Поведенческая эпигенетика — это область исследований, изучающая роль эпигенетики в формировании поведения животных и человека . [1] Она стремится объяснить, как воспитание формирует природу, [2] где природа относится к биологической наследственности [3] , а воспитание относится практически ко всему, что происходит в течение жизни (например, социальный опыт, диета и питание, а также воздействие токсинов). [4] Поведенческая эпигенетика пытается предоставить основу для понимания того, как экспрессия генов зависит от опыта и окружающей среды [5], что приводит к индивидуальным различиям в поведении , [6] познании , [2] личности , [7] и психическом здоровье . [8] [9]
Эпигенетическая регуляция генов включает изменения, не относящиеся к последовательности ДНК , и включает изменения гистонов (белков, вокруг которых оборачивается ДНК) и метилирования ДНК . [10] [4] [11] Эти эпигенетические изменения могут влиять на рост нейронов в развивающемся мозге [12], а также изменять активность нейронов во взрослом мозге. [13] [14] В совокупности эти эпигенетические изменения в структуре и функции нейронов могут оказывать заметное влияние на поведение. [1]
В биологии , и в частности в генетике , эпигенетика — это изучение наследуемых изменений в активности генов , которые не вызваны изменениями в последовательности ДНК ; этот термин также может использоваться для описания изучения стабильных, долгосрочных изменений в транскрипционном потенциале клетки, которые не обязательно являются наследуемыми. [15] [16] Генетическая активность может зависеть от факторов окружающей среды, а также от стиля воспитания, диеты и даже социальных взаимодействий. [17]
Примерами механизмов, которые вызывают такие изменения, являются метилирование ДНК [18] и модификация гистонов [19] , оба изменяют способ экспрессии генов, не изменяя при этом лежащую в основе последовательность ДНК , и оба также необходимы для обучения и памяти. [20] Экспрессию генов можно контролировать посредством действия белков-репрессоров, которые прикрепляются к областям -глушителям ДНК.
Метилирование ДНК «выключает» ген – это приводит к невозможности считывания генетической информации с ДНК; удаление метильной метки может снова «включить» ген. [21] [22]
Модификация гистонов изменяет способ упаковки ДНК в хромосомы. Эти изменения влияют на то, как гены экспрессируются. [23]
Эпигенетика оказывает сильное влияние на развитие организма и может изменять проявление индивидуальных черт. [11] Эпигенетические изменения происходят не только в развивающемся плоде, но и у отдельных людей на протяжении всей жизни человека. [4] [24] Поскольку некоторые эпигенетические модификации могут передаваться от одного поколения к другому, [25] последующие поколения могут быть затронуты эпигенетическими изменениями, которые произошли у родителей. [25]
Первый задокументированный пример влияния эпигенетики на поведение был предоставлен Майклом Мини и Моше Шифом . [26] Работая в Университете Макгилла в Монреале в 2004 году, они обнаружили, что тип и объем заботы, которую мать-крыса обеспечивает в первые недели младенчества крысы, определяют, как эта крыса реагирует на стресс в дальнейшей жизни. [4] Эта чувствительность к стрессу была связана с подавлением экспрессии глюкокортикоидного рецептора в мозге. В свою очередь, было обнаружено, что это подавление является следствием степени метилирования в промоторной области гена глюкокортикоидного рецептора . [1] Сразу после рождения Мини и Шиф обнаружили, что метильные группы подавляют ген глюкокортикоидного рецептора у всех детенышей крыс, делая ген неспособным раскручиваться от гистона для транскрипции, что приводит к снижению реакции на стресс. Было обнаружено, что поведение матери-крысы в плане заботы стимулирует активацию сигнальных путей стресса, которые удаляют метильные группы из ДНК. Это высвобождает плотно скрученный ген, открывая его для транскрипции. Ген глюкокортикоидов активируется, что приводит к снижению реакции на стресс. Крысята, которые получают менее заботливое воспитание, более чувствительны к стрессу на протяжении всей своей жизни.
