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第一集
生命解碼-人體的藍圖
第二集
破癌解謎-組織嚴密的疾病
第三集
追尋人的根源-人類藍圖
第四集
生命時鐘之謎-老化死亡的計畫
第五集
打開潛力之鎖-人類思想的藍圖
第六集
打開潘朵拉的盒子


人類染色體組 打開潛力之鎖-人類思想的藍圖
神經元DNA 多巴胺血清素運送體第十七對染色體

每年八月從美國各地,有一千五百對雙胞胎,齊聚俄亥俄孿生堡,為什麼同卵雙胞胎那麼的像?祕密就在基因堙C細胞分裂時,基因形成染色體。同卵雙胞是由一個卵子分裂為二,基本上所有的基因完全一樣,所以他們長得一模一樣。

基因對我們有很大的影響力,有一對雙胞可以示範這種靈犀相通。拉斯和賈斯柏萊平是同卵雙胞,現年22歲,他們在韓國出生五個月後,被一個丹麥家庭領養,他們在富足的家庭,受丹麥式的扶養,受丹麥文化薰陶,吃丹麥菜,講丹麥話,他們和丹麥養父母,對他們的韓國家庭一無所知,但是三年前突如其來地從韓國寄來一封信,萊氏兄弟得知他們還有一個,同卵的孿生小弟。

萊氏兄弟個別去過韓國,這回是頭一次聯袂赴韓,韓國這家人到機場迎接,三兄弟頭一次團聚,雖然成長的環境不同,飲食習慣不一樣,22年之後三兄弟的體重身高完全一樣,兩個從丹麥來的兄弟跟Jae Man逛漢城,他倆本該長在這堙A卻跟在韓國的兄弟失散,跑到丹麥成長,但是三個人有一樣的基因。他們在這個一模一樣的弟弟身上發現什麼?

這一趟韓國行,丹麥來的兩兄弟亟欲練合氣道,也就是韓國的武術,巧的是他們在丹麥也是從小就練武,他們想親身體驗自己祖國的功夫,三兄弟不但長得一模一樣,動作也是如出一轍,那麼個性又如何呢?


神經元(Neuron)
我們的個性在腦子塈峖芋A腦細胞又叫作神經元,有枝狀的神經纖維,有140億神經元,在腦內形成複雜的網路,神經纖維攜帶訊息,從神經元延展出來,腦活動時有電脈衝,經過叫軸突(Axon)的神經纖維傳送,神經傳遞物質從軸突尖上釋放出來,把訊息傳給另一個細胞,細胞之間有個小空間,稱之為突觸(Synapse),突觸傳遞訊息的方式因人稍異,這種差異對人的個性,影響很大。


DNA
跟所有的細胞一樣,腦細胞也有基因或DNA,將近六百億對字母,是由四個字母,形成所謂的DNA生命藍圖。最近證實基因的字母序,只要有些微的改變,就能改變神經傳遞物質的傳遞方式。愛新鮮是因為受新事物吸引,追求冒險大多數人時常會好奇,最近發現一種基因跟追求新奇有關。有關基因與追求新奇的發現是在三年前發佈,以色列耶路撒冷的李察易卜斯坦博士,是耶城的分子生物學家,他對127個以色列人作心理測驗,這群人對新奇危險的事趨之若鶩,他們同時也尋找基因上共有的相似性,結果發現在基因的某處,字母序列因人而異尋奇慾望的強弱,也看字母序列而定。

李察易卜斯坦博士驚訝地發現,擁有七個或更長的對偶基因(Allele)的人,追求新的企圖心愈高,顯然接收器的大小不同、長度不一,都有些微的心理影響,所以他認為基因就是這樣導致行為改變。

易卜斯坦博士研究位於,第十一對染色體上的基因,這一頁的基因有一段48組字母序,這基因屬於一個人,同樣的字母序重複8次,字母序的重複,從一到八次不等,根據易卜斯坦博士的說法當重複次數愈多,而基因長度愈長時,探索新奇事務的慾望就愈強。

