اثر متقابل ژنتیک و محیط (که در علم با عنوان GxE شناخته می‌شود) در شکل دادن به تمام ویژگی‌های ما، از قد و رنگ چشم گرفته تا استعداد، خلق‌وخو و حتی حساسیت ما به بیماری‌های مختلف نقش اساسی دارد.
ترکیب ژنتیکی ما در واقع نقشه‌ای است که پتانسیل‌های جسمی و روانی ما را ترسیم می‌کند، و محیطی که در آن رشد می‌کنیم (شامل تغذیه، آموزش، فرهنگ و سبک زندگی) تعیین می‌کند که چه بخشی از این پتانسیل‌ها فرصت بروز پیدا کنند.
ما در این مقاله به این سؤال بنیادین پاسخ می‌دهیم که سهم وراثت و محیط در صفات مختلف چقدر است و چگونه این دو عامل با هم تعامل می‌کنند تا شما به یک انسان منحصربه‌فرد تبدیل شوید.
تاثیر ژن در شکل گیری ما بیشتر است یا محیط؟
وقتی می‌پرسیم «ژنتیک مهم‌تر است یا محیط؟»، پاسخ کوتاه این است: هر دو؛ مهم‌تر از آن، تعامل آن‌هاست. ژن‌ها «ظرفیت» را تعیین می‌کنند و محیط کمک می‌کند این ظرفیت در ویژگی‌های فیزیکی و حساسیت به بیماری‌ها گرفته تا گرایش‌های رفتاری و بخشی از صفات شخصیتی، چطور و چقدر بروز کند.
بحث اینکه کدام عامل بر دیگری مقدم است، یک دوگانگی کاذب است. در حقیقت، هم تاثیر ژن بر رفتار انسان و هم تاثیر محیط، در یک تعامل پویا و متقابل رفتار ما را شکل می‌دهند. برای برخی از صفات، ژن‌ها قوی‌ترند و برای برخی دیگر، محیط اثرگذارتر است؛ در واقع ژن‌ها ممکن است تمایل به یک رفتار خاص را ایجاد کنند، اما این محیط است که مشخص می‌کند آیا این تمایلات بالفعل می‌شوند یا نه.
به این موضوع هم توجه داشته باشید که منظور از «تأثیر محیط بر ژن‌ها» عموما تغییر در بیان ژن است نه «عوض شدن خود ژن». توضیح این مکانیزم‌ها در مقالهٔ اپی‌ژنتیک آمده است.
اثر متقابل محیط در بیان ژن
محیط می‌تواند بر بیان ژن‌ها تاثیر بگذارد. بیان ژن فرآیندی است که در آن اطلاعات موجود در یک ژن برای تولید پروتئین استفاده می‌شود.
عوامل محیطی می‌توانند با روشن یا خاموش کردن ژن‌ها یا با تغییر سطح پروتئینی که تولید می‌شود، بر بیان ژن تاثیر بگذارند.این پروتئین‌ها عملکرد و واکنش سلول را در شرایط مختلف کنترل می‌کنند.
تعامل بین ژنتیک و محیط پیچیده است و می‌تواند تاثیر عمیقی بر تکامل جمعیت داشته باشد. درک این تعاملات برای درک تنوع زیستی و توسعه استراتژی‌های حفاظت و سلامت انسان ضروری است.
دانشمندان چگونه تعامل ژن و محیط را می سنجند؟
دانشمندان برای سنجش سهم نسبی ژن و محیط در یک صفت خاص، از روش‌های زیر استفاده می‌کنند:
- مطالعات دوقلوهای همسان جدا شده از تولد: این قوی‌ترین سند علمی است. دوقلوهایی که ژن یکسان دارند اما در محیط‌های متفاوت بزرگ می‌شوند، بهترین معیار برای اندازه‌گیری سهم ژنتیک هستند مطالعه‌ای که بر روی 350 جفت دوقلو در مینوسیتای آمریکا در سال‌های 1979 تا 1999 انجام شد، نشان داد که هر دوقلوهای همسان و غیرهمسان، چه در یک خانه بزرگ شده باشند و یا جدا هم از بزرگ شده باشند، خصوصیات شبیه به هم زیادی دارند؛ این مطالعات تأثیر ژنتیک بر خصوصیات فردی را بیان می‌کند.
- البته این گفته باعث نمی‌شود که اثر متقابل ژنتیک و محیط نادیده گرفته شود. تمامی مطالعات نشان می‌دهد که ویژگی‌های فردی بر اساس ژنتیک و محیط شکل می‌گیرند و این دو عامل در فرم‌های مختلفی باهم در تعامل هستند تا شما خاص باشید.
- تاثیر ژنتیک بر خصوصیات فردی را ثابت می‌کند.
- تحلیل شجره‌نامه‌ها و فرزندخواندگی: بررسی شباهت فرزندخوانده‌ها به خانواده بیولوژیک (ژن) و خانواده حامی (محیط).
GxE یعنی چه؟ (Gene × Environment)
تعامل ژن و محیط یعنی اثر یک عامل محیطی در افراد مختلف، با زمینهٔ ژنتیکی متفاوت، نتیجهٔ یکسانی ندارد.
مثلا در نظر بگیرید دو نفر استعداد ژنتیکی مشابهی برای ابتلا آسم دارند؛ طبیعتا فردی که در هوای آلوده زندگی می‌کند با احتمال بیشتری نسبت به کسی که در هوای پاک زندگی می‌کند، بیماری را بروز می‌دهد.
rGE یا همبستگی ژن ومحیط چیست؟
گاهی ژن‌ها غیرمستقیم عمل می‌کنند: ما محیط‌هایی را انتخاب می‌کنیم که با سرشت‌مان جورتر است. مثلا کودک برونگرا ناخودآگاه به فعالیت‌های گروهی بیشتری گرایش پیدا می‌کند و همین محیط «برون‌گرایی» او را تقویت می‌کند.
تاثیر ژن و محیط بر شخصیت و رفتار انسان
پژوهش‌هایی که روی افراد یک خانواده و دوقلوها انجام شده، نشان می‌دهد که بخش قابل‌توجهی از تفاوت‌های فردی در برخی صفات ارث‌پذیر است (مثلا بخشی از خلق‌وخو یا گرایش به نوگرا یی). اما این عدد ثابت و جهانی نیست و با سن و کیفیت محیط تغییر می‌کند.
تأثیر ژنتیک روی شخصیت
عوامل ژنتیکی بین ۴۰ تا ۵۰ درصد از تنوع صفات شخصیتی (مانند خلق‌وخو، تمایلات عاطفی و رفتار اجتماعی) را تشکیل می‌دهند. این ژن‌ها با تأثیر بر سطوح انتقال‌دهنده‌های عصبی (مثل سروتونین و دوپامین) و تولید هورمون‌ها (مثل اکسی‌توسین)، زمینه را برای بروز صفات خاص فراهم می‌کنند.
آیا شخصیت ژنتیکی است؟
ژنتیک پایه و اساس شخصیت ما را فراهم می‌کند، اما محیط نقش مهمی در شکل دادن نحوه آشکار شدن آن تمایلات ژنتیکی ایفا می‌کند. درک تعامل ژنتیک و محیط برای به دست آوردن درک جامع از شخصیت انسان ضروری است.
تأثیر محیط بر شخصیت
تجربیات، تعاملات اجتماعی، تأثیرات فرهنگی، و سبک زندگی، نحوه بروز این تمایلات ژنتیکی را شکل می‌دهند.
- تاثیر محیط بر شخصیت و اخلاق: اگرچه ممکن است تمایل به برخی رفتارهای اجتماعی ریشه ژنتیکی داشته باشد، اما این جامعه و تربیت هستند که میزان نیکوکاری، همدلی و یا رفتارهای ضد اجتماعی را در یک فرد تقویت یا سرکوب می‌کنند.
ممکن است فردی تمایل یا استعداد ژنتیکی برای پرخاشگری را تحت تاثیر ژن‌هایش داشته باشد؛ اما تنها در صورتی این رفتار را بروز می‌دهد که در محیطی خشونت‌آمیز و بدون نظارت بزرگ شده باشد؛ در واقع، محیط مانند یک کلید عمل کرده و ژن پرخاشگری را “روشن” می‌کند.
در واقع محیط اولیهٔ خانواده، فرهنگ، شبکهٔ دوستان، تجربه‌های مدرسه و دانشگاه و رویدادهای زندگی، مسیر بروز همان تمایلات ژنتیکی را شکل می‌دهند. دربارهٔ «اخلاق»، بهتر است به‌جای داوری قطعی ژنتیکی، از مفهوم جامعه‌پذیری و یادگیری هنجارهای فرهنگی حرف بزنیم: محیط و الگوها در بروز تمایلات ژنتیکی بسیار تعیین‌کننده‌اند.