Эту новаторскую работу на грызунах было трудно воспроизвести на людях из-за общей нехватки тканей человеческого мозга для измерения эпигенетических изменений. [1]
В небольшом клиническом исследовании на людях, опубликованном в 2008 году, [27] эпигенетические различия были связаны с различиями в принятии рисков и реакциях на стресс у монозиготных близнецов . [27] Исследование выявило близнецов с разными жизненными путями, где один близнец демонстрировал рискованное поведение, а другой - не склонное к риску поведение. Эпигенетические различия в метилировании ДНК островов CpG, проксимальных к гену DLX1, коррелировали с различным поведением. [27] Авторы исследования близнецов отметили, что, несмотря на ассоциации между эпигенетическими маркерами и различиями черт личности, эпигенетика не может предсказать сложные процессы принятия решений, такие как выбор карьеры. [27]
Исследования на животных и людях выявили корреляцию между плохим уходом в младенчестве и эпигенетическими изменениями, которые коррелируют с долгосрочными нарушениями, возникающими в результате пренебрежения. [28] [29] [30]
Исследования на крысах показали корреляцию между материнской заботой с точки зрения родительского вылизывания потомства и эпигенетическими изменениями. [28] Высокий уровень вылизывания приводит к долгосрочному снижению реакции на стресс, что измеряется поведенчески и биохимически в элементах гипоталамо -гипофизарно-надпочечниковой оси (ГГН). Кроме того, у потомства, которое испытывало высокий уровень вылизывания, было обнаружено сниженное метилирование ДНК гена глюкокортикоидного рецептора ; глюкокортикоидный рецептор играет ключевую роль в регуляции ГГН. [28] Противоположность обнаружена у потомства, которое испытывало низкий уровень вылизывания, и когда детенышей меняют местами, эпигенетические изменения обращаются вспять. Это исследование предоставляет доказательства в пользу лежащего в основе эпигенетического механизма. [28] Дальнейшее подтверждение приходит из экспериментов с той же установкой, с использованием препаратов, которые могут увеличивать или уменьшать метилирование. [29] Наконец, эпигенетические вариации родительской заботы могут передаваться из поколения в поколение, от матери к потомству женского пола. Потомство женского пола, которое получало повышенную родительскую заботу (т. е. частое вылизывание), стало матерями, которые часто вылизывали, а потомство, которое получало меньше вылизывания, стало матерями, которые реже вылизывали. [28]
У людей небольшое клиническое исследование показало связь между пренатальным воздействием материнского настроения и генетической экспрессией, что приводит к повышенной реакции на стресс у потомства. [4] Были обследованы три группы младенцев: те, кто родился от матерей, принимавших лекарства от депрессии с ингибиторами обратного захвата серотонина ; те, кто родился от матерей с депрессией, не лечившихся от депрессии; и те, кто родился от матерей без депрессии. Пренатальное воздействие депрессивного/тревожного настроения было связано с повышенным метилированием ДНК в гене рецептора глюкокортикоидов и повышенной стрессовой реактивностью оси HPA. [28] Результаты не зависели от того, проходили ли матери фармацевтическое лечение депрессии. [28]
Недавние исследования также показали связь метилирования материнского глюкокортикоидного рецептора и активности нервной системы матери в ответ на взаимодействие матери и младенца на видео. [31] Продольное наблюдение за этими младенцами будет важно для понимания влияния раннего ухода в этой группе высокого риска на эпигенетику и поведение ребенка.
