petarg / Shutterstock

In de strijd tussen natuur en opvoeding, heeft nurture een nieuwe rekruut: epigenetica - afkomstig uit de moleculaire biologie om wetenschappelijk gewicht te geven aan het argument dat genen geen lotsbestemming zijn. Het overweldigende bewijs voor genetische effecten op onze psychologische eigenschappen roept een fatalistische visie op voor veel mensen, een waarin we slaven zijn van onze biologie, niet in controle over onze eigen psyche en ons eigen gedrag. Epigenetica, een mechanisme voor het reguleren van genexpressie, lijkt een ontsnapping te bieden aan het genetische determinisme, een middel om onze aangeboren aanleg te transcenderen en te veranderen wie we zijn.

Deze zienswijze wordt goed vertegenwoordigd door Deepak Chopra MD en Rudolph Tanzi MD, hoogleraar neurologie aan de Harvard Medical School, die schrijven:

Elke dag brengt nieuw bewijs dat de verbinding tussen geest en lichaam reikt tot aan de activiteiten van onze genen. Hoe deze activiteit verandert als reactie op onze levenservaringen wordt 'epigenetica' genoemd. Ongeacht de aard van de genen die we van onze ouders erven, geeft dynamische verandering op dit niveau ons bijna onbeperkte invloed op ons lot.

Deze hoop komt voort uit onderzoek dat suggereert dat bepaalde soorten ervaringen bij dieren er inderdaad toe kunnen leiden dat een epigenetisch merkteken aan bepaalde genen wordt gehecht, met langdurige gevolgen voor het gedrag. Epigenetica geeft dus een aantal mechanistische geloofsbrieven aan het idee dat we genen kunnen overschrijven of overschrijven die anders onze aangeboren eigenschappen en aanleg zouden dicteren.

Er is echter een inherente contradictie in dit idee, in die zin dat het mechanisme dat responsiviteit aan de ervaring verleent, tegelijkertijd de resulterende veranderingen op zijn plaats moet houden. Er zijn zelfs studies suggererend dat dergelijke epigenetische kenmerken kunnen worden doorgegeven van ouders aan hun kinderen en zelfs hun kleinkinderen, waardoor ze worden voorbereid om zich op een bepaalde manier te gedragen in reactie op ervaringen die hun voorouders hadden. Dit is een ironisch deterministisch idee - dat het gedrag van een persoon zo sterk beïnvloed zou worden door de ervaringen van hun voorouders - vooral voor een mechanisme dat verondersteld wordt onbeperkte gedragsflexibiliteit te bemiddelen.

Om de claims te evalueren dat epigenetica ons kan bevrijden van onze vooraf bepaalde psychologische eigenschappen, moeten we kijken naar de details van hoe onze genen die eigenschappen beïnvloeden, en wat epigenetica werkelijk met zich meebrengt.

We hebben allemaal in ons genoom een ​​programma gecodeerd voor het maken van een mens, met een menselijk brein, dat onze algemene menselijke aard verleent. Maar dat programma varieert tussen mensen vanwege de vele miljoenen genetische verschillen die we allemaal hebben. Dus het programma voor het maken van mijn brein verschilt van het programma om het jouwe te maken. En de precieze manier waarop het programma zich afspeelt varieert van run tot run, dus de uitkomst verschilt zelfs tussen genetisch identieke tweelingen. Onze individuele aard is dus een unieke variatie op het algemene thema.

We komen anders bedraad, met aangeboren predisposities invloed op onze intelligentie-, persoonlijkheid, seksualiteit en zelfs de manier waarop wij de wereld waarnemen. Deze aangeboren psychologische eigenschappen bepalen niet noodzakelijk ons ​​gedrag op een moment-tot-moment basis, maar ze beïnvloeden het wel, zowel op elk gegeven moment als door de ontwikkeling van onze gewoonten en de opkomst van andere aspecten van ons karakter tijdens ons leven te begeleiden. . Maar kan epigenetica deze genetische effecten op onze psychologie echt overschrijven?

