Historie contra genen

Verslaving, somberheid, zin in seks; menselijk gedrag wordt gestuurd door genen, zegt de Amerikaanse onderzoeker Dean Hamer, de ontdekker van het homo-gen....

WORDT DE mens gevormd door zijn genen, en vloeit zijn gedrag welhaast automatisch voort uit het genenpakket dat hij of zij bij de conceptie heeft meegekregen? Of is dat een te simpele, om niet te zeggen povere, voorstelling van zaken?

Afgelopen dinsdag, bij de viering van het negentigjarig bestaan van het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek (NIH) in Amsterdam stonden twee sprekers tegenover elkaar. Afgaande op de titel van hun voordracht waren die bereid de tegengestelde uitgangspunten met verve te verdedigen: Dean Hamer en Steven Rose.

Niet dat het tot een debat tussen beide kwam. Daar was het de gelegenheid niet voor. Het NIH had vijf internationaal vooraanstaande hersenonderzoekers naar Amsterdam genood voor het in ontvangst nemen van de C. U. Ariëns Kappers medaille - genoemd naar de eerste directeur van het in 1909 opgerichte herseninstituut. Behalve Hamer en Rose waren dat de Amerikanen Gerald Edelman, Vilayanur Ramachandran en Michael Gazzaniga.

De Amerikaanse moleculair-bioloog Dean Hamer, hoofd van de sectie Genstructuur en -regulatie van het Nationaal Kanker Instituut van de VS, sprak dinsdag over From genes to brain to behavior - een titel die een rechte lijn tussen genen, hersenen en gedrag suggereert. De Engelse biochemicus en neurobioloog Steven Rose, directeur van de onderzoeksgroep Hersenen en Gedrag van de Open Universiteit in Milton Keynes, ging met Genes, brain and behaviour: beyond neurogenetic determinism een stap verder. Niks rechte lijn van gen naar hersenstructuur naar gedrag: de (biologische) werkelijkheid is veel complexer.

Hamer verwierf in 1993 bekendheid met zijn ontdekking van het 'homo-gen', een brokstuk DNA op het 'vrouwelijke' geslachtschromosoom (het X-chromosoom). Dat zou ervoor verantwoordelijk zijn dat mannen met deze genetische aanleg een seksuele voorkeur aan de dag leggen voor andere mannen. De ontdekking vloeide voort uit een bredere belangstelling van Hamer: welke relatie bestaat er tussen de genetische aanleg van een persoon en diens gedrag.

Niet alleen de seksuele voorkeur heeft daarbij zijn interesse, maar ook psychologische kenmerken zoals de mate van neurotisch gedrag of - het tegenovergestelde - aangenaam gedrag. Of de neiging om nieuwe dingen te onderzoeken en uit te proberen of de vraag waarom mensen beginnen met roken, waarom ze ermee doorgaan en waarom ze er vaak niet mee kunnen stoppen. 'Voor een onderzoeker bij het Nationaal Kanker Instituut natuurlijk ook een relevante vraag', aldus Hamer.

Voor een antwoord op deze vragen richt hij het zoeklicht op enkele neurotransmitters, de stoffen die zorg dragen voor de prikkeloverdracht tussen hersen- en zenuwcellen en zodoende medeverantwoordelijk zijn voor een belangrijke output van de hersenen: iemands gedrag. Zou het kunnen dat verschillen in gedrag tussen mensen samenhangen met hun genetische aanleg die zich uiten in diverse hoeveelheden van neurotransmitters in de hersenen?

Hamer heeft aanwijzingen gevonden dat er tussen mensen inderdaad relevante verschillen bestaan in genen die te maken hebben met de neurotransmitter-huishouding. Een belangrijke neurotransmitter is de stof serotonine (5-HT), die een rol speelt bij zulke uiteenlopende zaken als depressiviteit, angstigheid, verslaving, agressie, impulsiviteit, dominant of juist coöperatief gedrag en seksueel gedrag en libido.