В обзоре 2010 года обсуждалась роль метилирования ДНК в формировании и хранении памяти, но точные механизмы, связанные с функцией нейронов, памятью и обращением метилирования, на тот момент оставались неясными. [32]
Дальнейшие исследования изучали молекулярную основу долговременной памяти . К 2015 году стало ясно, что долговременная память требует активации транскрипции генов и синтеза белка de novo. [33] Формирование долговременной памяти зависит как от активации генов, стимулирующих память, так и от ингибирования генов, подавляющих память, и было обнаружено, что метилирование ДНК / деметилирование ДНК является основным механизмом для достижения этой двойной регуляции. [34]
Крысы с новой, сильной долговременной памятью из-за контекстного условного рефлекса страха снизили экспрессию около 1000 генов и увеличили экспрессию около 500 генов в гиппокампе мозга через 24 часа после обучения, таким образом, демонстрируя измененную экспрессию 9,17% генома гиппокампа крысы. Сниженная экспрессия генов была связана с метилированием этих генов, и гипометилирование было обнаружено для генов, участвующих в синаптической передаче и нейронной дифференциации. [35]
Дальнейшие исследования долговременной памяти пролили свет на молекулярные механизмы, посредством которых создается или удаляется метилирование, как было рассмотрено в 2022 году. [36] К этим механизмам относятся, например, двухцепочечные разрывы, вызванные сигналом TOP2B, в немедленных ранних генах . Более 100 двухцепочечных разрывов ДНК происходят как в гиппокампе, так и в медиальной префронтальной коре (mPFC), в два пика, через 10 минут и через 30 минут после контекстного обусловливания страха. [37] Это, по-видимому, происходит раньше, чем метилирование ДНК и деметилирование ДНК нейронов в гиппокампе, которые были измерены через один час и 24 часа после контекстного обусловливания страха.
Разрывы двухцепочечной цепи происходят в известных ранних генах, связанных с памятью (среди других генов) в нейронах после активации нейрона. [38] [37] Эти разрывы двухцепочечной цепи позволяют генам транскрибироваться и затем транслироваться в активные белки.
Один из ранних генов , вновь транскрибируемых после двухцепочечного разрыва, — это EGR1 . EGR1 — важный фактор транскрипции в формировании памяти . Он играет важную роль в эпигенетическом перепрограммировании нейронов мозга . EGR1 привлекает белок TET1 , который инициирует путь деметилирования ДНК . Удаление меток метилирования ДНК позволяет активировать нижестоящие гены (см. Регуляция экспрессии генов#Регулирование транскрипции при обучении и памяти) . EGR1 переносит TET1 на промоторы генов, которые необходимо деметилировать и активировать (транскрибировать) во время формирования памяти. [39] EGR-1 вместе с TET1 используется в программировании распределения участков деметилирования ДНК на ДНК мозга во время формирования памяти и в долгосрочной нейронной пластичности . [39]
DNMT3A2 — еще один ранний ген, экспрессия которого в нейронах может быть вызвана устойчивой синаптической активностью. [40] DNMT связываются с ДНК и метилируют цитозины в определенных местах генома. Если это метилирование предотвращается ингибиторами DNMT, то воспоминания не формируются. [41] Если DNMT3A2 сверхэкспрессируется в гиппокампе молодых взрослых мышей, он преобразует слабый опыт обучения в долговременную память, а также усиливает формирование памяти о страхе. [34]
В другом механизме, рассмотренном в 2022 году, [36] матричные РНК многих генов, которые были подвергнуты контролируемым метилированием увеличениям или уменьшениям, транспортируются нейронными гранулами ( мембранными РНП ) в дендритные шипики . В этих местах матричные РНК могут транслироваться в белки, которые контролируют сигнализацию в нейронных синапсах .
