我们很多人都认识服用百忧解的狗。我们也见证了当提到犬类精神病学时人们的白眼。溺爱宠物的主人——包括我自己——将各种可疑的心理疾病归咎于我们的爪子伙伴。但事实上，科学表明，许多非人类物种确实患有精神症状。鸟类会痴迷；马有时会病态地强迫症；海豚和鲸鱼，尤其是那些被圈养的，会自残。而当你的狗可怜巴巴地看着你从窗外驶出车道时——那可能是DSM认证的分离焦虑。“每一个有头脑的动物都有可能时不时地失去对它的控制，”科学历史学家和作家劳雷尔·布雷特曼在她2014年的著作《动物疯狂》中写道。
但至少有一种精神疾病，虽然在人类中很常见，但似乎已经饶过了其他动物：精神分裂症，据估计影响了0.4%到1%的成年人。尽管实验室中存在精神病的动物模型，并且在被关在笼子里的生物中观察到奇怪的行为，但大多数专家认为，精神病通常未在其他物种中见到，而抑郁症、强迫症和焦虑特征已在许多非人类物种中报告。
这就提出了一个问题，为什么这种潜在的毁灭性、通常是致命的疾病仍然困扰着人类。我们从最近的大量研究中了解到，精神分裂症在很大程度上是遗传性的。人们会认为，自然选择会消除那些易患精神病的基因。今年早些时候发表在《分子生物学与进化》杂志上的一项研究为精神分裂症的潜力可能如何在人类大脑中产生提供了线索，并在此过程中提出了可能的治疗靶点。事实证明，精神病可能是拥有能够进行复杂认知的发达大脑的不幸代价。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
人类基因组中的热点
这项研究由西奈山伊坎医学院的基因组学教授乔尔·达德利领导，提出由于精神分裂症在人类中相对普遍，因此它可能具有复杂的进化背景，可以解释其持久性和人类特有的明显排他性。具体来说，达德利和他的同事对我们基因组中称为人类加速区域或 HARs 的片段感到好奇，这些片段最初于 2006 年被识别出来。HARs 是 DNA 的短片段，这些片段在其他物种中是保守的，但在我们与黑猩猩分离后在人类中经历了快速进化，据推测是因为它们为我们物种特有的一些益处。HARs 通常不编码蛋白质本身，而是帮助调节邻近基因。由于精神分裂症和 HARs 似乎在很大程度上是人类特有的，研究人员想知道两者之间是否可能存在联系。
为了找出答案，达德利和他的同事使用了来自精神病基因组学联盟的数据，这是一项大规模研究，旨在识别与精神分裂症相关的基因变异。他们首先评估了与精神分裂症相关的基因是否沿着人类基因组靠近 HARs，比偶然预期的更近。事实证明它们确实如此，这表明 HARs 在调节导致精神分裂症的基因中起作用。此外，通过比较人类和黑猩猩的变化模式，揭示了与 HAR 相关的精神分裂症基因比其他精神分裂症基因承受更强的进化选择压力。这一观察结果暗示，这些基因的人类变异在某些方面对我们至关重要，尽管它们存在风险。
为了帮助理解这些益处可能是什么，达德利的小组随后转向基因表达谱。基因测序提供了生物体的基因组序列，但基因表达谱揭示了体内某些基因在何处以及何时活跃。达德利的团队发现，与 HAR 相关的精神分裂症基因存在于基因组的区域中，这些区域会影响在前额叶皮层中表达的其他基因，前额叶皮层是位于前额正后方的大脑区域，参与高阶思维。前额叶皮层功能受损被认为会导致精神病。
他们还发现，这些罪魁祸首基因参与前额叶皮层内各种关键的人类神经功能，包括神经递质 GABA 从一个神经元到另一个神经元的突触传递。GABA 作为神经元活动的抑制剂或调节剂，部分是通过抑制大脑某些部位的多巴胺。在精神分裂症中，GABA 似乎功能失调，多巴胺失控，导致精神病常见的幻觉、妄想和思维混乱。换句话说，精神分裂症患者的大脑缺乏约束。
“这项研究的最终目标是看看进化是否可以帮助提供对精神分裂症遗传结构的额外见解，以便我们可以更好地理解和诊断这种疾病，”达德利解释说。确定哪些基因与精神分裂症最相关以及它们如何表达可以导致更有效的疗法，例如那些影响 GABA 功能的疗法。
越大并非越好
达德利的发现为精神分裂症最初在人类中出现的原因以及它似乎没有发生在其他动物身上的原因提供了一种可能的解释。“有人提出，”达德利解释说，“人类语言的出现与精神分裂症遗传学以及自闭症有关。”事实上，语言功能障碍——以语无伦次或从一个话题跳到另一个话题为代表——是精神分裂症的一个特征，而 GABA 对于言语、语言和许多其他高阶认知方面至关重要。“我们的进化分析集中在前额叶皮层中的 GABA 功能这一事实似乎讲述了一个将精神分裂症风险与智力联系起来的进化故事。”
换句话说，对于复杂、高度社会化的人类思想——以及高阶认知根源的复杂遗传学——也许只是有更多可能出错的地方：复杂的功能会产生复杂的功能障碍。
达德利小心翼翼地不夸大他的工作的进化意义。“重要的是要注意，我们的研究并非专门设计用于评估进化权衡，”他观察到，“但我们的发现支持这样一种假设，即我们先进认知能力的进化可能是有代价的——一种精神分裂症的易感性。”他还承认，这项新工作没有发现任何“确凿的基因”，并且精神分裂症遗传学非常复杂。尽管如此，达德利认为，进化遗传分析可以帮助识别精神分裂症以及可能优先影响人类的其他精神疾病中最相关的基因和病理机制——也就是说，与高阶认知和 GABA 活动相关的神经发育障碍，包括自闭症和注意力缺陷/多动障碍。
事实上，今年 3 月在《分子精神病学》上在线发表的一项研究报告称，与自闭症谱系障碍相关的基因变异与一般人群中更好的认知功能之间存在联系——具体而言，是增强的一般认知能力、记忆力和语言智力。“这表明其中一些变异可能对认知有益处，”爱丁堡大学的主要作者托尼-金·克拉克说。这些发现也可能有助于解释为什么自闭症患者有时会表现出不寻常的认知天赋。
克拉克的发现支持了达德利关于高阶认知可能是有代价的推测。当我们与我们的灵长类表亲分道扬镳时，我们的基因组——尤其是 HARs——迅速进化，赋予了我们其他物种所缺乏的越来越多的能力。在这样做的过程中，它们可能使我们的大脑容易出现偶尔的复杂功能障碍——但也能够进行旨在有一天治愈患病大脑的生物医学研究。