Hamer ontdekte dat van een belangrijk gen, het serotonine-transportgen (5-HTT), twee vormen bestaan, een korte en een lange versie. Beide versies zijn bij mensen zo'n beetje even sterk vertegenwoordigd: ongeveer de helft beschikt over de lange versie en de andere helft over de korte.

Het 5-HTT-gen maakt een eiwit aan dat zich nestelt op het membraan van een hersencel. Het zorgt ervoor dat de serotonine die de cel op een naburige hersencel 'afvuurt', na gedane arbeid weer wordt opgenomen in de cel van herkomst. De lange versie van het 5-HTT-gen werkt volgens Hamer beter dan de korte; het produceert twee tot drie keer meer van het serotonine-transporteiwit dan het korte gen.

Dit verschil uit zich ook in gedragingen van mensen. Uit psychologische tests van ruim vijfhonderd proefpersonen op hun mate van neurotisch gedrag bleek Hamer dat personen met de korte versie van het 5-HTT-gen een aantal punten hoger scoren op de diverse schalen voor het meten van neurotisch gedrag dan mensen met de lange versie. Volgens Hamer verklaart het verschil in genetische aanleg 5 procent van het verschil in de testuitkomsten.

Soortgelijke verschillen vond hij voor roken en voor het optreden van een winterdepressie bij mensen. Personen met de korte vorm van het 5-HTT-gen zijn niet alleen wat neurotischer in hun gedrag, ze blijken ook vaker roker te zijn én ze hebben meer moeite met stoppen met roken dan personen met de lange vorm van het serotonine-transportgen. En een winterdepressie komt relatief iets vaker voor bij personen met het korte 5-HTT-gen.

VERRASSEND is Hamers bevinding dat de meervormigheid van het serotonine-transportgen ook samenhang vertoont met de frequentie van geslachtsverkeer, zij het op een complexe manier. Onder personen die 'het' gemiddeld één keer per week of vaker doen, blijkt de frequentie van het geslachtsverkeer het hoogst bij diegenen met de korte versie van het gen. Onder de groep die minder dan één keer per week geslachtsverkeer heeft, zijn het juist degenen met de lange vorm van het gen die het het vaakst doen.

Ook een andere neurotransmitter, dopamine, beïnvloedt het seksueel gedrag, concludeert Hamer uit een andere studie. Dopamine heeft een verband met de neiging van mensen nieuwe dingen te onderzoeken en spanning te beleven (novelty seeking). Een van de genen die een rol speelt in de dopaminehuishouding in de hersenen, het dopamine D4 receptor gen, kent, net als het 5-HTT-gen, een korte en een lange versie. Die verschillen in de mate waarin ze dopamine binden.

Mensen met de lange versie scoren zo'n 10 procent hoger op de schaal die novelty seeking meet dan mensen met de korte versie. Hamer stelde vast dat dit verschil ook doorwerkt in het aantal en de aard van de seksuele partners die iemand heeft. Heteroseksuele mannen met de lange vorm van het dopamine-receptorgen hebben vaker ook seks met mannen gehad dan mannen met de korte vorm van het gen. Voor homoseksuele mannen geldt dat ze vaker ook vrouwelijke sekspartners hebben gehad dan homo's met het korte dopamine-receptorgen.

Hamer plaatst zijn bevindingen van de laatste zes, zeven jaar in het kader van een slingerbeweging die hij waarneemt in het onderzoek naar de grondslagen van het menselijk gedrag. De oude Galenus meende dat het lichaam de geest beïnvloedt - hij verklaarde bijvoorbeeld een melancholische geestesstemming uit een teveel aan 'zwarte' gal in het bloed. Freud, volgens Hamer 'de eerste onderzoeker van de menselijke geest', draaide aan het begin van deze eeuw de zaken radicaal om. Hij zag de menselijke geest als tabula rasa, een onbeschreven blad dat gaandeweg gevuld raakt met ervaringen en invloeden vanuit de omgeving. In de eerste plaats via de relatie met de ouders.

Nu slaat de slinger weer naar de andere kant door, volgens Hamer niet in de laatste plaats door de stormachtige ontwikkelingen in de genetica en de gentechnologie. Die maken de methoden van onderzoek naar het verband tussen genetische aanleg en gedrag 'honderd maal krachtiger dan voorheen mogelijk was.'

