Возрастнаядинамика генотип-средовых соотношений в вызванных и событийно-связанных потенциалах

Средовой составляющих вариативности когерентности ЭЭГ

Изменения коэффициента наследуемости, генетической и индивидуальной

в возрастном интервале от 5 до 7 лет [по данным 430]

	h	VZ	VC
Л	П	Л	П	Л	П
F-FFp-C Fp-OF-O C-O Р-O		i	II II II II		+ II	—

Обозначения: + увеличение наследуемости, генетической или средовой составляю­щей с возрастом; — уменьшение; = отсутствие изменений. Зоны: префронталь-ная— F_p, фронтальная — F, центральная — С, теменная — Р, затылочная — О; Л— левое полушарие, П — правое полушарие.

кового возраста. Средний показатель наследуемости оказался несколь­ко выше, чем в описанном исследовании, и составил 60% [432, 430].

Межвозрастная преемственность генетических влияний оценива­лась с помощью генетических корреляций. Напомним, что генетичес­кая корреляция характеризует степень генетической общности, т.е. наличие общих или коррелятивно связанных генетических факторов, определяющих совместную межиндивидуальную изменчивость анали­зируемых пар признаков в каждой из возрастных групп [151, 355].

Если бы генетические корреляции между показателями когерен­тности в 5 и 7 лет были равны 1,0, то это означало бы, что в обоих возрастах действуют полностью совпадающие генетические факторы. Равенство их 0 означало бы, что эффекты генов, действующих в 5 лет, к 7 годам полностью заместились новыми генетическими влияниями. Процент общей ковариации, объясняемой ковариацией генетичес­ких эффектов, колебался в пределах от 61 до 100%. Из этого следует, что хотя общие для двух возрастов генетические факторы объясняют большую часть дисперсии когерентности, наблюдаемой в 5 и 7 лет, тем не менее в 7 лет добавляются и новые генетические влияния.

Таким образом, в возрасте 5-7 лет не только характеристики ло­кальной ЭЭГ, но и особенности системного объединения ЭЭГ раз­ных зон коры больших полушарий испытывают на себе существенное влияние генотипа. Причем в обоих возрастах значительная доля гене­тической составляющей наблюдаемой дисперсии показателей, отра­жающих это объединение, является результатом действия общих ге­нетических факторов.

Работ, в которых исследуется возрастная динамика соотношений генотипа и среды в изменчивости вызванных потенциалов, — единицы. Между тем они очень перспективны, поскольку (по современным пред­ставлениям) возрастные особенности таких реакций непосредственно отражают созревание физиологических механизмов сенсорных и пер­цептивных процессов. Изучая соотношение генетических и средовых де­терминант вызванных потенциалов в онтогенезе, исследователи могут косвенно судить о том, какое влияние оказывает генотип на возрастное формирование физиологических механизмов различных психических процессов.

Как показывают первые исследования, вклад генотипа в измен­чивость ВП в разные возрастные периоды может оказаться разным. Об этом свидетельствует изучение зрительных ВП у близнецов младшего школьного возраста и подростков [107]. Проводилось сравнение гено-тип-средовых соотношений в изменчивости параметров ВП на зри­тельные стимулы у близнецов трех возрастных групп: 8-9, 10-12 и 18-25 лет. (Описание стимулов и условий регистрации ВП см. гл. XIV, рис. 14.4.) Основная задача заключалась в сопоставлении относитель­ной роли факторов генотипа в изменчивости параметров ВП в каждой из возрастных групп. В табл. 18.4 приводится процент от общего числа показателей ВП (амплитуд и латентностей всех компонентов во всех отведениях, взятых вместе), для которых корреляции внутрипарного сходства МЗ близнецов статистически достоверно превосходили такие же корреляции ДЗ близнецов. Говоря другими словами, это процент показателей, в изменчивости которых проявляется действие генотипа и по которым можно судить об относительной роли наследственности и среды в изменчивости параметров ВП в целом.

Из табл. 18.4 следует, что количество генетически обусловленных показателей ВП с возрастом меняется: влияние генотипа минимально у детей 8-9 лет, значительно увеличивается при переходе к подрост-

Таблица 18.4.

