Генетические сети для беспричинных страхов: российские ученые разгадали механизм тревожности

Недавно исследователи из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ СО РАН) провели анализ наследственных факторов, которые влияют на состояние чрезмерно высокой или низкой тревожности у людей и животных. 

Тревожность – это склонность человека воспринимать окружающий мир как потенциально опасный и оценивать надвигающуюся угрозу, помогая вовремя убежать или предотвратить неприятности. 

 Хорошо, когда уровень тревожности адекватен складывающейся обстановке. Но ведь бывают и крайние его точки, когда, к примеру, человек вообще не боится ничего и, следовательно, подвержен излишнему травматизму, совершению аварий (таких, кстати, не берут в космонавты). Есть, наоборот, люди с заячьей душой, которые патологически боятся шаг шагнуть к чему-то неизведанному. 

– Есть разные виды тревожности, – поясняет один из авторов работы, заведующий лабораторией психологической генетики ИЦиГ СО РАН, доктор философских наук Александр Савостьянов. – Кто-то боится, что его изобьют, а кто-то – что его посчитают трусом. Можно бояться, что не справишься с рабочей задачей, или бояться, что перестанут уважать...

– От чего же зависит уровень таких тревожных ожиданий?

– В существенной степени он зависит от наследственных особенностей человека. Но то как они проявятся, зависит от воспитания человека и от его окружения

Если вы живете в стандартных условиях, то высокая тревожность для вас негативный и, скорей всего лишний фактор, мешающий спокойно жить, наслаждаясь различными сферами бытия. Но если вы живете в условиях реальной опасности, то высокая тревожность может оказаться фактором, который вас защищает, и вы вовремя избегаете опасных ситуаций. Изначально ученые пытались найти отдельный ген для тревожности, например, тот который определяет перенос нейромедиатора серотонина в головном мозге. Но вскоре выяснилось, что по единственному гену ничего невозможно предсказать, оказалось, что в процесс возникновения тревожности вовлечено около 200 (!) генов.

Дальше перед исследователями встала новая загадка: генов-то много, но вклад каждого из них в отдельности оказался очень маленьким. Для того, чтобы разгадать ее, мы и прибегли к так называемому биоинформационному анализу – автоматическому чтению большого количества статей при помощи компьютерной программы. Такая программа была создана на базе ИЦиГа специально для извлечения знаний из текстов. Мы настроили ее на извлечение данных о генах тревожности мышей и людей.

– Чем были ценны мыши?

– У них можно взять кусочек мозга и посмотреть, как экспрессируются гены, связанные с тревожностью, то есть, происходит ли синтез белка на основе этих генов или нет. Авторы статей создавали мышам опасные ситуации и смотрели, как все это происходит, как работает тот или иной ген.  Мы же при помощи автоматического чтения статей о подобных экспериментах, реконструировали все гены, вовлеченные в регуляцию тревожности, сначала у животных, а потом и у человека. В результате получили визуализацию работы генов при тревожности: со всеми их «взаимоотношениями», степенью влияния друг на друга в зависимости от разных жизненных ситуаций. 

– Сколько работ вы проанализировали при помощи своей программы?

– Мы анализировали те, которые были написаны в течение последних 20 лет и выложены в открытый доступ. Таких оказалось сотни тысяч! Вы же понимаете, что для их прочтения «вручную» нам не хватило бы и целой жизни.

– И к какому новому выводу вы пришли, проштудировав при помощи компьютера эти работы?

– Получилось, что разные типы тревожности – это не просто разная интенсивность работы одних и тех же генов. Это совершенно разные состояния генетической сети. Существуют три разных состояния: низкая, средняя и высокая тревожность. И переключения с первого на второе и со второго на третье очень сильно отличаются по своим биологическим механизмам. Иными словами, мы научились отличать экспрессию генов, свойственную разным уровням тревожности.

– То есть каждый из исследователей до вас видел набор генов тревожности, понимал, что они взаимосвязаны, но не складывал их в общий механизм?

− Именно так. Мы поняли, как они связаны между собой в генетическую сеть, как влияют друг на друга. Кроме того, мы создали графическую схему разных состояний тревожности. И все это без конкретного эксперимента, – мы сами не проводили обследований мышей, но благодаря анализу большого количества публикаций пришли к обоснованию нового результата.

– Если учесть, что вы опирались на данные сотен тысяч экспериментальных работ, то о каком количестве человек, участвовавших в них, идет речь?

− Сотни тысяч – это статьи, написанные на материале, полученном как у животных, так и у людей. Если брать только «человеческие» исследования, то это несколько десятков тысяч статьей.  Мы точно не подсчитывали количество участников, но думаю, что их могло быть больше миллиона.

– Если взять двух человек с высоким уровнем тревожности, у них будет одинаковая конфигурация взаимодействия генов?

– Она будет отличаться.

− Кому могут пригодиться данные о различных механизмах происхождения высокого и низкого уровня тревожности у человека? К примеру, я сдам генетический материал, и вы с высокой точностью узнаете мой уровень тревожности?

− Уровень тревожности опытный психолог может узнать и без генетического анализа, при помощи опросов или поведенческих тестов. Он также проявляется и на электроэнцефалограмме. Генетика же нужна, чтобы правильно подбирать анксиолитики (вещества, снижающие тревожность. –  Авт.). Такие назначают, к примеру, пациенту, который сильно переживает по поводу предстоящей серьезной операции.  Однако врачи нередко сталкиваются со сложной задачей подбора правильного препарата. Ведь у двух вроде бы схожих по уровню тревожности людей может быть сильно отличающиеся друг от друга механизмы ее появления.

– Есть профессии, связанные с высоким уровнем риска. У людей этих профессий не возникает привыкания к тревожности? Может, она со временем сходит на нет? 

– Мы в свое время оценивали уровень тревожности и брали пробы генетического материала у хирургов, имеющих веские причины для возникновения тревожности, связанные с возможными ошибками во время операции. Высоко тревожных среди них оказалось большинство, – в этой профессии нельзя без этого свойства личности, потому что деятельность связана с высоким риском для пациентов. Однако профессиональные хирурги, наряду с высокой тревожностью обладают и способностью вовремя справляться со своей тревогой. Что же касается привыкания, то существует понятие стратегии переживания тревоги. Человек может стремиться избежать опасности, подготовиться к опасности, запретить себе думать об опасности, и так далее. Разные стратегии – это не генетический, а скорее социальный механизм, зависящий от человеческой воли. Человек не может по своему желанию поменять уровень тревожности, но может менять своё отношение к нему. В зависимости от того, какую стратегию управления своим поведением выбирает человек, уровень тревожности оказывает на его жизнь положительное или отрицательное влияние.