Van de ruwweg honderdduizend genen die het menselijk genoom bevat, komt 60 procent tot expressie in de hersenen. Het kan dus haast niet anders, meent Hamer, dat het menselijk gedrag, dat in de hersenen wordt geconcipieerd en 'voorgevormd', onder genetische invloed staat.

Maar zijn tegenvoeter Steven Rose moet niets hebben van deze 'kortsluiting' die Hamer, en vele anderen met hem, aanleggen tussen gen en gedrag. Rose vindt genetische verklaringen van menselijk gedrag veel te rechtlijnig, veel te simpel en eigenlijk maar armoedig.

Zoals alle biologisch leven is ook het menselijk leven niet ééndimensionaal, niet te herleiden tot die éne rechte lijn van de DNA-streng, die de genetische code voor de productie van eiwitten bevat. Biologisch leven is vierdimensionaal, met naast de drie dimensies van ruimte ook nog de dimensie van de tijd, een dimensie die vele genetisch georiënteerde gedragsonderzoekers verwaarlozen, meent Rose. Leven is een proces, geen statisch geheel.

In zijn voordracht van afgelopen dinsdag illustreerde Rose zijn denkbeelden aan de hand van eigen onderzoek aan het gedrag van jonge kuikens. Ze pikken naar alles wat ze aan voedsel wordt voorgehouden. Maar zijn het toevallig zeer bitter smakende korreltjes, zoals in Rose's experimenten, dan zullen ze er een volgende keer niet weer zo snel naar pikken.

DIT 'LEERPROCES' gaat gepaard met veranderingen in de neurotransmitter-huishouding in de kuikenhersens en in de verbindingen (synapsen) tussen de hersencellen. Zogeheten cel-adhesiemoleculen veroorzaken een verandere vorm van de synapsen. Dat proces kan worden geblokkeerd met antilichamen tegen de adhesiemoleculen, waardoor het kuiken vergeet wat het eerder heeft geleerd.

'Een fraai voorbeeld van de moleculaire ontleding van het proces van lange-termijngeheugenvorming', noemde Rose zijn eigen experimenten. Maar zijn ze ook relevant voor menselijk gedrag? Nee, we begrijpen er niet eens het leren bij kuikens mee, want dat is een veel complexer proces, aldus Rose.

Vervolgexperimenten met het injecteren van corticosteroïden leerden Rose dat deze hormonen, die onder stress vrijkomen uit de bijnier, het leervermogen en het geheugen nadelig beïnvloeden. Kuikens die van elkaar worden gescheiden, ervaren stress. Het vermogen van de hersenen om te leren en te herinneren is dus mede afhankelijk van de omstandigheden. En deze geestesvermogens resideren niet alleen in de hersenen, maar ook elders in het lichaam, zo vatte Rose zijn bevindingen samen.

Menselijk gedrag valt niet te verklaren door alleen op genetisch niveau te kijken. Ook sociale, psychologische en (levens)historische verklaringen zijn nodig, betoogt Rose. 'Ultra-darwinistische' opvattingen als van de Engelse zoöloog Richard Dawkins, die de mens ziet als louter een reproductiemachine van 'zelfzuchtige genen', bevallen hem evenmin als radicaal-existentialistische opvattingen dat 'de mens is wat hij wil', totaal vrij. 'Dawkins kan niet verklaren waarom de Serviërs in Kosovo de ethnische Albanezen uitmoorden. En Sartre en aanhangers hebben geen antwoord op de menselijke tragedie die het gevolg is van de ziekte van Alzheimer', aldus Rose.

Wat Rose voor ogen staat, zo schrijft hij ook in zijn jongste boek Lifelines (Allen Lane The Penguin Press, 1997), is een verklaring van menselijk gedrag die verschillende benaderingen en niveaus integreert. 'Een meer holistische, integrerende biologie, die complexiteit begrijpt en er plezier in heeft, die het genetische reductionisme overstijgt door in plaats van het gen het organisme centraal te stellen in het leven.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden