心理所研究揭示社會規范適應能力與其腦功能活動共享遺傳基礎并可預測抑郁程度

在人們的日常生活中，諸多行為和價值觀構成了社會的穩固基石。互惠、團結、公平等社會規范，不僅深深植根于社會文化中，而且被證實具有顯著的遺傳性。這種遺傳基礎使社會規范能夠代際相傳，成為人們社會交往中不可或缺的一部分。其中，公平規范是最常見的社會規范之一，其寬松或嚴苛程度在不同情境下具有較大差異。個體能否適時調整心中的公平規范標準，對于適應環境具有至關重要的意義。例如，學會在必要時“低頭”，接受看似不公平的待遇，有助于個體在不公平環境中積累資源，從而提高生存和發展的幾率。盡管既往研究已經發現，社會規范服從本身及其神經基礎具有遺傳性，但是對于社會規范適應能力的遺傳程度，我們仍知之甚少。因此，探究公平規范適應能力及其神經基礎是否具有可遺傳性、是否可預測心理健康狀態，甚至三者是否共享遺傳基礎等問題，將有助于人們更深入地理解社會規范的進化機制，為個體適應環境、維持心理健康提供新的思路和方法。這些問題的答案，也有助于回答Science期刊在創刊125周年所提出的前25個最具挑戰性的科學問題之一：“人類的合作行為是如何進化的？”

為了探究上述問題，中國科學院心理研究所周媛研究員帶領團隊開展了系列研究。研究一招募了174名（87對）同性別雙胞胎，在完成回應者版單輪匿名最后通牒博弈時進行了任務態功能磁共振掃描，并采集唾液樣本進行了感興趣位點的基因多態性檢測，以確定公平規范學習能力及其相關腦活動的遺傳度，并發現與其相關的基因多態性。研究二在8年后縱向追蹤了研究一中122名雙生子的抑郁癥狀以及心理適應能力，以探究公平規范適應能力能否預測長期的心理健康指標。由于多巴胺基因與適應能力密切相關，該研究重點探究了多巴胺基因多態性是否構成三者共同的遺傳基礎。

研究一首先使用計算模型來分離公平決策中的規范適應系統以及公平評估系統，并使用學習率來量化規范適應系統中對規范的適應能力，使用公平敏感度以及初始公平規范來共同量化公平評估系統中的規范嚴格程度。接著，綜合采用行為遺傳學、計算建模、基于模型的影像遺傳學分析、影像轉錄組關聯分析等多種方法進行數據分析。

圖1. 研究框架圖

單變量遺傳分析顯示，公平規范適應能力（36%）、初始公平水平（41%）以及公平敏感度（32%）都具有中等水平遺傳度。規范適應系統與公平評估系統是兩個相對獨立的系統，擁有低表型相關且受到不同單核苷酸多態性調節：公平敏感度和初始公平規范同時受到多巴胺DRD2受體基因（rs1800497和rs2283265）以及色氨酸羥化酶基因TPH2（rs4570625）影響，而學習率僅受到前述兩個DRD2受體基因影響。

對規范預期偏差相關腦活動的單變量遺傳分析，可在全腦發現18個具有顯著遺傳度的腦區。進一步使用雙變量遺傳模型搜索與學習率同時具有顯著表型相關與遺傳相關的腦區，發現右側前腦島的腦功能活動和學習率表型相關顯著，但遺傳相關不顯著；但輔助運動區/內側額上回（SMA/mSFG）腦功能活動和學習率表型相關和遺傳相關均顯著，提示二者共享遺傳基礎。兩個多巴胺DRD2受體基因多態性（rs1800497和rs2283265）同時影響學習率及SMA/mSFG對預期偏差的編碼，表現為T等位基因攜帶者學習率更低、對預期偏差編碼更弱。中介分析證實了SMA/mSFG對預期偏差的編碼活動在多巴胺DRD2受體基因多態性與適應能力之間存在顯著部分中介作用。

圖2. 與學習率具有顯著表型相關的腦區：（A）SMA/mSFG；（B）右側前腦島

基于Allen轉錄圖譜的影像轉錄組關聯分析發現，SMA/mSFG腦區TOP20高表達的KEGG通路與GO生物過程中，包含了多巴胺通路相關功能的基因，負責化學突觸傳遞調制的基因，以及突觸中的囊泡介導運輸的基因，說明該腦區多個高表達基因可能和多巴胺通路有關。使用Metascape進行基因富集網絡分析可視化，發現多巴胺通路相關功能基因位于網絡的中心位置，證明了多巴胺通路相關基因在該腦區轉錄功能中處于核心位置。

圖3. 影像轉錄組富集分析結果。（A）KEGG通路與GO生物過程富集分析； （B）Metascape基因富集網絡分析可視化

研究二通過多水平線性模型分析，發現公平規范適應能力即學習率能夠預測個體8年后的抑郁嚴重程度，邊緣性顯著預測認知靈活性和心理韌性。并且，公平規范適應能力與8年后抑郁嚴重程度具有遺傳相關，公平規范適應能力在多巴胺DRD2基因多態性累加分數與8年后抑郁嚴重程度之間起到部分中介作用。

該研究首次揭示了遺傳因素在社會規范適應及其腦功能活動中扮演著不可忽視的驅動角色，它賦予我們在瞬息萬變的環境中迅速習得新規范的能力，維持更好的心理健康水平，從而增加生存上的優勢。這些研究結果不僅為理解社會規范進化機制提供了新的見解，而且為早期識別抑郁高風險個體、及時實施針對性的干預措施以增強其社會適應能力并緩解抑郁癥狀提供了重要的理論指導。

該研究得到了科技創新2030-“腦科學與類腦研究”重大項目（2021ZD0200600）、國家自然科學基金（82171535, 72033006, 81771473, 32130045, 91432302）和中國科學院心理研究所揭榜掛帥項目的支持。

文章已在線發表于Advanced Science。心理所博士后金悅寧為第一作者，心理所研究員周媛為通訊作者，心理所博士研究生鄭黨（已畢業）、樊青晨、中丹學院碩士研究生王昌碩（已畢業）、心理所碩士研究生扈原源為論文共同作者。丹麥Aarhus大學Martin Dietz助理教授、心理所古若雷研究員、李新影研究員、陳杰副研究員對本文有重要貢獻。

論文信息：

Jin, Y., Zheng, D., Gu, R., Fan, Q., Dietz, M., Wang, C., Li, X., Chen, J., Hu, Y., & Zhou, Y. Substantial Heritability Underlies Fairness Norm Adaptation Capability and its Neural Basis. Advanced Science, 2411070. DOI：https://doi.org/10.1002/advs.202411070

相關論文：

Wang, Y., Zheng, D., Chen, J., Rao, L. L., Li, S., & Zhou, Y. (2019). Born for fairness: evidence of genetic contribution to a neural basis of fairness intuition.?Social cognitive and affective neuroscience,?14(5), 539-548.