擁有zui強(qiáng)大腦的代價(jià)
很多人都知道狗也會(huì)服用百憂(yōu)解（一種治療抑郁的藥物）。我們還看到過(guò)患有精神病的犬類(lèi)眼珠轉(zhuǎn)動(dòng)的樣子。溺愛(ài)寵物的人（包括我自己）總以為它們也能患上各種心理疾病。實(shí)際上，科學(xué)研究也確實(shí)表明許多非人類(lèi)動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)精神方面的病癥。比如，鳥(niǎo)類(lèi)可能患上強(qiáng)迫癥；馬有時(shí)會(huì)出現(xiàn)病理性的強(qiáng)迫行為；海豚和鯨魚(yú)（尤其是那些*在水族館里的）會(huì)*。當(dāng)你的寵物狗從窗口悲傷地望著你開(kāi)著車(chē)離開(kāi)，它可能患上了《精神錯(cuò)亂診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》所記載的分離焦慮癥?？茖W(xué)史學(xué)家兼《動(dòng)物精神病》（Animal Madness）作者勞雷爾·布萊特曼（Laurel Braitman）在該書(shū)中寫(xiě)道“任何有大腦的動(dòng)物都有偶爾心智失控的可能。"
不過(guò)其他動(dòng)物至少逃過(guò)了一種在人類(lèi)社會(huì)普遍存在的精神類(lèi)病癥，即影響了大約0.4%~1%成年人的精神分裂癥（schizophrenia）。盡管實(shí)驗(yàn)室有動(dòng)物思覺(jué)失調(diào)（psychosis，指的是出現(xiàn)無(wú)法分辨幻覺(jué)和現(xiàn)實(shí)的癥狀，可由精神分裂癥引發(fā)）模型，研究者也曾從籠中觀察到動(dòng)物的怪異行為，但大多數(shù)專(zhuān)家都認(rèn)同思覺(jué)失調(diào)在其他物種中并不常見(jiàn)，而抑郁癥、強(qiáng)迫癥和焦慮癥已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)許多非人類(lèi)物種中發(fā)現(xiàn)。
這就引出了另一個(gè)問(wèn)題：為什么這種毀滅性的致命疾病仍在陰魂不散地纏著人類(lèi)呢？從zui近的大量研究中，我們得知導(dǎo)致精神分裂癥的zui主要的原因還是遺傳因素。你或許會(huì)認(rèn)為，自然選擇理應(yīng)逐漸消除掉會(huì)導(dǎo)致思覺(jué)失調(diào)的基因。今年年初發(fā)表在《分子生物學(xué)與演化》（Molecular Biology and Evolution）上的一項(xiàng)研究為解答這樣一個(gè)問(wèn)題提供了線(xiàn)索——人腦是怎樣獲得了患上精神分裂癥的潛在可能的，根據(jù)這個(gè)還提出了可能的治療手段。結(jié)果表明，思覺(jué)失調(diào)可能是我們擁有具備復(fù)雜認(rèn)知能力的zui強(qiáng)大腦所要付出的不幸代價(jià)。
人類(lèi)基因組的研究熱點(diǎn)
西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院基因組學(xué)教授喬爾·杜德利（Joel Dudley）領(lǐng)導(dǎo)的研究表明，因?yàn)榫穹至寻Y在人類(lèi)中相對(duì)常見(jiàn)，所以可能存在一個(gè)復(fù)雜的演化故事能夠解釋精神分裂癥為何一直保留在人類(lèi)中未被自然選擇剔除，還有為什么只會(huì)出現(xiàn)在人類(lèi)身上。杜德利和他的同事對(duì)人類(lèi)基因組中的某個(gè)片段特別感興趣，該基因組是于2006年確認(rèn)的人類(lèi)加速演化區(qū)（human accelerated region，HAR）。HAR是一小段DNA，其他物種的HAR保持不變，但人類(lèi)的HAR則在我們與黑猩猩“分道揚(yáng)鑣"之后經(jīng)歷了快速的演化，大概是因?yàn)樗鼈優(yōu)槿祟?lèi)提供了*的益處。HAR本身并參與蛋白質(zhì)編碼，它主要幫助調(diào)節(jié)相鄰基因。在極大程度上，精神分裂癥和HAR表現(xiàn)為人類(lèi)*，因此，研究人員懷疑這兩者之間是否有可能存在關(guān)聯(lián)。
為了找出該關(guān)聯(lián)，杜德利和同事使用了從精神疾病基因組聯(lián)盟（Psychiatric Genomics Consortium）中挑選的數(shù)據(jù)，這是一項(xiàng)鑒定與精神分裂癥相關(guān)的基因變體的大型研究。他們首先評(píng)估了與精神分裂癥相關(guān)的基因是否鄰近人類(lèi)基因組中的HAR——是否會(huì)比*隨機(jī)分布更靠近。結(jié)果顯示，這些基因確實(shí)接近HAR，這表明HAR起著調(diào)控那些導(dǎo)致精神分裂癥的基因的作用。而且，通過(guò)比較人類(lèi)與黑猩猩的變化模式我們可以發(fā)現(xiàn)，相比其他精神分裂癥基因，與HAR關(guān)聯(lián)的精神分裂癥基因正經(jīng)歷著巨大的演化選擇壓力。該觀察結(jié)果意味著這些人類(lèi)基因的變體從某種程度上說(shuō)是非常必要的，盡管它們也攜帶著風(fēng)險(xiǎn)。