Число генетически обусловленных показателей ВП (в %) в разных возрастных группах

Группы близнецов	Зоны регистрации
(возраст, лет)	ОZ	CZ	T5	T6	F3	F4	X
8-9 10-12 18-25	68 36	7366	5940		63 40	5749	63 49

ковому возрасту и несколько снижается у взрослых. Таким образом, наблюдается тенденция к более отчетливому проявлению влияний генотипа у подростков и взрослых по сравнению с младшим школь­ным возрастом. Отчасти это может быть связано со снижением внут-рииндивидуальной вариативности ВП в онтогенезе и повышением ретестовой надежности ВП. Однако больше всего генетически обус­ловленных показателей приходится на подростковый возраст, когда изменяется гормональный статус и повышается активность подкор­ковых структур [143]. По некоторым данным, на фоне повышенной активации генетическая обусловленность ВП проявляется с большей силой (см. гл. XIV).

Для того чтобы установить меру общности генетических влияний, обнаруженных в изменчивости параметров ВП на разных этапах онто­генеза, необходимо оценить генетическую преемственность с помо­щью межвозрастных генетических корреляций, получаемых на основе лонгитюдного исследования близнецов. Такая процедура была осуще­ствлена для двух младших возрастных групп, поскольку 18 пар МЗ близнецов были обследованы дважды со средним интервалом в три года. По данным этих исследований были вычислены генетические корреляции, позволившие оценить меру общности генетических вли­яний, определяющих индивидуальные особенности параметров ВП в младшей и средней возрастных группах.

Анализ генетических корреляций параметров ВП всех зон говорит об относительной независимости генетических влияний в изменчиво­сти ВП младшей и средней групп. В подавляющем большинстве случа­ев генетические корреляции оказались невысокими: из всей их сово­купности только 34% превысили уровень 0,3.

По-видимому, в возрастном интервале от 8 до 11 лет происходят значительные изменения в генетическом контроле систем и механиз­мов, обеспечивающих сенсорный анализ и восприятие простых зри­тельных стимулов. Для подавляющего большинства показателей ВП генетическая общность не превышает 30%. Это значит, что генные системы, определяющие индивидуальные особенности зрительных ВП, при переходе к подростковому возрасту становятся иными. Учитывая, что в данном возрасте резко увеличивается число генетически обус­ловленных показателей ВП, можно высказать такое предположение: основой для этого служит включение новых генов, которое происхо­дит в период полового созревания.

Итак, судя по приведенным фактам, для большинства показате­лей зрительных ВП вклад генотипа в обеспечение преемственности индивидуального развития в период полового созревания сравнитель­но невысок. ВП, возникающие в ответ на стимулы других модальнос­тей, с этой точки зрения не исследовались.

О вкладе наследственных факторов в изменчивость эндогенных компонентов ССП в детском возрасте известно немного. В исследова-

нии К. Ван Баал и Д. Бумсма [430] изучались параметры компонента Р3 у 164 пар МЗ и ДЗ близнецов в возрасте 5 и 7 лет. Использовался вари­ант эксперимента с разновероятным предъявлением зрительных сти­мулов (oddball paradigm). ВП регистрировались на два типа штриховых рисунков: 100 изображений собаки (несигнальные) и 25 изображений кошки (сигнальные). Испытуемые должны были про себя считать чис­ло сигнальных стимулов, которые предъявлялись в псевдослучайном порядке. Амплитуды и латентные периоды компонента Р3 оценивались в отведениях С₃, С₄, С_Z и Р₃, Р₄, РZ. В обоих возрастах процедура прове­дения эксперимента была идентичной.

При сопоставлении амплитуд и латентностей ССП на сигнальные и несигнальные стимулы в той и другой возрастной группе были вы­явлены следующие эффекты: 1) влияние возраста, которое прояви­лось в уменьшении амплитуды и сокращении латентности Р3 в 7 лет по сравнению с 5 годами; 2) влияние типа стимула — амплитуды Р3 были больше, а латентности — длиннее в ответах на целевые (сигналь­ные) стимулы; 3) влияние области регистрации ответа: наибольшая амплитуда Р3 была в теменной области — точке РZ, наиболее длинные латентные периоды были зафиксированы в центральных областях. По­ловых различий для средней амплитуды и латентности не обнаружено.