Исследования на грызунах показали, что окружающая среда оказывает влияние на эпигенетические изменения, связанные с познанием , с точки зрения обучения и памяти; [4] обогащение окружающей среды коррелировало с повышенным ацетилированием гистонов , а подтверждение путем введения ингибиторов гистондеацетилазы вызвало прорастание дендритов, увеличение числа синапсов и восстановление поведения обучения и доступа к долговременной памяти. [1] [42] Исследования также связали обучение и формирование долговременной памяти с обратимыми эпигенетическими изменениями в гиппокампе и коре у животных с нормально функционирующим, неповрежденным мозгом. [1] [43] В исследованиях на людях посмертный мозг пациентов с болезнью Альцгеймера показывает повышенные уровни гистондеацетилазы. [44] [45]
Влияние окружающей среды и эпигенетические факторы, по-видимому, работают вместе, увеличивая риск зависимости . [53] Например, было показано, что стресс, вызванный окружающей средой, увеличивает риск злоупотребления психоактивными веществами . [54] В попытке справиться со стрессом алкоголь и наркотики могут использоваться в качестве побега. [55] Однако после начала злоупотребления психоактивными веществами эпигенетические изменения могут еще больше усугубить биологические и поведенческие изменения, связанные с зависимостью. [53]
Даже кратковременное злоупотребление психоактивными веществами может вызвать долгосрочные эпигенетические изменения в мозге грызунов [53] посредством метилирования ДНК и модификации гистонов. [19] Эпигенетические модификации наблюдались в исследованиях на грызунах с участием этанола , никотина , кокаина , амфетамина , метамфетамина и опиатов . [4] В частности, эти эпигенетические изменения изменяют экспрессию генов, что, в свою очередь, увеличивает уязвимость человека к повторной передозировке веществ в будущем. В свою очередь, усиление злоупотребления веществами приводит к еще большим эпигенетическим изменениям в различных компонентах системы вознаграждения грызунов [53] (например, в прилежащем ядре [56] ). Таким образом, возникает цикл, в котором изменения в областях системы вознаграждения способствуют долгосрочным нейронным и поведенческим изменениям, связанным с повышенной вероятностью зависимости, поддержанием зависимости и рецидивом . [53] Было показано, что у людей употребление алкоголя вызывает эпигенетические изменения, которые способствуют повышенной тяге к алкоголю. Таким образом, эпигенетические модификации могут играть роль в прогрессировании от контролируемого потребления к потере контроля над потреблением алкоголя. [57] Эти изменения могут быть долгосрочными, как это доказано у курильщиков, у которых все еще сохраняются связанные с никотином эпигенетические изменения спустя десять лет после прекращения курения . [58] Таким образом, эпигенетические модификации [53] могут объяснять некоторые из поведенческих изменений, обычно связанных с зависимостью. К ним относятся: повторяющиеся привычки, которые увеличивают риск заболевания, а также личные и социальные проблемы; потребность в немедленном удовлетворении ; высокие показатели рецидивов после лечения; и чувство потери контроля. [59]
Доказательства соответствующих эпигенетических изменений были получены из исследований на людях, включающих злоупотребление алкоголем, [60] никотином и опиатами. Доказательства эпигенетических изменений, возникающих из-за злоупотребления амфетамином и кокаином, получены из исследований на животных. У животных также было показано, что эпигенетические изменения, связанные с наркотиками у отцов, негативно влияют на потомство с точки зрения ухудшения пространственной рабочей памяти , снижения внимания и уменьшения объема мозга . [61]
Повреждение ДНК увеличивается в мозге грызунов при введении наркотических веществ, таких как кокаин , [62] метамфетамин , [63] [64] алкоголь [65] и табачный дым . [66] Когда такие повреждения ДНК восстанавливаются, неточная репарация ДНК может привести к стойким изменениям, таким как метилирование ДНК или ацетилирование или метилирование гистонов в местах восстановления. [67] Эти изменения могут быть эпигенетическими рубцами в хроматине , которые способствуют стойким эпигенетическим изменениям, обнаруженным при зависимости.