In de moleculaire biologie verwijst epigenetica naar een cellulair mechanisme voor het reguleren van de expressie van genen. Het is vooral belangrijk voor de generatie van verschillende soorten cellen tijdens de embryonale ontwikkeling. Al onze cellen bevatten hetzelfde genoom, met ongeveer 20,000-genen, elk coderend voor een specifiek eiwit, zoals collageen, leverenzymen of neurotransmitterreceptoren. Verschillende soorten cellen hebben een andere subset van die eiwitten nodig om hun respectievelijke taken uit te voeren. Dus in elk celtype worden sommige genen "ingeschakeld", dat wil zeggen dat het gen door een enzym wordt getranscribeerd in boodschapper-RNA, dat vervolgens in het juiste eiwit wordt getransleerd. Anderen zijn "uitgeschakeld", dus dat stukje DNA zit er gewoon en het eiwit wordt niet gemaakt.

Terwijl een embryo zich ontwikkelt, krijgen bepaalde cellen een signaal om spiercellen of zenuwcellen of huidcellen te worden. Dat signaal induceert de expressie van sommige genen en de repressie van anderen. Maar die signalen zijn vaak van voorbijgaande aard en houden na ontwikkeling niet aan, terwijl de cellen nog steeds spiercellen of huidcellen of zenuwcellen moeten blijven. Epigenetische mechanismen omvatten het verpakken van het DNA in actieve of inactieve toestanden, zodanig dat de initiële profielen van genexpressie gedurende de levensduur van de cellen worden gehandhaafd. Dus het fungeert als een soort van cellulair geheugen. De epigenetische toestand van een cel kan zelfs door celdelingen worden doorgegeven.

verkeerd geïnterpreteerd

Helaas staan ​​verschillende termen in die beschrijving open voor verkeerde interpretatie. Ten eerste is de term 'gen' zelf. De oorspronkelijke betekenis van het woord kwam van de wetenschap van de erfelijkheid en verwees naar iets fysieks dat werd doorgegeven van de ouders naar het nageslacht en dat enige waarneembare eigenschap beheerste. We weten nu dat genen in de zin van erfelijkheid eigenlijk variaties zijn in de DNA-volgorde die codeert voor sommige eiwitten. Het "gen voor" sikkelcelanemie is bijvoorbeeld echt een mutatie in het gen dat codeert voor het eiwit hemoglobine. We hebben allemaal dezelfde set genen, alleen verschillende versies ervan.

Ten tweede, en gerelateerd, wanneer we zeggen dat een gen is "uitgedrukt", bedoelen we dat in termen van moleculaire biologie. Het klinkt misschien alsof het in termen van erfelijkheid is bedoeld, alsof het verwijst naar het effect van een genetische variatie op een eigenschap die ofwel evident is of niet. Maar deze zijn helemaal niet hetzelfde. In werkelijkheid is de relatie tussen expressieniveaus van een bepaald gen en onze kenmerken doorgaans zeer complex en indirect.

Ten derde suggereert de term "cellulair geheugen" onvermijdelijk dat epigenetica ten grondslag kunnen liggen aan het psychologische geheugen en zo de basis vormen voor ons antwoord op ervaring. Hoewel dynamische veranderingen in genexpressie vereist zijn voor de vorming van herinneringen, is er geen bewijs dat de herinneringen zelf worden opgeslagen in patronen van genexpressie. In plaats daarvan zijn ze dat wel belichaamd in veranderingen in de sterkte van verbindingen tussen zenuwcellen, gemedieerd door zeer lokale, subcellulaire veranderingen in neuroanatomie.

