«ГЕН ЯЗЫКА» И «КОРСАКОВСКАЯ МЫШЬ»: ЧТО МЫ МОЖЕМ

«ГЕН ЯЗЫКА» И «КОРСАКОВСКАЯ МЫШЬ»: ЧТО МЫ МОЖЕМ УЗНАТЬ
О КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЯХ ОТ ТРАНСГЕННЫХ ЖИВОТНЫХ?
К.В. Анохин
Институт нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН, Москва
Развитие методов молекулярной генетики необычайно расширило поле контактов
биологии и психологии, позволив исследовать в эксперименте связи генов с поведением, психикой
и когнитивными процессами. Это вновь всколыхнуло целый пласт проблем, и ранее возникавших
на границе между биологией и психологией. Насколько прямыми и специфичными являются связи
между генами и когнитивными процессами? Можно ли говорить о генетической детерминации
поведения и когнитивных функций человека и животных? Каковы соотношения роли генов и
среды в формировании поведения и правомочна ли вообще такая дихотомия? В настоящем
докладе эти проблемы будут разобраны на примере трактовки когнитивных нарушений у человека
и трансгенных животных, возникающих при мутации генов семейства Fox.
Гены этого семейства кодируют особый класс транскрипционных факторов, многие из
которых участвуют в регуляции развития головного мозга. Один из них, FoxP2 был
идентифицирован как ген, мутация которого вызывает избирательное нарушение развития речи у
детей. Селективность этих расстройств, получивших название “specific language impairments” дала
основание некоторым авторам назвать FoxР2 "геном грамматики" или "геном языка", утверждая
его прямую и специфическую роль в эволюции структур мозга, отвечающих за развитие речи у
человека. Однако этот же ген участвует в развитии структур мозга приматов и даже крыс и
мышей, что лишает смысла утверждение о его прямой связи с функцией речи. Более того, этот ген
экспрессируется во многих областях мозга, которые невозможно отнести к "когнитивному
модулю" языка. Поэтому специфичность роли этого гена в обеспечении языка также не
выдерживает критики. Вместе с тем, несколько месяцев назад FoxP2 был клонирован у птиц и
оказалось, что его экспрессия в мозге певчих птиц регулируется в связи с развитием и сезонными
колебаниями песни. Таким образом, хотя роль FoxP2 в развитии и эволюции речи не может быть
прямой и специфической, он мог вовлекаться в развитие функциональных систем вокальной
коммуникации у эволюционно отдаленных классов позвоночных.
Второй ген этого семейства, FoxB1 был идентифицирован по его экспрессии в
развивающемся среднем мозге млекопитающих. Мыши с направленной мутацией этого гена не
имеют медиальных и значительной части латеральных маммиллярных тел среднего мозга. У
человека повреждение этих структур наблюдается при синдроме Корсакова и сопровождается
глубокими нарушениями памяти. Наши исследования показали, что мыши с "нокаутированным"
геном FoxB1 также страдают выраженной амнезией, избирательно затрагивающей одни
(пространственная, рабочая), но не другие (ассоциативная) формы памяти. Вместе с тем, как и в
случае с геном FoxP2, функции FoxB1 в мозге невозможно связать с прямым обеспечением
специфических когнитивных процессов - его экспрессия в нервной системе плеойтропна и
животные с его мутацией имеют и другие расстройства поведения, помимо нарушений памяти.
Результаты этих исследований свидетельствуют о том, выражение "ген(ы) Х", где Х есть
некая когнитивная функция или модуль подобный языку, счету, памяти и т.д., является лишь
вводящим в заблуждение ярлыком. В действительности это сокращение скрывает за собой
сложную работу генов в развитии полифункциональных структур головного мозга и должно быть
заменено теорией, устанавливающей связи между клеточными функциями генов в развитии,
морфологической эволюцией нервной системы и естественным отбором единиц соотношений
организма и среды, опирающихся на нейроанатомически распределенные функциональные
системы.