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sábado, janeiro 10, 2009

Self = pattern, genome = network?


Um ótimo artigo do Pinker no NYT, um pouco longo mas vale a pena ler.

De tudo o que Pinker fala, me parece que a personalidade humana é uma combinação não linear de traços psicológicos, e que cada traço é uma espécie de parâmetro de ordem emergindo da interação não linear entre genes (na verdade, deve haver alguns outros níveis entre estes). Ou seja, são propriedades coletivas de subredes genéticas. Achei especialmente interessante sua observação sobre o papel do acaso, um fator talvez mais importante que nature ou nurture.

Mas espere: e se a rede genética for como uma rede de Hopfield? Os genes estruturais podem estar ativos ou inativos (estado S_ j(t) ) e os genes reguladores afetariam os links J_ij, que também poderiam variar lentamente no tempo ou ser influênciados pelo estado total da rede.

Assim, mesmo com o modelo mais simplesinho, eu posso fazer uma estimativa de ordem de grandeza. Se eu tenho N genes estruturais, mesmo se eu manter os genes reguladores iguais, eu poderia ter até 2N fenótipos! Ok, Hebbianamente mais plausivel, 0.14 N fenótipos (padrões descorrelacionados), que seja.

Isso quer dizer que eu poderia ter 0.14 N fenótipos para o mesmo genoma! Ou seja, supondo N = 10.000 (e deixando os outros 13 mil ou mais para genes reguladores), o mesmo genoma poderia produzir 1400 fenótipos descorrelacionados!

Ou seja, eu poderia ter mais de mil clones todos eles diferentes entre si em grau apreciável. O efeito do meio (campo externo) e do acaso (temperatura) seria afetar que bacia de atração (fenótipo) seria atingida ao longo da processo de desenvolvimento ao longo da vida. Isso explica trivialmente porque gêmeos univitelinos não são idênticos, e porque nós mesmos mudamos ao longo da vida (pulamos de bacia de atração para bacia de atração devido a campos externos ou flutuações do acaso...

Um extrato do artigo do Pinker:

Think of a pair of identical twins you know. They are probably highly similar, but they are certainly not indistinguishable. They clearly have their own personalities, and in some cases one twin can be gay and the other straight, or one schizophrenic and the other not. But where could these differences have come from? Not from their genes, which are identical. And not from their parents or siblings or neighborhood or school either, which were also, in most cases, identical. Behavioral geneticists attribute this mysterious variation to the “nonshared” or “unique” environment, but that is just a fudge factor introduced to make the numbers add up to 100 percent.

No one knows what the nongenetic causes of individuality are. Perhaps people are shaped by modifications of genes that take place after conception, or by haphazard fluctuations in the chemical soup in the womb or the wiring up of the brain or the expression of the genes themselves. Even in the simplest organisms, genes are not turned on and off like clockwork but are subject to a lot of random noise, which is why genetically identical fruit flies bred in controlled laboratory conditions can end up with unpredictable differences in their anatomy. This genetic roulette must be even more significant in an organism as complex as a human, and it tells us that the two traditional shapers of a person, nature and nurture, must be augmented by a third one, brute chance.

2 comentários:

Nestor Caticha disse...

Acho que um problema do seu modelo
é que as interacoes J entre os S
tambem teriam que estar codificadas
nos S,

Talvez a separacao de coding e junk
seja entre S e J......

N.

Osame Kinouchi disse...

OK, deixemos mais genérico: o genoma é uma grande rede de genes interagentes (talvez constituido de subrredes). Tomemos uma dessas subrredes e perguntemos quantos atratores (padrões de ativação estáveis) ela possui. Será que é da ordem de N (numero de genes da subrede?). Acho que isso seja possível, pois sabe-se que essas redes são tipo scale free e mundo pequeno, o que significa que teriam comportamento tipo campo medio (igual no modelo de Ising em redes scale free). Então, o mesmo genoma teria da ordem de N fenotipos. OK, na teoria de redes booleanas, temos raiz de N fenotipos celulares (diferenciação celular). Sim, a maior parte do genoma deve ter a ver com a bioquimica celular, nao com propriedades macroscópicas (como você inscreve um instinto em uma rede neural a partir da rede genetica?). Então vamos reduzir o numero de genes envolvidos em traços de personalidade para algo entre 100 e 1000 (acho isso bem conservador). Então me parece que o mesmo genoma (irmãos univitelinos) poderia ter essa ordem de fenótipos psicologicos alternativos, ou se você quiser ser mais conservador, de 10 a raiz de 1000 (Eu acho isso muito conservador!). Tais atratores seriam atingidos devido a fatores epigeneticos, acaso, influencias do ambiente etc. Fica de novo a pergunta: Se criarmos 100 clones humanos, quantos tipos psicológicos diferentes obteremos? Haverá dois deles que seriam idênticos?