賽門的DNA字母序重複7次,他在耶路撒冷一家電腦公司上班,大專畢業後畢業工作有20年,換過超過六個工作,有的是改行,從經濟到電腦什麼都做過,他大部份時間都花在新工作上,一共搬過七次家,在一個地方住熟了他又想搬家,他也喜歡新事物,一有新電腦問市就馬上買,在最近般入的新房子奡N組了三部新電腦。

米海尤里許今年26歲,就讀於耶路撒冷大學醫科,他也有擁有長的基因,字母序重複7次。他通過競爭劇烈地入學考試進入俄羅斯大學,然而拿到最高學分之後,他自動退學回到以色列唸法律,剛唸完一年法律,他又轉醫學院。


多巴胺(Dopamine)第4型接收器
多種的神經傳遞物質,從突觸釋出,如同腦神經元的接觸點,信號就此傳出去。有些接收器排列在突觸另一邊,接收神經傳遞物質物質,神經傳遞物質連上接收器時,有個指令下達另一個細胞,一種神經傳遞物質叫做多巴胺(Dopamine)跟接收器結合,多巴胺一結合上接收器,就有指令傳送出。

多巴胺與第4型接收器結合的時候,鑰匙孔便顯現,然後有一群蛋白質,接上鑰匙孔而收到指令,這指令是要興奮的細胞冷靜下來,接到指令的蛋白質群,會尋找那些使細胞興奮的蛋白質,命令它們冷靜。多巴胺第4型接收器是安撫興奮的神經元,不過產生第4型接收器的基因如果很長,隱藏鑰匙孔的部位也長。

易卜斯坦博士是第一位指出基因可能影響個性的研究者,確定這項理論的實驗,正在世界各地進行著。日本岐阜大學助理教授村山美保,用狗來實驗基因與求新,究竟有沒有關係,她化驗柴劍犬和黃金拾獚(Golden retriever)兩種狗,柴劍犬立刻跟陌生狗熱絡,拾獚犬卻興趣缺缺。村山美保採下兩狗的血樣,化驗基因的差異,跟人一樣拾獚犬和柴劍犬,都有多巴胺第4型接收器,兩種狗產生多巴胺第4型接收器的基因有明顯的差異,拾獚犬產生多巴胺第4型接收器的基因,雖然字母排列,跟人類的不一樣,仍然有重複的字母序。村山美保發現,柴劍犬的基因排序比拾獚犬的多了12個字母,這表示狗類也是基因愈長,求新的欲望更強烈。

最近的研究發現多長序列的巴胺第4型接收器基因,在日本人堳雰u見,不過村山美保研究發現,一個有長基因的日本人古賀直行今年34歲,基因6次重複,他是花式跳傘教練,除了惡劣的天氣,他每天都要飛行,有時候一天要飛6次,直行說只要一跳出飛機,就覺得自由自在,直行以前是電器推銷員,自從十年前他接觸花式跳傘後,立刻辭職,他自己選擇的職業的確發揮了DNA的潛力。

除了求新,還有其他性格受基因的影響。約翰曼恩是精神醫師,他帶領一組人專門分析鬧自殺者的腦,他們化驗與血清素(Serotonin),有關的基因是一種與多巴胺,類似的神經傳遞物質,這種基因產生叫作血清素運送體。一再鬧自殺者腦中的,血清素運送體數量極少,證據顯示自殺行為,至少一部份得自遺傳,假如這種冒險可能遺傳,必定是由生物機制引發,焦慮與基因的血清素運送體不正常有關。


血清素運送體

血清運送體這種蛋白質,由第十七對染色體的基因產生,血清素運送體在突觸上,當回收血清素的關口。血清素是一種神經傳遞物質,跟多巴胺一樣。血清素從突觸釋放時,就有傳遞出信號,經由血清素運送體回到原來細胞。一再鬧自殺者的血清素運送體,數量相當地少,以致不能回收血清素,這結果是更減少在突觸所釋放的血清素。人腦的血清素系統起變化時,對行為個性會有什麼影響?