نمونه‌هایی از تأثیر محیط و سبک زندگی بر ژن‌ها
در این بخش به نمونه‌هایی از تأثیر محیط بر صفات ارثی و تأثیر محیط بر جهش‌های ژنتیکی نگاهی می‌اندازیم. محیط و سبک زندگی شما به صورت روزانه بر ژن‌هایتان اثر می‌گذارد:
تاثیر تغذیه در عملکرد ژن‌ها: کمبود مواد مغذی ضروری (مانند ویتامین‌ها و اسیدهای آمینه) در دوره رشد، می‌تواند عملکرد ژن‌های حیاتی را مختل کرده و بر رشد، نمو و رفتار تأثیر بگذارد. مثلا تغذیه ناکافی در کودکی باعث می‌شود رشد قد و توده‌های عضلانی کمتر از ظرفیت ژنتیکی فرد اتفاق بیو‌فتد. برای این که بیشتر با این موضوع آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله رژیم ژنتیک را مطالعه نمایید.
نقش استرس و هورمون‌ها در عملکرد ژن‌ها: استرس مزمن باعث ترشح هورمون‌هایی مانند کورتیزول می‌شود. این هورمون‌ها می‌توانند بیان ژن‌های دخیل در ایمنی و ترمیم را سرکوب کنند که باعث افزایش حساسیت به بیماری در فرد، حتی در نسل‌های بعدی شوند.
جهش‌های محیطی (آسیب به DNA): قرار گرفتن در معرض عوامل محیطی مضر مانند پرتوهای فرابنفش خورشید یا مواد شیمیایی موجود در آلودگی، می‌تواند مستقیماً به ساختار DNA آسیب برساند و باعث جهش‌های ژنتیکی جدید شود.
چرا سهم تاثیر ژنتیک و محیط در طول زمان تغییر می‌کند؟
سهم تأثیر ژنتیک و محیط بر ویژگی‌های ما در طول زمان تغییر می‌کند، چون نیازهای بدن و نوع تعامل ما با دنیای بیرون در هر مرحله از زندگی متفاوت است.
این تغییر را می‌توان با یک مثال ساده توضیح داد: ژن‌ها یک نقشه ساختمان هستند و مصالح و کارگرانی که ساختمان را می‌سازند، محیط هستند.
تغییر سهم ژنتیک و محیط در مراحل زندگی
تغییر سهم ژن و محیط در طول زمان از کودکی تا بزرگسالی، روندی کاملا طبیعی و اثبات شده است:
- دوران کودکی وغلبه محیط
در سنین پایین، سهم محیط (تربیت) در تعیین برخی ویژگی‌ها بسیار پررنگ‌تر است.
مثال هوش (IQ): در کودکی، بخش عمده‌ای از تفاوت‌های هوشی بین کودکان به محیط خانه، تغذیه، و میزان تحریک ذهنی اولیه بستگی دارد. اگر یک کودک در محیطی فقیر از نظر آموزش و تغذیه باشد، پتانسیل ژنتیکی هوشش هر چقدر هم بالا باشد، کمتر بروز می‌کند.
در این دوران، بدن و مغز در حال شکل‌گیری سریع هستند و فاکتورهای محیطی بیرونی (مانند کمبود ویتامین یا وجود استرس) مستقیما و به شدت بر عملکرد ژن‌های رشد اثر می‌گذارند. برای آشنایی با چارچوب‌های ارزیابی توانمندی‌های فردی بر پایه داده‌های ژنتیکی، راهنمای جامع استعدادیابی ژنتیکی را بخوانید.
- دوران نوجوانی و بزرگسالی و غلبه ژنتیک
با افزایش سن و بلوغ، سهم ژنتیک در بسیاری از ویژگی‌ها افزایش می‌یابد و اثر محیط‌های مشترک کاهش می‌یابد.
مثال هوش (IQ): سهم ژنتیک در تفاوت‌های هوشی افراد در بزرگسالی می‌تواند تا ۸۰ درصد افزایش یابد.
- انتخاب محیط: با بزرگ شدن، شما دیگر صرفا تحت تأثیر محیط تحمیلی خانه نیستید. شما فعالانه محیط‌هایی را انتخاب می‌کنید که با تمایلات ژنتیکی شما همخوانی دارند (مثلا اگر ذاتا برونگرا باشید، به دنبال فعالیت‌های اجتماعی می‌روید). به این فرآیند “همبستگی ژن-محیط فعال“ گفته می‌شود.