Ten slotte is het idee dat epigenetische modificaties van het DNA kunnen worden 'doorgegeven' bedoeld in termen van celdeling, maar laat het klinken alsof epigenetische reacties op ervaring kunnen worden doorgegeven van een organisme naar zijn nakomelingen. Hoewel zo'n mechanisme bestaat in planten en nematoden, is dat wel het geval geen overtuigend bewijs dat dit vooral bij zoogdieren het geval is niet bij mensen.

Behoorlijk fantasievol

Laten we een eenvoudig voorbeeld beschouwen. Als ik wat tijd doorbreng in het zonlicht, zal ik een kleurtje krijgen. Dat is in wezen een epigenetisch proces, met veranderingen in genexpressie die de aanmaak van melanine in mijn huid verhogen, resulterend in een verdonkering van de teint. Hier is er een vrij eenvoudige, directe en directe relatie tussen de expressie van de relevante genen en de eigenschap van huidskleur. Deze cellulaire reactie op ervaring duurt van weken tot maanden, maar niet langer. En het zal niet worden doorgegeven aan mijn kinderen of kleinkinderen.

Er zijn een paar neurale functies waarbij epigenetische effecten op een klein aantal genen belangrijk kunnen zijn, zoals regulatie van stress responsiviteit en drugsverslaving, bijvoorbeeld. Maar psychologische eigenschappen zoals intelligentie en persoonlijkheid worden niet bepaald door de voortdurende actie van een paar genen.

Ten eerste zijn deze eigenschappen helemaal niet genetisch bepaald - veel van de variatie is niet-genetisch van oorsprong. Ook komen de genetische effecten voort uit variatie in duizenden genen, en deze variatie heeft vooral invloed op de processen van ontwikkeling van de hersenen. Deze effecten ontstaan ​​niet omdat onze genen op een bepaalde manier tot uitdrukking worden gebracht, maar omdat ze tijdens de ontwikkeling op een bepaalde manier tot uitdrukking zijn gebracht.

Dat leidde ertoe dat onze hersenen op een bepaalde manier werden bedraad, zodat onze verschillende neurale circuits op een bepaalde manier werken, wat resulteert in verschillen in cognitieve functies en besluitvorming in verschillende scenario's, die zich manifesteren als karakteristieke gedragspatronen. Dat is een ontzettend lange en complexe weg van genen naar psychologische eigenschappen. Het idee dat we die eigenschappen kunnen veranderen door de expressie van sommige genen bij volwassenen te veranderen - zoals een zonnebrand krijgen - is daarom behoorlijk grillig.

Het aanroepen van het cellulaire mechanisme van de epigenetica maakt het niet minder fantasievol. Noch is er enig echt bewijs die ervaringen zoals trauma veroorzaken epigenetische veranderingen die van invloed zijn op de kinderen of kleinkinderen van een lijder, op het gedrag of op een andere manier.

Zonnebrand: één ding dat epigenetica beïnvloedt. ProStockStudio / Shutterstock

Dit alles betekent echter niet dat we genetisch geprogrammeerde automaten zijn waarvan het gedrag vanaf de geboorte vast staat. We hebben zeker aangeboren aanleg, maar deze bieden slechts een basislijn voor ons gedrag. We zijn in feite bedraad om te leren van ervaringen - zo passen we ons aan aan onze specifieke omstandigheden en hoe onze gedragspatronen ontstaan. Maar dit gebeurt door veranderingen in onze neuroanatomie, niet in onze patronen van genexpressie.

Ook zijn die structuren niet gefixeerd. Verandering blijft mogelijk. We kunnen nog steeds ons gedrag beheersen. We kunnen werken om onze gewoonten te overrulen en opnieuw vorm te geven. We kunnen tot op zekere hoogte onze eigen onbewuste neigingen overstijgen. Dit vereist zelfbewustzijn, discipline en inspanning. Het enige wat het niet nodig heeft, is epigenetica.

Over de auteur

Kevin Mitchell, universitair hoofddocent genetica en neurowetenschap, Trinity College Dublin

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon