Che impatto ha l'epigenetica sulla nostra psicologia?

Che impatto ha l'epigenetica sulla nostra psicologia?petarg / Shutterstock

Nella battaglia della natura contro l'educazione, l'educazione ha una nuova recluta: l'epigenetica - introdotta dalla biologia molecolare per dare un peso scientifico all'argomento secondo il quale i geni non sono il destino. La schiacciante evidenza di effetti genetici sui nostri tratti psicologici evoca una visione fatalista per molte persone, una in cui siamo schiavi della nostra biologia, non nel controllo della nostra psiche e del nostro comportamento. L'epigenetica, un meccanismo per regolare l'espressione genica, sembra offrire una fuga dal determinismo genetico, un mezzo per trascendere le nostre predisposizioni innate e cambiare chi siamo.

Questa visione è ben rappresentata da Deepak Chopra MD e Rudolph Tanzi MD, professore di neurologia presso la Harvard Medical School, che scrivere:

Ogni giorno porta nuove prove che la connessione mente-corpo arriva fino alle attività dei nostri geni. Come questa attività cambia in risposta alle nostre esperienze di vita viene definita "epigenetica". Indipendentemente dalla natura dei geni che ereditiamo dai nostri genitori, il cambiamento dinamico a questo livello ci consente un'influenza quasi illimitata sul nostro destino.

Da questa speranza nasce ricerca ciò suggerisce che certi tipi di esperienze negli animali possono effettivamente portare a un marchio epigenetico attaccato a determinati geni, con effetti duraturi sul comportamento. L'epigenetica fornisce quindi alcune credenziali meccanicistiche all'idea che possiamo sovrascrivere o sovrascrivere i geni che altrimenti detterebbero i nostri tratti innati e le nostre predisposizioni.

C'è una contraddizione intrinseca in questa idea, tuttavia, in quanto il meccanismo che conferisce la reattività all'esperienza è supposto, allo stesso tempo, per bloccare i cambiamenti che ne derivano. Ci sono anche studi suggerendo che tali segni epigenetici possono essere tramandati dai genitori ai loro figli e persino ai loro nipoti, innescandoli a comportarsi in un certo modo in risposta alle esperienze che avevano i loro antenati. Questa è un'idea ironicamente deterministica - che il comportamento di una persona sarebbe così fortemente influenzato dalle esperienze dei suoi predecessori - specialmente per un meccanismo che dovrebbe mediare una flessibilità comportamentale illimitata.

Per valutare le affermazioni secondo cui l'epigenetica può liberarci dai nostri tratti psicologici predeterminati, dobbiamo esaminare i dettagli di come i nostri geni influenzano tali tratti e ciò che realmente l'epigenetica comporta.

Tutti abbiamo codificato nel nostro genoma un programma per la creazione di un essere umano, con un cervello umano, che conferisce la nostra natura umana generale. Ma quel programma varia tra le persone a causa dei molti milioni di differenze genetiche che tutti portiamo. Quindi il programma per rendere il mio cervello diverso dal programma per fare il tuo. E il modo preciso in cui il programma si svolge varia da corsa a corsa, quindi il risultato è diverso anche tra gemelli geneticamente identici. Quindi la nostra natura individuale è una variazione unica sul tema generale.

Veniamo cablati in modo diverso, con predisposizioni innate influenzando il nostro intelligenza, personalità, sessualità e anche il modo in cui noi percepisci il mondo. Questi tratti psicologici innati non determinano necessariamente il nostro comportamento su una base momento per momento, ma lo influenzano, sia in un dato momento sia guidando lo sviluppo delle nostre abitudini e l'emergere di altri aspetti del nostro carattere nel corso della nostra vita . Ma l'epigenetica può davvero sovrascrivere questi effetti genetici sulla nostra psicologia?

Nella biologia molecolare, l'epigenetica si riferisce a un meccanismo cellulare per il controllo dell'espressione dei geni. È particolarmente importante per la generazione di diversi tipi di cellule durante lo sviluppo embrionale. Tutte le nostre cellule contengono lo stesso genoma, con circa geni 20,000, ciascuno codificante una specifica proteina, come il collagene, gli enzimi epatici oi recettori dei neurotrasmettitori. Diversi tipi di cellule hanno bisogno di un diverso sottoinsieme di quelle proteine ​​per svolgere i rispettivi compiti. Quindi, in ogni tipo di cellula, alcuni geni sono "accesi", cioè il gene viene trascritto da un enzima nell'RNA messaggero, che viene poi tradotto nella proteina appropriata. Altri sono "disattivati", quindi quel pezzo di DNA è seduto lì e la proteina non viene effettivamente prodotta.

Mentre un embrione si sta sviluppando, alcune cellule riceveranno un segnale per diventare cellule muscolari o cellule nervose o cellule della pelle. Quel segnale induce l'espressione di alcuni geni e la repressione di altri. Ma quei segnali sono spesso transitori e non persistono dopo lo sviluppo, mentre le cellule devono ancora rimanere cellule muscolari o cellule della pelle o cellule nervose. I meccanismi epigenetici implicano il confezionamento del DNA in stati attivi o inattivi, in modo tale che i profili iniziali dell'espressione genica siano mantenuti per tutta la vita delle cellule. Quindi agisce come una sorta di memoria cellulare. Lo stato epigenetico di una cellula può anche essere trasmesso attraverso le divisioni cellulari.

male interpretato

Sfortunatamente, molti termini in questa descrizione sono aperti a errori di interpretazione. Il primo è il termine "gene" stesso. Il significato originale della parola derivava dalla scienza dell'ereditarietà e si riferiva ad una cosa fisica che era passata dai genitori alla prole e che controllava alcuni tratti osservabili. Ora sappiamo che i geni nel senso dell'ereditarietà sono in realtà variazioni nella sequenza di codifica del DNA per alcune proteine. Ad esempio, il "gene per" anemia falciforme è in realtà una mutazione nel gene che codifica per la proteina emoglobina. Abbiamo tutti lo stesso set di geni, solo versioni diverse di loro.

