אפיגנטיקה התנהגותית

אפיגנטיקה התנהגותית היא תחום מחקר שבוחן את ההשפעה של גנטיקה על התנהגות בעלי חיים ובני אדם.
בשונה ממחקרי עבר אשר התמקדו בפן הכימי והביולוגי של שינויים גנטיים באבחנה בין נורמלי ואבנורמלי, האפיגנטיקה ההתנהגותית נוגעת בהשפעה הדו-כיוונית הקיימת בין תהליכים אפיגנטיים ביולוגים וסביבתיים. שינויים ביולוגים וסביבתיים הם מקור לשינויים אפיגנטיים התנהגותיים רבים שהשפעותיהם באות לידי ביטוי בצורות שונות ומגוונות כמו הפרעת דחק פוסט-טראומטית, אובדנות, זיכרון ולמידה. כיום, המקור של רוב הממצאים מתחום האפיגנטיקה ההתנהגותית הוא ממחקרים בבעלי חיים. תחום זה מושפע מתחומים מדעיים שונים כמו חקר המוח, פסיכולוגיה, פסיכיאטריה, גנטיקה, ביוכימיה ופסיכופרמקולוגיה. אף על פי שקיימים אינספור מחקרים מדעיים בנושא אפיגנטיקה, תחום הגנטיקה ההתנהגותית הוא יחסית צעיר. עם זאת, במספר מועט של שנות מחקר, אפיגנטיקה התנהגותית הצליחה להסביר ולקרב את המדע לפתור בעיות רפואיות רבות כמו פיגור, אוטיזם, סכיזופרניה והפרעות נוירולוגיות שונות.

היסטורית הגילוי של אפיגנטיקה התנהגותית

בעבר נעשה שימוש במונח אפיגנטיקה על מנת לתאר תהליכים שלא היו ניתנים להסבר באמצעות עקרונות גנטיים. הפער בהבנה לא נבע בעקבות מחסור ביכולות טכניות לאפיין גנים נוספים או ממחסור בידע תאורטי על גנים חדשים, אלא בעקבות פער בין הידע הקיים לנו על גנים (גנוטיפ) לבין המגוון הקיים בו הגנים באים לידי ביטוי (פנוטיפ).
אפיגנטיקה התנהגותית מצמצמת את הפער הקיים על ידי כך שהיא מסבירה כיצד השפעות סביבתיות וביולוגיות עלולות להשפיע על הגנים באמצעות שינויים מולקולריים הגורמים לשינויים באופן בו גנים ספציפיים באים לידי ביטוי.
קיימים שני מנגנונים עיקריים שגורמים לשינויים אפיגנטיים. שני המנגנונים משפיעים בעצמה שונה בהתאם למיקום הגנטי בו הם מתרחשים:
מתילציה - בתהליך זה מולקולת מתיל מתקשרת לרצף גנים על גבי הגנום והיא מקשה על רצף גנים אלו לעבור תהליך שעתוק ובכך, לבוא לידי ביטוי בתצורה של חלבון.
אצטילציה- בתהליך זה מולקולת אצטיל מחליפה מולקולת מימן ובכך היא גורם לרצף הגנים הספציפי בו היא מתיישבת לעבור תהליך שעתוק ביתר קלות ובכך לגרום לגן לבוא לידי ביטוי בתצורה של חלבון.

מחקרי אפיגנטיקה התנהגותית בבעלי חיים

מחקר בתרנגולות אשר בחן כיצד רמות לחץ משפיעות על ציר ה- HPA הראה כי לחץ גרם לפעילות נמוכה יותר בציר ובכך שיפר את הלמידה האסוציאטיבית של התרנגולות. מכאן, שלחשיפה של החיות ללחץ יכולה להיות השפעה חיוביות. עם זאת, מחקר אחר שנעשה בעכברים הראה כי חשיפה מוקדמת לסביבה מעשירה משפרת תהליכי זיכרון בעכברים ונמצא ששיפור זה נראה גם בצאצאיהם 19. מחקרים אלו מראים כי בעזרת גירוי שלילי או חיובי ניתן לעצב שינויים אפיגנטיים התנהגותיים בשלבי החיים השונים.
מחקר נוסף שנערך בעכברים הראה כי שינויים אפיגנטיים התנהגותיים מעוברים בצורה בין דורית. את העכברים גידלו במעבדה בתנאי קהילה, בדומה לצורת חייהם בטבע, במטרה לראות כיצד זה משפיע על רווחתם. הממצאים הראו כי אכן חיי קהילה גרמו לשינויים מוחיים והתנהגותיים בעכברים והביאו לעליה ברווחתם. שינויים אלו נראו גם אצל הצאצאים של אותם עכברים אף על פי שהם עצמם לא נחשף לחיי קהילה. מכאן, שחוויות חברתיות אצל עכברים יכולות להביא לשינויים אפיגנטיים התנהגותיים בין דוריים.

עתיד מחקרי

אפיגנטיקה התנהגותית היא תחום יחסית חדש אשר נחקר ועוד ייחקר רבות בספרות. חיבור התנהגות אנושית לשינויים אפיגנטיים היא משימה קשה אך באמצעות מודלים של בעלי חיים, ניתן לאפיין את הקשרים האפיגנטיים, הפיזיולוגים, ההתנהגותיים והסביבתיים. כיום, הפערים העיקריים נוגעים לקשר בין מורכבות הגנום, אפיגנטיקה והשפעות הסביבה בהבנה של אפיגנטיקה התנהגותית. השאלות עליהן מחקרים עתידיים על בעלי חיים ינסו למצוא תשובות הן: כיצד גנים משפיעים על היכולת של האורגניזם להגיב לסביבה על ידי שינויים אפיגנטיים? כיצד שינויים אפיגנטיים קשורים למוטציות בגנום כאשר חשופים לרמות לחץ גבוהות? וכיצד שינויים אפיגנטיים ספציפיים גורמים לשינויים התנהגותיים?. הבנה של שאלות אלו יעזרו להבין כיצד בעלי חיים מושפעים מתנאים סביבתיים וכיצד בעלי חיים משתנים לאורך הדורות. הבנה של תהליכי אפיגנטיקה בבני אדם יותר מאתגרת מאשר בעלי חיים. ולכן, על חוקרים לעשות כל מאמץ למצוא את ההשפעות של אפיגנטיקה על הפן הפסיכולוגי וההתנהגותי אצל בני אדם ולהשלים את החלקים החסרים באמצעות ממצאים ממחקרי בעלי חיים.

לקריאה נוספת

התפתחות הגנום: מבוא לאפיגנטיקה התנהגותית. אוניברסיטת אוקספורד, 2015.