為了弄清楚這些基因到底有何益處，杜德利的團(tuán)隊(duì)求助了基因表達(dá)譜。基因序列提供了某個(gè)器官的基因組序列，但是基因表達(dá)譜則揭示了特定的基因是在何時(shí)何處激活的。杜德利團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，與HAR關(guān)聯(lián)的精神分裂基因所在的基因組區(qū)域會(huì)影響前額葉皮質(zhì)中其他基因的表達(dá)，前額葉皮質(zhì)是位于額頭后面的一個(gè)大腦區(qū)域，參與高階思考。前額葉皮質(zhì)功能受損被認(rèn)為是導(dǎo)致思覺(jué)失調(diào)的原因。
他們還發(fā)現(xiàn)這些肇事基因參與了前額葉皮質(zhì)中的一系列關(guān)鍵人類(lèi)神經(jīng)功能，包括神經(jīng)遞質(zhì)GABA（伽馬氨基丁酸）經(jīng)過(guò)突觸從一個(gè)神經(jīng)元到另一個(gè)神經(jīng)元的傳導(dǎo)。GABA主要通過(guò)抑制大腦某些部分的多巴胺來(lái)抑制或調(diào)節(jié)神經(jīng)活動(dòng)。在精神分裂癥的情況下，GABA存在功能缺陷，多巴胺分泌失控，導(dǎo)致出現(xiàn)思覺(jué)失調(diào)常有的幻覺(jué)、錯(cuò)覺(jué)和思想混亂。換句話(huà)說(shuō)，精神分裂癥患者的大腦缺乏控制。
杜德利解釋說(shuō)，“這項(xiàng)研究的zui終目的是弄清楚演化是否能提供一個(gè)額外的視角，幫助我們研究精神分裂癥的基因構(gòu)造，進(jìn)而能夠更好地理解和診斷疾病。"明確哪些基因與精神分裂癥的關(guān)系z(mì)ui為密切，以及它們是如何表達(dá)的，有助于研究更有效的療法，比如影響GABA功能的療法。
越大不一定越好
杜德利的發(fā)現(xiàn)可能解釋了為什么精神分裂癥首先發(fā)生在人類(lèi)身上，而不是其他動(dòng)物。他解釋說(shuō)，“有研究顯示，人類(lèi)語(yǔ)言的出現(xiàn)和精神分裂癥和孤獨(dú)癥的遺傳基礎(chǔ)有關(guān)。"實(shí)際上，語(yǔ)言功能缺陷（典型的表現(xiàn)是話(huà)語(yǔ)紊亂或多個(gè)話(huà)題間的跳躍性轉(zhuǎn)換）是精神分裂癥的特征之一，而GABA對(duì)說(shuō)話(huà)、語(yǔ)言以及其他高階認(rèn)知有著至關(guān)重要的作用?！拔覀兊难莼治鰖ui終鎖定了GABA在前額葉皮質(zhì)中的功能，這樣的事實(shí)似乎講述了一個(gè)將精神分裂癥風(fēng)險(xiǎn)與智商到一起的大腦演化故事。
從另一方面看，原因也可能在于人腦有更多的機(jī)會(huì)出錯(cuò)——復(fù)雜的、具有高度社交性的人類(lèi)思維，以及為這些更的認(rèn)知能力提供基礎(chǔ)的復(fù)雜遺傳編碼：復(fù)雜的功能招致了復(fù)雜的功能缺陷。
杜德利小心謹(jǐn)慎地不去夸大他的研究工作所涉及的演化意義。他說(shuō)，“有一點(diǎn)很重要，那就是要注意到我們的研究不是特地設(shè)計(jì)出來(lái)權(quán)衡演化的得失，但是我們的發(fā)現(xiàn)卻佐證了這樣的一個(gè)假說(shuō)：人類(lèi)擁有*認(rèn)知能力可能要付出相應(yīng)的代價(jià)——更容易患上精神分裂癥?！八€承認(rèn)新的研究工作并沒(méi)有鑒定出任何“證據(jù)確鑿的基因"，精神分裂癥的遺傳學(xué)極為復(fù)雜。杜德利仍然覺(jué)得演化基因分析能夠幫助確定導(dǎo)致精神分裂癥和其他人類(lèi)*精神疾病的重要基因和病理機(jī)制。人類(lèi)*的精神疾病，也就是那些與高階認(rèn)知和GABA活動(dòng)有關(guān)的神經(jīng)發(fā)育障礙，包括孤獨(dú)癥和注意力缺陷/多動(dòng)癥。
實(shí)際上，3月在線(xiàn)發(fā)表于《分子精神病學(xué)》（Molecular Psychiatry）上的一項(xiàng)研究稱(chēng)，和孤獨(dú)癥譜系障礙有關(guān)的基因變體在一般人群中與更好的認(rèn)知功能存在，尤其是提高了認(rèn)知、記憶和語(yǔ)言智力功能?！把芯勘砻?，有些變體對(duì)認(rèn)知能力是有正面作用的，"愛(ài)丁堡大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)作者托尼-吉姆？克拉克（Toni-Kim Clarke）說(shuō)。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋為什么患有孤獨(dú)癥的人有時(shí)會(huì)展現(xiàn)出非凡的認(rèn)知天賦。
克拉克的發(fā)現(xiàn)支持了杜德利的推斷：獲得更的認(rèn)知能力或許要付出相應(yīng)代價(jià)。我們從靈長(zhǎng)類(lèi)表親中脫穎而出，我們的基因組（尤其是HAR）快速演化，賦予了我們不斷增強(qiáng)的潛能，而這些能力正是其他物種所沒(méi)有的。而在這樣的過(guò)程中，基因組可能會(huì)使我們的大腦易于出現(xiàn)偶發(fā)的復(fù)雜功能缺陷，但也使得我們有能力進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究，致力于有朝一日能治好有功能缺陷的大腦。
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