- پایداری مغز: ساختار مغز تثبیت شده و اثرات محیطی اولیه کمرنگ‌تر می‌شوند. پتانسیل ژنتیکی که در نقشه شما وجود داشته، فرصت بیشتری برای بروز پیدا می‌کند.
- دوران کهنسالی و بازگشت اثر محیط
در سنین بسیار بالا، ممکن است دوباره سهم محیط (به خصوص بیماری‌ها، تغذیه و سبک زندگی) پررنگ‌تر شود.
در دوران پیری، سبک زندگی و محیطی که انتخاب کرده‌اید (مثلا میزان ورزش، مصرف دخانیات یا استرس مزمن) مستقیما تعیین می‌کند که آیا ژن‌های مستعد بیماری‌های دوران پیری (مانند آلزایمر یا دیابت) فعال می‌شوند یا نه. این موضوع بیشتر به مفهوم اپی ژنتیک نزدیک است.
به طور کلی سهم تأثیر ژنتیک و محیط یک عدد ثابت نیست، بلکه مانند یک الاکلنگ است که بسته به مرحله رشد، نوع صفت مورد بررسی (قد، شخصیت، هوش) و میزان استقلال فرد از محیط، نوسان می‌کند. بخاطر داشته باشید که ژن‌ها ظرفیت انسان را مشخص می‌کنند و محیط مسیر را می‌سازد؛ و چون رشد، انتخاب‌ها و عادت‌های ما در طول عمر عوض می‌شود، وزن ژنتیک و محیط هم جابه‌جا می‌شود.
سهم ژنتیک و محیط در هوش
هوش یک ویژگی پیچیده است که تحت تأثیر عوامل ژنتیکی و محیطی قرار می‌گیرد. رابطه بین ژنتیک و محیط پیچیده و به طور کامل شناخته نشده است. با این حال، واضح است که هر دو عامل در شکل دادن هوش نقش دارند. ژن‌ها پتانسیل هوش را فراهم می‌کنند، اما محیط تعیین می‌کند که چه مقدار از این پتانسیل تحقق یابد. گفتنِ «هوش ۵۰٪ ارثی است» ساده‌سازی گمراه‌کننده‌ای از ادبیات پژوهشی است. سهم مؤلفه‌های ژنتیکی در تفاوت‌های فردیِ هوش، وابسته به سن، کیفیت محیط رشد، و تجربه‌های آموزشی است و در یک عدد ثابت خلاصه نمی‌شود.
- فردی با زمینهٔ ژنتیکی مطلوب، در صورت کمبود تحریک شناختی و فرصت‌های آموزشی مناسب به سقف ظرفیت خود نمی‌رسد.
- در مقابل، فردی با زمینهٔ متوسط می‌تواند در محیط‌های یادگیریِ غنی و پایدار فراتر از انتظار عمل کند.
در مقاله هوش ژنتیکی است یا اکتسابی بیشتر در این باره صحبت کردیم.
اگر به ارزیابی داده‌محور از الگوهای شناختی و رفتاریِ فردی و دریافت راهنمای عملی متناسب با پروفایل ژنتیکی نیاز دارید، از تست ژنتیک شخصیت (TalentX) استفاده کنید. این ارزیابی به‌همراه تفسیر تخصصی و برنامهٔ پیشنهادی محیط و یادگیری ارائه می‌شود.
جمع بندی
در نهایت، بحث ژنتیک یا محیط یک دوگانگی منسوخ شده است. درک جامع از انسان، مستلزم تمرکز بر تعامل پیچیده (GxE) این دو عامل است.
اگرچه ژن‌ها حد بالایی پتانسیل شما را تعیین می‌کنند، اما تنها با تلاش برای قرار گرفتن در یک محیط تحریک‌کننده و با کیفیت است که می‌توانید به آن پتانسیل کامل دست یابید.
همچنیم با درک تأثیر محیط بر بیان ژن‌ها (اپی‌ژنتیک)، می‌دانیم که حتی اگر مستعد یک بیماری ژنتیکی باشید، با اتخاذ یک سبک زندگی سالم و تغذیه مناسب، می‌توانید آن ژن مستعد را “خاموش” کرده و ریسک بیماری را کاهش دهید. در این خصوص پیشنهاد می‌کنیم درباره استعداد ژنتیکی ابتلا به بیماری ها را بخوانید.