12歲的克雷柯能,每個月要到加州大學洛杉磯醫學中心看精神醫師,克雷不斷地焦慮,嫌自己的手髒,畢森提尼教授的療法是用油膩物塗在克雷的手上,儘管他很不舒服,也要忍受十分鐘,經由這治療,畢森提尼教授要克雷控制自己的焦慮,克雷可以忍受,但事後他洗手洗了半個鐘頭,因為克雷患了強迫症(Obsessive compulsive disorder)。即使在家他也很難,控制他的焦慮,有時候他母親做油膩的菜,希望克雷能適應油膩,有一天吃晚飯時克雷大發脾氣,因為他父親用油膩的手抓起電視遙控器,有時候克雷按捺不住焦慮而大發雷霆。

克雷的腦子是怎麼啦?嚴重的焦慮症患者,從額葉(Frontal lobe)到下視丘(Hypothalamus)的神經迴路運行得太強,由焦慮激發的迴路,向人腦提出警訊。強迫症有一種生物成份和一種環境成份,許多強迫性神經病患的生物成份,是神經傳遞物質堛漲撗M素成份不平衡,血清素跟生物及人體活動上,許多的常規相關,比方說在腦的某一區,跟擔憂有關聯,似乎是血清素不平衡,這也許跟憂慮恐懼有關,困擾著這群年青人。

血清素在腦中運作,不足時會怎樣?日本獨協大學的植田修一教授,用大白鼠實驗血清素的效果,大白鼠天性不喜歡別的大白鼠或是小白鼠侵入自己的地盤或鼠窩,但是嗅過覺得安全之後,牠就不在乎那隻小白鼠了。植田教授的研究小組用一種藥物破壞腦中,釋放血清素的神經,兩週後他們又在盒型鼠窩,放進另一隻小白鼠,由於釋放血清素的神經損壞,大白鼠被激怒而展開攻擊,而後植田教授植入釋放血清素的神經,替換損壞的神經,手術後一個月,大白鼠頭上的傷痕痊癒,又放一隻小白鼠進去,這隻大白鼠的焦慮完全消失了,牠又恢復平靜,研究顯示血清素可以抒解焦慮。

眾所周知,基因也會影響性格,譬如是否很容易有焦慮感。國家健康研究所的漢默博士宣佈一項研究,有某種基因的人,有常常焦慮的傾向,在研究焦慮擔憂過程中,發現一種基因,有點像天然抗憂鬱劑,使人歡喜樂觀,使另一些人更擔憂悲傷、沮喪等等。基因跟人類許多行為有關,影響感覺和想法、悠關與人的互動、飲食習慣、影響交友談戀愛選擇對象。


第十七對染色體
如同漢默博士預期,基因影響焦慮是在第十七對染色體,血清素運送體的層次,紅色的是產生血清素、運送體的DNA,這個基因的前面有一部份是調整基因活性,這一段激發活化基因可長可短因人而異,根據研究,較短型所產生的血清素運送體數量,是較長型的十分之一,假如血清素運送體少,血清素再循環利用就不順暢;假如血清素回收量小,突觸上的血清素量就少,結果會導致個性謹慎敏感,這項結果吸引了研究者的注意,認為可能是性格差異的可能線索。

