Ερευνητές εντόπισαν σύνδεση ανάμεσα σε μοριακές «ετικέτες» σε συγκεκριμένο γονίδιο και στις ικανότητες δημιουργικής σκέψης σε έφηβους αγόρια. Η μελέτη εξετάζει πώς βιολογικοί μηχανισμοί μπορούν να επηρεάζουν τη λειτουργία του εγκεφάλου χωρίς να αλλάζει ο βασικός γενετικός κώδικας. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Psychology of Aesthetics, Creativity, and the Arts.
Η δημιουργικότητα διακρίνεται συνήθως σε δύο γνωστικές διεργασίες. Η αποκλίνουσα σκέψη αφορά την παραγωγή πολλών πρωτότυπων λύσεων σε ένα ανοιχτό πρόβλημα. Η συγκλίνουσα σκέψη είναι η σύνθεση πληροφοριών για την εύρεση μίας σωστής απάντησης σε σαφώς ορισμένο πρόβλημα. Και οι δύο βασίζονται στη ντοπαμίνη, έναν νευροδιαβιβαστή που ρυθμίζει την προσοχή, τη λειτουργική μνήμη και την αναστολή αποκρίσεων.
Το γενετικό υπόβαθρο του ντοπαμινεργικού συστήματος διαφέρει από άτομο σε άτομο. Έχουν μελετηθεί παραλλαγές στη DNA αλληλουχία γονιδίων που σχετίζονται με τη ντοπαμίνη και πώς αυτές συνδέονται με ατομικές διαφορές στη δημιουργικότητα. Ωστόσο, η αλληλουχία δεν καθορίζει μόνη της τη συμπεριφορά ενός γονιδίου. Ένας ξεχωριστός μηχανισμός, η επιγενετική, ρυθμίζει επίσης τη λειτουργία των γονιδίων.
Οι επιγενετικοί μηχανισμοί ελέγχουν πόσο συχνά ή πόσο έντονα εκφράζεται ένα γονίδιο, λειτουργώντας σαν «ρυθμιστικό έντασης». Κύριος μηχανισμός είναι η μεθυλίωση του DNA, όταν μικρές χημικές ομάδες (μεθυλομάδες) προσδένονται σε συγκεκριμένες περιοχές του μορίου. Αυτές οι «ετικέτες» μπορούν να αυξομειώνουν τη δραστηριότητα ενός γονιδίου ανάλογα με την ανάπτυξη ή περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως το στρες.
Ο Xiaolei Yang (Qilu Normal University), μαζί με τους Jinghuan Zhang και Shun Zhang (Shandong Normal University), διερεύνησαν αν τα πρότυπα μεθυλίωσης σε γονίδια της ντοπαμίνης συνδέονται με δημιουργικές ικανότητες στους εφήβους. Η εφηβεία χαρακτηρίζεται από έντονη εγκεφαλική ανάπτυξη και υψηλή ευαισθησία στο περιβάλλον. Οι ερευνητές θέλησαν να εξετάσουν τους επιγενετικούς μηχανισμούς που μπορεί να δρουν σε αυτό το αναπτυξιακό στάδιο.
Η ομάδα στρατολόγησε αρχικά 95 μαθητές γυμνασίου στην Κίνα, με μέση ηλικία περίπου 13 ετών. Οι συμμετέχοντες ολοκλήρωσαν μια σειρά δοκιμασιών αποκλίνουσας σκέψης. Κάποιες ήταν λεκτικές, ζητώντας εναλλακτικές χρήσεις για κοινά αντικείμενα, όπως μια οδοντόβουρτσα. Άλλες ήταν οπτικές, με αμφίσημα σχέδια γραμμών και ζητούμενο όσο το δυνατόν περισσότερες ερμηνείες.
Για κάθε επιμέρους δοκιμασία δίνονταν τέσσερα λεπτά. Οι απαντήσεις βαθμολογήθηκαν ως προς τον αριθμό ιδεών, την ποικιλία των κατηγοριών και την πρωτοτυπία.
Για την ανάλυση των επιγενετικών προφίλ, συλλέχθηκαν δείγματα σάλιου. Εξήχθη DNA και αλληλουχήθηκαν συγκεκριμένες περιοχές έξι γονιδίων που εμπλέκονται στη σηματοδότηση της ντοπαμίνης. Υπολογίστηκαν τα μέσα επίπεδα μεθυλίωσης για κάθε γονίδιο και συγκρίθηκαν με τις επιδόσεις στις δοκιμασίες δημιουργικότητας.
Στην πρώτη ομάδα, τα επίπεδα μεθυλίωσης σε αρκετά γονίδια συνδέθηκαν με διαφορετικές πτυχές της αποκλίνουσας σκέψης. Η μεθυλίωση του COMT σχετίστηκε με τον αριθμό και την ευελιξία ιδεών στις οπτικές δοκιμασίες. Το DRD4 συνδέθηκε με την οπτική δημιουργικότητα και τη λεκτική ευελιξία. Η πιο σταθερή συσχέτιση φάνηκε στο MAOB, του οποίου η μέση μεθυλίωση συνδέθηκε θετικά με όλους τους έξι δείκτες της αποκλίνουσας σκέψης.
Για επανάληψη των ευρημάτων, οι ερευνητές στρατολόγησαν δεύτερη, λίγο μεγαλύτερη, ομάδα 169 μαθητών γυμνασίου. Ολοκλήρωσε τις ίδιες δοκιμασίες αποκλίνουσας σκέψης και ένα τεστ συγκλίνουσας σκέψης, το οποίο είχαν συμπληρώσει και τα δύο δείγματα. Πρόκειται για κινεζικό Chinese remote association test: οι συμμετέχοντες έβλεπαν τρία διαφορετικά κινεζικά ιδεογράμματα και έπρεπε να σκεφτούν ένα τέταρτο που, σε συνδυασμό με καθένα από τα τρία, σχηματίζει λέξεις με νόημα.