Эпигенетические изменения могут способствовать развитию и поддержанию расстройств пищевого поведения посредством влияния на раннюю среду и на протяжении всей жизни. [24] Пренатальные эпигенетические изменения, вызванные материнским стрессом, поведением и диетой, могут впоследствии предрасполагать потомство к постоянной повышенной тревожности и тревожным расстройствам . Эти проблемы с тревожностью могут ускорить начало расстройств пищевого поведения и ожирения и сохраняться даже после выздоровления от расстройств пищевого поведения. [68]
Эпигенетические различия, накапливающиеся в течение жизни, могут объяснять несоответствующие различия в расстройствах пищевого поведения, наблюдаемые у монозиготных близнецов. В период полового созревания половые гормоны могут вызывать эпигенетические изменения (через метилирование ДНК) в экспрессии генов, тем самым объясняя более высокие показатели расстройств пищевого поведения у мужчин по сравнению с женщинами [ необходима ссылка ] . В целом, эпигенетика способствует устойчивому, нерегулируемому поведению самоконтроля, связанному с желанием переедать . [24]
Эпигенетические изменения, включая гипометилирование глутаматергических генов (то есть гена субъединицы NMDA-рецептора NR3B и промоутера гена субъединицы AMPA-рецептора GRIA2 ) в посмертном мозге людей с шизофренией, связаны с повышенным уровнем нейротрансмиттера глутамата . [69] Поскольку глутамат является наиболее распространенным, быстрым, возбуждающим нейротрансмиттером, повышенный уровень может приводить к психотическим эпизодам, связанным с шизофренией . Эпигенетические изменения, затрагивающие большее количество генов, были обнаружены у мужчин с шизофренией по сравнению с женщинами с этим заболеванием. [70]
Популяционные исследования установили сильную связь, связывающую шизофрению у детей, рожденных от отцов старшего возраста. [71] [72] В частности, дети, рожденные от отцов старше 35 лет, в три раза чаще заболевают шизофренией. [72] Было показано, что эпигенетическая дисфункция в мужских сперматозоидах человека , затрагивающая многочисленные гены, увеличивается с возрастом. Это дает возможное объяснение более высоким показателям заболевания у мужчин. [70] [72] [ не удалось проверить ] С этой целью было показано, что токсины [70] [72] (например, загрязнители воздуха ) увеличивают эпигенетическую дифференциацию. Животные, подвергавшиеся воздействию окружающего воздуха от сталелитейных заводов и автомагистралей, демонстрируют резкие эпигенетические изменения, которые сохраняются после прекращения воздействия. [73] Следовательно, подобные эпигенетические изменения у отцов старшего возраста вероятны. [72] Исследования шизофрении предоставляют доказательства того, что дебаты о природе и воспитании в области психопатологии следует пересмотреть, чтобы принять концепцию о том, что гены и окружающая среда работают в тандеме. Таким образом, многие другие факторы окружающей среды (например, дефицит питательных веществ и употребление каннабиса ) были предложены для повышения восприимчивости к психотическим расстройствам, таким как шизофрения, через эпигенетику. [72]
Доказательства эпигенетических модификаций при биполярном расстройстве неясны. [74] Одно исследование обнаружило гипометилирование гена промотора фермента префронтальной доли (т. е. мембраносвязанной катехол-О-метилтрансферазы , или COMT) в посмертных образцах мозга людей с биполярным расстройством. COMT — это фермент, который метаболизирует дофамин в синапсе . Эти результаты свидетельствуют о том, что гипометилирование промотора приводит к чрезмерной экспрессии фермента. В свою очередь, это приводит к повышенной деградации уровней дофамина в мозге. Эти результаты предоставляют доказательства того, что эпигенетическая модификация в префронтальной доле является фактором риска биполярного расстройства. [75] Однако второе исследование не обнаружило эпигенетических различий в посмертном мозге у биполярных людей. [76]
Причины большого депрессивного расстройства (БДР) плохо изучены с точки зрения нейронауки . [77] Эпигенетические изменения, приводящие к изменениям в экспрессии глюкокортикоидных рецепторов и их влиянию на систему стресса HPA, обсуждаемые выше, также применялись для попыток понять БДР. [78]
Большая часть работы на животных моделях была сосредоточена на непрямой регуляции нейротрофического фактора мозга (BDNF) путем чрезмерной активации оси стресса. [79] [80] Исследования на различных моделях депрессии на грызунах, часто включающие индукцию стресса, также обнаружили прямую эпигенетическую модуляцию BDNF. [81]
Эпигенетика может иметь отношение к аспектам психопатического поведения через метилирование и модификацию гистонов. [82] Эти процессы наследуются, но также могут зависеть от факторов окружающей среды, таких как курение и злоупотребление. [83] Эпигенетика может быть одним из механизмов, посредством которых окружающая среда может влиять на экспрессию генома. [84] Исследования также связывают метилирование генов, связанных с никотиновой и алкогольной зависимостью у женщин, СДВГ и злоупотреблением наркотиками. [85] [86] [87] Вероятно, что эпигенетическая регуляция, а также профилирование метилирования будут играть все более важную роль в изучении взаимодействия окружающей среды и генетики психопатов. [88]
