8. Генетика и поведение человека 53

Что полезного для изучения генетики поведения человека мы можем извлечь из опытов на дрозофиле и мыши? Эксперименты на дрозофиле и мыши, интересные сами по себе, к сожалению мало могут помочь нам в оценке роли генетических факторов в изменчивости поведения человека. Замысел таких экспериментов основан главным образом на особенностях дрозофилы, которые отсутствуют у человека. Например, невозможно сконструировать мозаиков человека и пометить клетки подходящими мутациями, изменяющими фенотип, а самое главное - варианты поведения человека никогда не бывают фиксированы так жестко, как у насекомых. С этой точки зрения вопросы, которые можно поставить и решить в опытах на дрозофиле, носят не столько генетический, сколько эмбриологический и отчасти нейроанатомический и нейрофизиологический характер. Эти исследования можно сравнить, например, с экспериментами на кошках, у которых разрушают определенную часть мозга или периферические нервы и анализируют функциональные последствия, выясняя, как эти части структуры соотносятся с нормальной функцией. Когда невропатолог изучает неврологические симптомы для определения мозговой локализации повреждения, то это фактически аналогично обсуждаемым исследованиям на дрозофиле. Мутанты дрозофилы, используемые в этих экспериментах, были получены искусственно при помощи химических мутагенов. Хотя они могут возникать и спонтанно, их жизнеспособность в большинстве случаев снижена. Например, мутантные личинки с отсутствием внутренних часов обычно вылупляются на протяжении всего дня, это повышает для них вероятность погибнуть от высыхания или быть съеденными хищниками. Эти мутации можно сравнить с редкими наследственными болезнями, механизм которых неизвестен и которые поэтому дают мало информации о том, каким образом гены влияют на поведение в пределах «нормы». Однако вредные мутации, в том числе мутации, затрагивающие функцию определенных групп нервных клеток, известны и у человека. Для анализа аномального действия генов используются

разные методы. К сожалению, среди них почти нет тех, которые применяются на дрозофиле: в большинстве своем они непригодны.

Общий вывод таков: изменчивость поведения, как и другие составляющие фенотипического разнообразия, по крайней мере отчасти определяется генами. Для анализа возможных генетических механизмов изменчивости поведения мы должны проследить пути от генов к каким-либо поведенческим признакам. В отличие от дрозофилы, однако, мы не можем ожидать здесь однозначных, прямых взаимоотношений, необходим опосредованный подход. Есть ли у нас на самом деле какой-либо шанс обнаружить гены, влияющие на поведение? Эту проблему мы рассмотрим в разд. 8.2.3.4. А сейчас зададимся вопросом, помогут ли нам в ее решении эксперименты на млекопитающих? Наиболее детально изученным в генетическом отношении животным является мышь.

8.1.2. Эксперименты по генетике поведения мышей

В исследованиях использовали три основных подхода.

1. Изучали особенности поведения известных мутантов [2067]. Так же, как и соответствующие мутанты дрозофилы, мутантные мыши имеют низкую приспособленность и поэтому редко встречаются в естественных популяциях. Практически они не вносят вклад в генетическую изменчивость поведения в природных условиях. Такие мутации можно сравнить с тяжелыми наследственными заболеваниями у людей. Исследование мутантов вносит незначительный вклад в понимание генетических основ нормального поведения человека.

2. Сравнивали особенности поведения у различных инбредных линий по таким параметрам, как предпочтение определенной температуры, геотаксические реакции, оцениваемые по особенностям лазания по наклоненным под разными углами поверхностям, исследовательское поведение, общая двигательная активность, способность найти путь в

54 8. Генетика и поведение человека

лабиринте и эмоциональная реактивность, оцениваемая по частоте актов дефекации. Инбредные линии часто обнаруживают различия в таких характеристиках поведения. Эти признаки затем можно подвергнуть генетическому анализу на основе межлинейного скрещивания.

3. В популяциях, где спаривание происходит случайно, можно использовать искусственную селекцию для выявления генетической изменчивости по количественно варьирующему признаку. Согласно прогнозу (разд. 6.2.1.5), популяция обычно отвечает на селекцию сдвигом средней величины признака, подвергаемого отбору, в желательном экспериментатору направлении и уменьшением его дисперсии. После ряда поколений средняя величина достигает плато. Остающаяся на этом уровне дисперсия определяется теперь исключительно факторами среды, и сохранение ответа на отбор возможно только в том случае, если мутация вновь порождает генетическую изменчивость. Эти подходы демонстрируют реальность генетической изменчивости поведенческих признаков. Однако мы остаемся в неведении относительно генов, определяющих эту изменчивость. Более определенные заключения можно сделать, если животных, ведущих себя по-разному в экспериментах, сравнить по физиологическим переменным, которые могут быть причастны к их поведению. В этом случае селекционный подход может оказаться особенно полезным. Если селекция по поведенческому признаку приведет к выявлению различий в других поведенческих и тем более анатомических, физиологических или биохимических признаках, то в качестве рабочей гипотезы можно предположить, что между этими признаками существуют причинные связи [2126].

Один пример аномалии, связанной с единичным геном: тучная мышь [2047]. Предположения относительно тучности у людей. Мыши, гомозиготные по гену тучности ob/ob, при выращивании в стандартных условиях очень много едят, становятся тучными и относительно неактивными. Увеличенное потребление пищи этими

животными обусловлено, по-видимому, повреждением механизма насыщения.

По аналогии с крысами, у которых гиперфагию вызывают разрушениями в области гипоталамуса, предположили, что первичный дефект у мышей локализован в гипоталамусе; гистологическое исследование, однако, не выявило какой-либо аномалии.

Повреждение механизма насыщения могло бы объяснять многие случаи тучности у людей. Данные по монозиготным близнецам, исследование приемных детей и накопление тучных индивидов в определенных семьях указывают на генетические факторы, хотя тип наследования до сих пор не выявлен. Однако вряд ли можно исключить из рассмотрения гипотезу о семейных традициях в отношении еды как основной причине тучности у людей.

Установлено, что тучность у мышей обусловлена мутациями в нескольких одиночных генах. Весьма вероятно, что любой из механизмов, детерминируемых этими мутациями, а также их сочетание друг с другом могут лежать в основе тучности и у человека. Скорее всего в развитии данного признака у людей участвуют и отдельные гены, и их комплексы, и строго специфицированные факторы среды. Генетический анализ тучности у человека, проводимый без предварительного отбора семей и без какой-либо идеи относительно ее механизмов, столкнется, следовательно, с «окрошкой» из совершенно разных по природе вариантов тучности. Биометрический анализ таких данных даст возможность установить наследуемость тучности, но не позволит понять причины ее развития в отдельных семьях.

Генетические различия в потреблении алкоголя. Другой вид поведения, широко исследовавшийся на мышах и крысах, состоит в склонности к потреблению алкоголя и связан с чувствительностью к наркотическому действию этого вещества. Для этого признака не было обнаружено какого-либо одного гена, но сопоставление инбредных линий и эксперименты по отбору, проведенные после появления в 1949 г. пионерской работы Уильямса [2243], показали, что значительная доля изменчивости, связанной с потреблением алкоголя, имеет генетическую природу [2191]. Различия в предпочтении алкоголя у инбредных линий мышей были выявлены в ситуации, когда животным позволяли выбирать между водой и алкоголем. Животные линии С57В1 потребляют в среднем около двух третей дневной нормы жидкости из поилки с 10%-ным раствором алкоголя. Мыши некоторых линий, в особенности DBA/2, почти полностью избегают