Как гены формируют поведение

Круглые черви вида Caenorhabditis elegans (C. elegans) имеют длину всего 1 мм, мозг из 302 нейронов и делят с человеком лишь 35% ДНК. Однако, как отмечает эволюционный биолог Андрес Бендецки из Института мозга Мортимера Б. Цукермана при Колумбийском университете, даже такие примитивные существа могут раскрывать истоки сложного поведения, включая человеческое.

Исследовательское поведение у червей

Некоторые особи C. elegans — «домоседы», покидающие участок с пищей только при её истощении. Другие — «исследователи», которые постоянно мигрируют, даже при изобилии пищи. В ходе скрининга генома Бендецки обнаружил, что за это различие отвечает ген, регулирующий чувство насыщения в мозге червя и реагирующий на их версию адреналина. Этот ген имеет аналог в геноме человека, который также реагирует на адреналин, что указывает на общие генетические механизмы исследования среды у столь далёких видов.

Родительское поведение у мышей

Изучая два вида мышей, Бендецки выявил генетический компонент родительского поведения:

• Полевые мыши моногамны: оба родителя заботятся о потомстве, самцы мастерски строят гнёзда.
• Оленьи мыши промискуитетны: самцы не участвуют в заботе о детёнышах, самки часто спариваются с разными самцами.

Эксперименты с подменой детёнышей показали, что поведение слабо зависит от воспитания и определяется биологически. Ключевую роль играет гормон вазопрессин:

• У промискуитетных оленьих мышей его уровень в гипоталамусе высок.
• У моногамных полевых мышей — низок. Искусственное повышение уровня вазопрессина у полевых мышей ухудшало их навыки строительства гнёзд, приближая поведение к оленьим мышам. Поскольку вазопрессин присутствует и в мозге человека, он представляет интерес для изучения основ родительского поведения у людей.

Новые направления: агрессия

Получив грант программы Searle Scholars Program в 2018 году, Бендецки расширил исследования на другую сложную социальную черту — агрессию. Его лаборатория изучает сиамских бойцовых рыбок, чтобы найти генетические маркеры агрессивного поведения и их возможные аналоги у человека.

«Самое fascinating — не то, что отделяет нас от остального животного мира, а то, что нас связывает, — говорит Бендецки. — Общий предок обусловил поразительное сходство в поведении, включая родительскую заботу и агрессию. Открывая генетические и нейронные механизмы, управляющие таким поведением у животных, что мы можем узнать о себе?»