Genetischer Einfluss auf das Verhalten

Die anhaltende Debatte über die Verhaltenseinflüsse von Natur und Ernährung hat eine andere Wendung genommen.

Forscher der Brown University und der University of Arizona haben festgestellt, dass Variationen von drei verschiedenen Genen im Gehirn (sogenannte Einzelnukleotid-Polymorphismen) helfen können, die Tendenz einer Person vorherzusagen, bestimmte Entscheidungen zu treffen.

Durch das Testen von DNA-Proben aus Speichel in Verbindung mit computergestützten kognitiven Tests stellten die Forscher fest, dass bestimmte Genvariationen mit bestimmten Entscheidungen verbunden sein könnten - wobei sie sich auf Entscheidungen konzentrierten, die zuvor zu guten Ergebnissen führten, negative Ergebnisse vermieden oder ungewohnte Dinge versuchten, obwohl ein Ergebnis ungewiss ist .

"In einigen Fällen können einzelne Gene überraschend starke Einflüsse auf bestimmte Verhaltensaspekte haben", sagte Michael J. Frank, Assistenzprofessor für Kognitions- und Sprachwissenschaft, Psychologie sowie Psychiatrie und menschliches Verhalten.

Frank arbeitete mit dem Brown-Doktoranden Bradley Doll zusammen und arbeitete mit den Genetikern Francisco Moreno und Jen Oas-Terpstra von der University of Arizona zusammen. Die Forschungsergebnisse werden im August 2009 veröffentlicht Naturneurowissenschaften und wird online am 20. Juli verfügbar sein. Das Papier baut auf Forschungen auf, die Frank während seiner Zeit an der Universität von Arizona durchgeführt hat.

Die Studie untersuchte die Auswirkungen von drei Genen, die Aspekte der Dopaminfunktion im Gehirn steuern, während die Teilnehmer eine computergestützte Entscheidungsaufgabe ausführten. Dopamin ist ein Neurotransmitter, der dazu beiträgt, dass die Symptome des Zentralnervensystems funktionieren. Seine Spiegel schwanken, wenn sich das Gehirn motiviert oder belohnt fühlt.

Variationen in zwei der Gene - DARPP-32 und DRD2 - sagten unabhängig voneinander voraus, inwieweit Menschen auf Ergebnisse reagierten, die besser oder schlechter als erwartet waren, indem sie das Verhalten von Ansatz und Vermeidungsart verstärkten. Diese Gene beeinflussen Dopaminprozesse im Basalganglienbereich des Gehirns. Frank sagte, dies sei wichtig für die „einfache Verstärkung von Lernprozessen, die Sie vielleicht gar nicht kennen“.

Frank und die anderen Forscher untersuchten auch explorative Entscheidungen - die Entscheidungen, die Menschen treffen, wenn sie sich in „Neuland“ befinden. Sie fanden heraus, dass Variationen in einem dritten Gen - COMT - das Ausmaß vorhersagten, in dem Menschen Entscheidungen untersuchten, wenn sie sich nicht sicher waren, ob die Entscheidungen zu besseren Ergebnissen führen könnten.

COMT beeinflusst den Dopaminspiegel im präfrontalen Kortex, der als Exekutivzentrum des Gehirns bekannt ist. Frank sagte, diese Stufe könnte erforderlich sein, um "zu verhindern, dass das grundlegendere motivierende Lernsystem immer die Kontrolle über das Verhalten übernimmt, um mehr Informationen zu sammeln und zu verhindern, dass man in Schwierigkeiten gerät."

Frank sagte, die Ergebnisse könnten einige interessante Auswirkungen haben. "Wir können nicht auf der Grundlage von ein oder zwei Studien sagen", sagte er, "aber wenn ein Student in einer bestimmten Lernumgebung nicht gut abschneidet, könnte [eine Genstudie zeigen, dass der Student] für eine gut geeignet ist." besonderer Unterrichtsstil. “

Die Daten könnten dazu beitragen, zukünftige Behandlungen für Erkrankungen wie die Parkinson-Krankheit zu gestalten, bei denen Dopamin verloren geht. Behandlungsmöglichkeiten führen nun zu unerwünschten Nebenwirkungen.

"Medikamente, die die Dopaminstimulation erhöhen, können bei der Behandlung schwächender Aspekte der Krankheit helfen, aber bei einigen Patienten können die Medikamente pathologisches Glücksspiel und Impulsivität hervorrufen", sagte er.

Frank schlug vor, dass genetische Faktoren, die an der Beeinflussung von Motivationsprozessen im Gehirn beteiligt sind, eines Tages dazu beitragen könnten, vorherzusagen, welche Patienten von bestimmten Medikamenten negativ betroffen sein würden.

73 Studenten mit einem Durchschnittsalter von 19 Jahren nahmen an der Studie teil.

Die Wissenschaftler nahmen Speichelproben, aus denen sie DNA extrahierten und die Gene mit anschließenden computergestützten kognitiven Tests analysierten. Die Probanden beobachteten ein Zifferblatt, auf dem sich der Pfeil fünf Sekunden lang drehte, während dessen die Probanden einmal einen Knopf drückten, um zu versuchen, Punkte zu gewinnen.

Die Probanden wussten nicht, dass die Statistik ihrer Belohnung von ihrer Antwortzeit abhängt, und sie mussten lernen, ihre Antworten anzupassen, um die Anzahl der Punkte zu erhöhen, die sie gewinnen konnten.

Diese Daten wurden dann in ein biologisch basiertes Computermodell eingespeist, das die Lern- und Erkundungsprozesse versuchsweise quantifizierte. Diese Variablen wurden dann mit verschiedenen Genen verglichen.

Ein Stipendium der US-amerikanischen National Institutes of Mental Health finanzierte die Forschung.

Quelle: Brown University

Dieser Artikel wurde gegenüber der Originalversion aktualisiert, die ursprünglich am 21. Juli 2009 hier veröffentlicht wurde.