根據漢默博士的研究,有67.7%的美國人,至少有一個基因,使他們容易敏感緊張。

慶應大學的小野寬教授對173名日本人作同樣的研究,結果98.3%有促使他們敏感謹慎的基因,由於多數日本人有這種基因,小野教授認為這是決定日本民族性的要素。

為什麼決定性格的基因,會因國家而異?回顧歷史,人類曾經歷各種環境的變遷,起初人類被猛獸獵食,後來演變成人類獵食野獸;農牧時代的人控制其他生物;工業時代的人製造物品;現代人在資訊導向的社會媥犑@資訊。狩獵時代的人,必須更有侵略性、更好奇、更有活力才能生存,換句話說,人類經歷不同的環境,養成多種的性格,在一個游牧時代的人,為了生存得探索未知的地域,影響求新個性的基因,一定得強力表現,跟著來的農業時代影響堅忍性格,或沉穩氣質的基因,匯集了伴隨專注而來的成就,多種性格的基因,孕育在漫長的人類史上的確有其價值。

這表示人的性格,完全由基因決定嗎?拉斯和賈斯柏還有他們的小弟李澤孟(音譯),他們三個長得一模一樣個性上相似到什麼程度?小野博士的公司驗正他們的個性,這是一種性向測驗,問受測人要回答在某種情況下,會採取什麼行為,老么Jae Man好奇外向,但是不很謹慎,老大拉斯的個性,他們雖然在不同的環境長大,個性卻很相似,不過再拿來跟老二賈斯柏比較時,他的安全謹慎性向,比另外兩個強。奇怪的是分離20年的兄弟個性相似,而在一起長大的兩個,個性卻不同,不同的國家文化,不同的朋友影響,在家庭和社會上的地位等等,都會影響基因功能。

有一對同卵雙胞胎,在同一個環境成長,卻過著完全不同的生活。近藤惠美今年23歲,在美國的大電腦公司上班,她為那些大公司設計電腦系統,跟客戶敲定電腦機型、軟體內容之後建立系統,她覺得這工作完全符合她的個性。惠美的雙胞姊妹久美另有看法,久美從五歲起學大提琴,目前上音樂學院,她希望成為職業音樂家,還有一個月就要畢業,正在計劃第一場演奏會,做為踏出音樂生涯的第一步。她姐姐惠美兩年來頭一次從美國回來,她們看到對方完全變了一個人。因為父親奉派出國,惠美和久美在美國出生,唸三年級時回日本上同一所學校,惠美唸高中時不顧父母反對,轉到美國唸高中,惠美無論做什麼都要求完美,在日本沒有什麼朋友;相反地久美很得人緣,朋友很多,這時候她兩的個性,已經大不相同,怎麼會有不同的發展?

一個神經元可以有十萬突觸,人的性格是由突觸上的,神經傳遞物質交換而形成,但是基因並非,決定突觸的所有功能。最近一項研究證實,突觸的功能 確實隨環境的刺激而改變,即使是基因序號相同的雙胞胎也不例外。史沃波達博士是腦神經專家,分析環境對腦的刺激,他取出大白鼠腦神經元,用弱電流刺激,結果長出小刺,外界的刺激改變基因活動,產生新的迴路,神經網路有能力因應外界的刺激而改變。許多項研究顯示外界的刺激,也能決定神經元的結構,不只是來自遺傳,因為除了細胞核堛瑪繲ヶT息,用外來的刺激也會改變神經元的結構。

即使同卵雙胞有完全相同的遺傳序,基因的活動也會隨著環境的些微差異以及反應這些變化而改變,研究員認為這些改變與性格差異有關聯,人看到東西,聽到聲音,或是專注某一事,腦媟|產生微量的磁力,磁波腦X光攝影,量得出些微的磁波。人放鬆時腦內產生α波,久美和惠美腦內產生α波最強的部位正好相反,基因有能力改變功能來適應不同的遭遇,諸如受學校居家教育的不同,以及家庭地位、個人期望等,各方面的差異隨著個性的發展,基因展現它的能力,但是基因也有,隨外在刺激改變的能力,我們把遠古遺傳下來的基因,發揮到極致,人類有在發展個性,促進生活方面,有無限的可能,得天獨厚。

(原翻者:姜金龍;公視研發部整理


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