Secondo, e relativo, quando diciamo che un gene è "espresso" intendiamo quello in termini di biologia molecolare. Può sembrare come se fosse inteso in termini di ereditarietà, come se si riferisse all'effetto di una variazione genetica su alcuni tratti che sono evidenti o meno. Ma questi non sono affatto la stessa cosa In realtà, la relazione tra i livelli di espressione di un dato gene e i nostri tratti è in genere molto complessa e indiretta.

In terzo luogo, il termine "memoria cellulare" suggerisce inevitabilmente che l'epigenetica può essere alla base della memoria psicologica e quindi costituire la base della nostra risposta all'esperienza. Sebbene siano necessari cambiamenti dinamici nell'espressione genica per la formazione dei ricordi, non ci sono prove che i ricordi stessi siano memorizzati in modelli di espressione genica. Invece, lo sono incarnata nei cambiamenti nella forza delle connessioni tra le cellule nervose, mediate da cambiamenti subcellulari molto locali nella neuroanatomia.

Infine, l'idea che le modificazioni epigenetiche del DNA possano essere "tramandate" è intesa in termini di divisione cellulare ma fa sembrare che le risposte epigenetiche all'esperienza possano essere trasmesse da un organismo alla sua progenie. Anche se esiste un tale meccanismo nelle piante e nei nematodi, c'è nessuna prova convincente che questo è il caso dei mammiferi, specialmente non negli umani.

Abbastanza fantasioso

Consideriamo un semplice esempio. Se trascorro un po 'di tempo alla luce del sole, svilupperò l'abbronzatura. Questo è essenzialmente un processo epigenetico, che coinvolge cambiamenti nell'espressione genica che aumentano la produzione di melanina nella mia pelle, con conseguente oscuramento del tono della pelle. Qui, c'è una relazione piuttosto semplice, diretta e immediata tra l'espressione dei geni rilevanti e il tratto del colore della pelle. Questa risposta cellulare all'esperienza dura da settimane a mesi, ma non di più. E non sarà trasmesso ai miei figli o nipoti.

Ci sono alcune funzioni neurali in cui gli effetti epigenetici su un piccolo numero di geni possono essere importanti, come la regolazione di reattività allo stress e tossicodipendenza, per esempio. Ma i tratti psicologici come l'intelligenza e la personalità non sono determinati dall'azione continua di alcuni geni.

Innanzitutto, questi tratti non sono geneticamente determinati - gran parte della variazione è di origine non genetica. Inoltre, gli effetti genetici derivano dalla variazione in migliaia di geni, e questa variazione influisce principalmente sui processi di sviluppo cerebrale. Questi effetti non derivano dal fatto che i nostri geni vengono espressi in un certo modo, proprio ora, ma perché sono stati espressi in un certo modo durante lo sviluppo.

Ciò ha portato il nostro cervello a essere cablato in un certo modo, in modo tale che i nostri vari circuiti neurali tendono a funzionare in un certo modo, determinando differenze nelle funzioni cognitive e nel processo decisionale in vari scenari, manifestandosi come modelli caratteristici di comportamento. Questo è un percorso incredibilmente lungo e complesso, dai geni ai tratti psicologici. L'idea che possiamo cambiare questi tratti modificando l'espressione di alcuni geni negli adulti, come ottenere un'abbronzatura, è quindi piuttosto fantasiosa.

Invocare il meccanismo cellulare dell'epigenetica non lo rende meno fantasioso. Né è lì qualsiasi prova reale che le esperienze come il trauma causano cambiamenti epigenetici che colpiscono i figli oi nipoti di un sofferente, comportamentali o in qualsiasi altro modo.

Che impatto ha l'epigenetica sulla nostra psicologia?Abbronzatura: una cosa che influenza l'epigenetica. ProStockStudio / Shutterstock

Tuttavia, nulla di tutto ciò significa che siamo automi geneticamente programmati il ​​cui comportamento è cablato dalla nascita. Certamente abbiamo predisposizioni innate, ma queste forniscono solo una base per il nostro comportamento. In effetti, siamo abituati a imparare dall'esperienza: è così che ci adattiamo alle nostre circostanze particolari e come emergono i nostri modelli di comportamento. Ma ciò avviene attraverso i cambiamenti nella nostra neuroanatomia, non nei nostri modelli di espressione genica.

Né sono fissate quelle strutture. Il cambiamento rimane possibile. Possiamo ancora controlla il nostro comportamento. Possiamo lavorare per annullare e rimodellare le nostre abitudini. Possiamo in una certa misura trascendere le nostre inclinazioni subconsce. Ciò richiede autocoscienza, disciplina e sforzo. L'unica cosa che non richiede è l'epigenetica.The Conversation

Circa l'autore

Kevin Mitchell, professore associato di genetica e neuroscienze, Trinity College di Dublino

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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