Несколько исследований показали, что метилирование цитозина ДНК связано с социальным поведением насекомых, таких как медоносные пчелы и муравьи. У медоносных пчел, когда пчела-кормилица переключается с задач в улье на поиски пищи, метки метилирования цитозина меняются. Когда пчела-собирательница переключается на выполнение обязанностей кормилицы, метки метилирования цитозина также меняются. [89] Снижение DNMT3 у личинок изменяет фенотип рабочей особи на фенотип королевы. [90] Королева и рабочая особь — это две различные касты с разной морфологией, поведением и физиологией. Исследования по подавлению DNMT3 также показали, что метилирование ДНК может регулировать альтернативный сплайсинг генов и созревание пре-мРНК. [91]
Многие исследователи предоставляют информацию в Консорциум эпигенома человека . [92] Целью будущих исследований является перепрограммирование эпигенетических изменений для помощи в борьбе с зависимостью, психическими заболеваниями, возрастными изменениями, [2] ухудшением памяти и другими проблемами. [1] Однако огромный объем данных, полученных от консорциума, затрудняет анализ. [2] Большинство исследований также сосредоточены на одном гене. [93] В действительности, многие гены и взаимодействия между ними, вероятно, способствуют индивидуальным различиям в личности, поведении и здоровье. [94] Поскольку социологи часто работают со многими переменными, определение количества затронутых генов также создает методологические проблемы. Было рекомендовано большее сотрудничество между медицинскими исследователями, генетиками и социологами для расширения знаний в этой области исследований. [95]
Ограниченный доступ к тканям человеческого мозга создает проблему для проведения исследований на людях. [2] Пока неизвестно, параллельны ли эпигенетические изменения в крови и (не мозговых) тканях изменениям в мозге, что еще больше увеличивает зависимость от исследований мозга. [92] Хотя некоторые эпигенетические исследования перенесли результаты с животных на людей, [96] некоторые исследователи предостерегают от экстраполяции исследований на животных на людей. [1] Одна из точек зрения отмечает, что когда исследования на животных не рассматривают, как субклеточные и клеточные компоненты, органы и весь индивидуум взаимодействуют с влияниями окружающей среды, результаты слишком упрощены для объяснения поведения. [94]
Некоторые исследователи отмечают, что эпигенетические перспективы, вероятно, будут включены в фармакологическое лечение. [8] Другие предупреждают, что необходимы дополнительные исследования, поскольку известно, что лекарства изменяют активность нескольких генов и, следовательно, могут вызывать серьезные побочные эффекты. [1] Однако конечная цель состоит в том, чтобы найти закономерности эпигенетических изменений, которые могут быть направлены на лечение психических заболеваний и, например, обратить вспять эффекты детских стрессоров. Если такие излечимые закономерности в конечном итоге станут общепризнанными, невозможность доступа к мозгу у живых людей для их идентификации станет препятствием для фармакологического лечения. [92] Будущие исследования могут также сосредоточиться на эпигенетических изменениях, которые опосредуют влияние психотерапии на личность и поведение. [28]
Большинство эпигенетических исследований являются корреляционными; они просто устанавливают ассоциации. Для установления причинно-следственной связи необходимы дополнительные экспериментальные исследования. [97] Нехватка ресурсов также ограничила количество межпоколенческих исследований. [2] Поэтому продвижение лонгитюдных [95] и многопоколенческих исследований, зависящих от опыта, будет иметь решающее значение для дальнейшего понимания роли эпигенетики в психологии. [5]
[Психостимуляторы] повышают уровень цАМФ в полосатом теле, что активирует протеинкиназу А (PKA) и приводит к фосфорилированию ее мишеней. Это включает белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB), фосфорилирование которого вызывает его связь с гистонацетилтрансферазой, белком, связывающим CREB (CBP), для ацетилирования гистонов и облегчения активации генов. Известно, что это происходит во многих генах, включая fosB и
c-fos,
в ответ на воздействие психостимуляторов. ΔFosB также повышается при хроническом лечении психостимуляторами и, как известно, активирует определенные гены (например, cdk5) и подавляет другие (например,
c-fos
), где он рекрутирует HDAC1 в качестве корепрессора. ... Хроническое воздействие психостимуляторов усиливает глутаматергическую [сигнализацию] от префронтальной коры к NAc. Глутаматергическая сигнализация повышает уровни Ca2+ в постсинаптических элементах NAc, где она активирует сигнализацию CaMK (кальций/кальмодулин протеинкиназы), которая, в дополнение к фосфорилированию CREB, также фосфорилирует HDAC5.