Δόθηκαν δέκα λεπτά για 20 ερωτήματα, με τελικό σκορ τον συνολικό αριθμό σωστών απαντήσεων. Συλλέχθηκαν ξανά δείγματα σάλιου για την αλληλούχιση των προτύπων μεθυλίωσης στα ίδια έξι γονίδια της ντοπαμίνης.
Στη δεύτερη ομάδα, τα επίπεδα μεθυλίωσης του DAT συνδέθηκαν με όλους τους έξι δείκτες αποκλίνουσας σκέψης. Το MAOB έδειξε εκ νέου ισχυρή συσχέτιση με όλους τους έξι δείκτες. Η μεθυλίωση του MAOB συσχετίστηκε επίσης με καλύτερη επίδοση στην δοκιμασία συγκλίνουσας σκέψης.
Όταν οι ερευνητές εξέτασαν πιο προσεκτικά τα δεδομένα για το MAOB και από τις δύο ομάδες, εντόπισαν ένα σαφές μοτίβο: η συσχέτιση ανάμεσα στη μεθυλίωση του MAOB και την αποκλίνουσα σκέψη εμφανίστηκε μόνο σε εφήβους άρρενες.
Το MAOB (monoamine oxidase B) κωδικοποιεί ένζυμο που συμβάλλει στη διάσπαση της ντοπαμίνης στον εγκέφαλο και εδράζεται στο Χ χρωμόσωμα. Τα θηλυκά έχουν δύο Χ, ενώ τα αρσενικά ένα Χ και ένα Υ.
Επειδή τα θηλυκά έχουν δύο αντίγραφα του Χ, το ένα συνήθως απενεργοποιείται κατά την ανάπτυξη για εξισορρόπηση της γονιδιακής δόσης, διαδικασία στην οποία η μεθυλίωση DNA παίζει καθοριστικό ρόλο. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι αυτή η βασική βιολογική διαφορά, μαζί με την επίδραση των ορμονών του φύλου, ίσως εξηγεί γιατί ο σύνδεσμος μεταξύ μεθυλίωσης MAOB και δημιουργικότητας φάνηκε μόνο στα αγόρια.
Η θέση των «ετικετών» μεθυλίωσης στο MAOB έδωσε και δομικές ενδείξεις. Η συσχέτιση με τη δημιουργικότητα βρέθηκε στο κύριο σώμα του γονιδίου και όχι στην περιοχή προαγωγέα, που συνήθως λειτουργεί ως βασικός διακόπτης on/off. Υψηλή μεθυλίωση στο σώμα ενός γονιδίου συνδέεται συχνά με μεσαίο επίπεδο συνολικής έκφρασης.
Προηγούμενες μελέτες υποδεικνύουν ότι η δραστηριότητα της ντοπαμίνης ακολουθεί ανεστραμμένη καμπύλη U ως προς τη δημιουργικότητα. Πολύ υψηλά ή πολύ χαμηλά επίπεδα μπορεί να περιορίσουν τη γνωστική ευελιξία, ενώ τα μέτρια επίπεδα ευνοούν τη βέλτιστη επίδοση. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι ένα μεσαίο επίπεδο έκφρασης του MAOB μπορεί να συμβάλλει στη διατήρηση ισορροπημένης δραστηριότητας ντοπαμίνης, απαραίτητης για δημιουργική επίλυση προβλημάτων.
Η μελέτη έχει ορισμένους περιορισμούς. Το δείγμα και στις δύο ομάδες ήταν σχετικά μικρό, κάτι που δυσκολεύει τον εντοπισμό ασθενών συσχετίσεων ή αυξάνει τον κίνδυνο ψευδώς θετικών. Οι αρχικές συσχετίσεις με τα COMT, DRD4 και DAT δεν ήταν σταθερές και στις δύο ομάδες.
Επιπλέον, η μεθυλίωση μετρήθηκε σε σάλιο και όχι σε εγκεφαλικό ιστό. Αν και το σάλιο είναι συχνό και εύχρηστο υλικό στις γενετικές μελέτες, τα πρότυπα μεθυλίωσης διαφέρουν ανά ιστό, και δεν είναι πλήρως γνωστό πόσο πιστά αντικατοπτρίζει τα πρότυπα του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Τα ευρήματα αφορούν αποκλειστικά νεαρούς εφήβους. Τα επιγενετικά πρότυπα μεταβάλλονται δυναμικά με την ηλικία, και η σχέση ανάμεσα στη μεθυλίωση γονιδίων της ντοπαμίνης και τη δημιουργικότητα μπορεί να είναι διαφορετική σε ενήλικες ή μικρότερα παιδιά.
Η έρευνα λειτουργεί ως αφετηρία για νέες υποθέσεις, όχι ως οριστικό συμπέρασμα. Προσφέρει μια ματιά στο πώς το περιβάλλον μπορεί να «εγχαράσσεται» βιολογικά στις γνωστικές μας διεργασίες μέσω της επιγενετικής. Μελλοντικές μελέτες θα χρειαστεί να παρακολουθήσουν μεγαλύτερα δείγματα στον χρόνο για να διαπιστώσουν αν παράγοντες όπως το στρες επηρεάζουν άμεσα αυτές τις επιγενετικές μεταβολές.
Η μελέτη “The Association Between Dopaminergic Gene Methylation and Adolescent Creativity” υπογράφεται από τους Xiaolei Yang, Jinghuan Zhang και Shun Zhang.
Το παρόν κείμενο δημιουργήθηκε με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
