐富的環境。雖然有時“豐富”可能意味著更大的籠子，裡面有一些管道和咀嚼玩具，但在這種情況下，豐富的環境是小鼠的天堂，有多層，大量的管道，不同的飲水噴嘴，築巢箱，應有盡有。
（圖 1 來自 Freund 等人，2013 年）
豐富的環境中的小鼠還配備了標籤，以便可以跟蹤它們的活動。
然後，對照組小鼠被留在原地，豐富環境中的小鼠也被留在原地，持續 12 周。這對於小鼠的一生來說是相當長的一段時間。
最後，檢查小鼠海馬神經發生的改變。海馬神經發生，即海馬體中新神經元的誕生，貫穿成年期，但可能受到環境刺激或藥物治療的影響。例如，長期抗抑鬱治療可以增加海馬神經發生，而壓力會減少海馬神經發生。海馬神經發生也可能因動物必須學習的新環境等事物而增加。並且它會因豐富環境等事物而增加。
因此，長期暴露在令人驚歎的小鼠天堂中的小鼠，海馬神經發生增加也就不足為奇了。但並非所有小鼠的增加程度都相同。存在個體差異。這項研究的作者抓住機會試圖檢驗為什麼會發生這些神經發生差異。
他們使用豐富環境中小鼠的 RFID 標籤來跟蹤它們在實驗過程中（3 個月的資料！）去過哪裡。他們發現，雖然有些小鼠“宅”在有限的領地內，但另一些小鼠則四處遊蕩。
（圖 2B、2C，Freund 等人，2013 年）
在左邊，你可以看到一隻更“謹慎”的小鼠的更有限的活動範圍。這隻小鼠的漫遊熵較低，它喜歡它的小範圍，不需要冒險離開。然而，在右邊，你可以看到一隻高漫遊熵的小鼠。這隻小鼠四處遊蕩。在底部的圖中，你可以看到這些行為隨著時間的推移而分化，豐富環境中的一部分小鼠堅持它們有限的範圍，而另一部分小鼠則廣泛漫遊。
這種漫遊與海馬神經發生的量相關。漫遊範圍有限的小鼠的海馬神經發生低於漫遊範圍較高的小鼠。這顯示了一組堅實的個體差異，在基因相同的同窩小鼠中，暴露在完全相同的環境中。這不是基因，也不是環境，而是動物如何體驗它們所處的環境。
是什麼導致了這種不同的環境體驗？作者提出了幾個假設。其中之一是表觀遺傳學，即對基因組“外部”進行的修飾，這些修飾決定了基因組如何轉錄，並可能產生基因表達的差異。還有子宮內位置等選項（由於小鼠一次產下一窩幼崽，通常多達 10-14 只，子宮中的位置，例如，你是在兩個雄性幼崽之間，還是在一個雄性和一個雌性幼崽之間，或者兩個雌性幼崽之間，可能會讓你在發育過程中接觸到不同的激素水平，這可能會影響行為（可能是透過改變表觀遺傳學）。當然，還有隨機基因突變的明顯可能性。
所有這些都是可能的。但有趣的是，看看該小組將如何繼續這項工作，以及他們如何決定看待這些新的、個體化的小鼠。因為豐富的環境表明，基因相同的同窩小鼠，在相同的環境中，可以成為個體。就像雙胞胎一樣，這不僅僅是環境或基因，而是它們的結合，以及你如何體驗它。
Freund, J., Brandmaier, A., Lewejohann, L., Kirste, I., Kritzler, M., Kruger, A., Sachser, N., Lindenberger, U., & Kempermann, G. (2013). 基因相同的同窩小鼠個性的出現 《科學》, 340 (6133), 756-759 DOI: 10.1126/science.1235294