Совпадающий и конвергентный вход часто вызывает пластичность на постсинаптическом нейроне. NAc интегрирует обработанную информацию об окружающей среде из базолатеральной миндалины, гиппокампа и префронтальной коры (PFC), а также проекции от дофаминовых нейронов среднего мозга. Предыдущие исследования продемонстрировали, как дофамин модулирует этот интегративный процесс. Например, высокочастотная стимуляция потенцирует входы гиппокампа в NAc, одновременно угнетая синапсы PFC (Goto and Grace, 2005). Обратное также оказалось верным: стимуляция в PFC усиливает синапсы PFC–NAc, но подавляет синапсы гиппокамп–NAc. В свете новых функциональных доказательств совместной передачи дофамина/глутамата в среднем мозге (ссылки выше) новые эксперименты по исследованию функции NAc должны будут проверить, смещают ли глутаматергические входы среднего мозга или фильтруют лимбические или кортикальные входы для управления целенаправленным поведением.
вызывающих привыкание препаратов увеличивают внеклеточную концентрацию дофамина (ДА) в прилежащем ядре (NAc) и медиальной префронтальной коре (mPFC), проекционных областях мезокортиколимбических нейронов ДА и ключевых компонентах "цепи вознаграждения мозга". Амфетамин достигает этого повышения внеклеточных уровней ДА, способствуя оттоку из синаптических окончаний. ... Хроническое воздействие амфетамина вызывает уникальный фактор транскрипции дельта FosB, который играет важную роль в долгосрочных адаптивных изменениях в мозге.
ΔFosB служит одним из главных контрольных белков, управляющих этой структурной пластичностью. ... ΔFosB также подавляет экспрессию G9a, что приводит к снижению репрессивного метилирования гистонов в гене cdk5. Конечным результатом является активация гена и повышенная экспрессия CDK5. ... Напротив, ΔFosB связывается с геном
c-fos
и привлекает несколько корепрессоров, включая HDAC1 (гистондеацетилаза 1) и SIRT 1 (сиртуин 1). ... Конечным результатом является подавление гена
c-fos
.
Изоформы ΔFosB массой 35–37 кДа накапливаются при хроническом воздействии наркотиков из-за их необычайно длительного периода полураспада. ... В результате своей стабильности белок ΔFosB сохраняется в нейронах в течение как минимум нескольких недель после прекращения воздействия наркотиков. ... Повышенная экспрессия ΔFosB в прилежащем ядре индуцирует NFκB ... Напротив, способность ΔFosB подавлять ген
c-Fos
происходит совместно с привлечением гистондеацетилазы и, предположительно, нескольких других репрессивных белков, таких как репрессивная гистонметилтрансфераза
Недавние данные показали, что ΔFosB также подавляет ген
c-fos
, который помогает создать молекулярный переключатель — от индукции нескольких короткоживущих белков семейства Fos после острого воздействия наркотиков до преимущественного накопления ΔFosB после хронического воздействия наркотиков
Аудиоинтервью с Моше Шифом , профессором фармакологии и терапии в Университете Макгилла, в котором обсуждается, как эпигенетические изменения связаны с различиями в социально-экономическом статусе.
Видео, объясняющее, как эпигенетика может влиять на нерожденный плод.
В этом видео рассматривается, как, в принципе, накопленные эпигенетические изменения могут привести к различиям в личности у однояйцевых близнецов. Это видео было снято кандидатом на степень доктора философии в области экспериментальной медицины и удостоенным наград режиссером Беном Пейлором.текст страницы.
Серия диаграмм, объясняющих, как эпигенетические метки влияют на генетическую экспрессию.