Методом подбора моделей был установлен значительный генети­ческий вклад в изменчивость амплитуд и латентностей Р3. Значитель­ная часть межиндивидуальной вариативности латентных периодов Р3. имеет генетическую природу: наследуемость составляла от 13 до 78% в 5 лет и от 36 до 99% в 7 лет. Наследуемость амплитуд в ответах на сигнальные стимулы была низкой — от 0 до 19%, однако в ответах на несигнальные стимулы она существенно повышалась (36-86%). Пос­леднее было характерно для обоих возрастных групп. Генетические корреляции показали, что в большинстве зон регистрации один и тот же набор генов влияет на изменчивость амплитуд и латентностей Р3. Только в двух областях (СZ и Р3) в 7 лет были обнаружены влияния дополнительного генетического фактора, общего для латентных пе­риодов Р3, на сигнальные и несигнальные стимулы. Авторы считают, что стабильные индивидуальные различия в латентных периодах и амплитуде компонента Р3 в ответах мозга на несигнальные стимулы генетически детерминированы и влияния генотипа устанавливают­ся, главным образом, в 5 лет.

Взаимосвязи генетических эффектов в двух возрастах, которые характеризует генетическая корреляция, могут быть очень сложными и многократно опосредованными. Анализируя возможную природу межвозрастных генетических корреляций, Р. Пломин [355] подчерки­вает, что даже в тех случаях, когда генетическая корреляция равна 1,0, это необязательно означает, что одни и те же гены транскриби­руются в двух возрастах. Некоторые гены могут прекратить транскрип­цию во втором возрасте, но последствия их активности (в виде сло-

жившихся различий в нервных сетях) могут вносить свой вклад в ге­нетическую корреляцию. И напротив, в случае, если генетическая кор­реляция между двумя точками в онтогенезе равна нулю, активно транс­крибируемые гены, которые действуют на признак в первом возрас­те, могут продолжать транскрипцию и во втором возрасте, однако продукты активности этих генов могут иметь уже другие последствия или отдаленные эффекты,

ПОТЕНЦИАЛЫ МОЗГА, СВЯЗАННЫЕ С ДВИЖЕНИЕМ (ПМСД)

Наследуемость этих потенциалов мозга также может изменяться в ходе онтогенеза [124]. По результатам обследования 45 пар МЗ и 34 пар ДЗ близнецов 8-13 лет, выполнявших простое произвольное движе­ние (нажатие на кнопку), Е.В. Орехова выявила некоторую специфику наследуемости параметров ПМСД у детей по сравнению со взрослыми.

В табл. 18,5 приведены коэффициенты наследуемости амплитудных параметров ПМСД у детей и взрослых. Сравнение показателей насле­дуемости говорит о том, что у детей генетические влияния имеют топографию, отличную от взрослых. Иначе говоря, максимум генети­ческих влияний в изменчивости параметров ПМСД у детей и взрос­лых отмечается в разных зонах коры. Так, у детей влияние генотипа на индивидуальные особенности потенциала готовности обнаруживает­ся только в правом лобном отведении F4; у взрослых же оно сильнее

Таблица 18.5

Сопоставление оценок наследуемости параметров ПМСД у детей 8-13 лет и у взрослых [124]

Отведение	Группа	h^2
(возраст)	ПГ	МП	P2	N3
F3	8-13 лет
	взрослые
F4	8-13 лет
	взрослые
Сз	8-13 лет		-
	взрослые
C4	8-13 лет	-			-
	взрослые

Примечание, Прочерки означают, что коэффициенты внутриклассовой корреля­ции МЗ и ДЗ близнецов не анализировались, поскольку средние значения призна­ков различались в выборках МЗ и ДЗ близнецов. ПГ у детей измерялся как средняя амплитуда потенциала на интервале 260-0 мс до движения, у взрослых — как амплитуда потенциала за 100 мс до движения.

выражено в области представительства правой руки — в центральной зоне противоположного полушария (С3) [104]. Это свидетельствует о том, что с возрастом увеличивается роль генотипа в изменчивости амп­литуды потенциала готовности проекционной двигательной области.

Приведенные данные позволяют предположить, что по мере созре­вания механизмов произвольной регуляции движения доля генетичес­кой составляющей в изменчивости нейрофизиологических процессов, обеспечивающих планирование и подготовку движения, возрастает,

* * *

Онтогенетические изменения в эффектах действия генетических факторов, механизм которых пока еще неясен, приводят к тому, что межиндивидуальная изменчивость фенотипически одного и того же биоэлектрического признака в разные возрастные периоды может иметь разные детерминанты. Эти явления изучены еще очень мало, но есть данные, свидетельствующие о том, что параметры ЭЭГ (суммарные энергии, частоты и спектральные мощности ритмических составляю­щих, когерентность) на разных стадиях онтогенеза в различной сте­пени обусловлены генотипом. То же самое справедливо и для зритель­ных ВП, эндогенных компонентов ССП, а также потенциалов мозга, связанных с движением. Наряду с возрастными различиями в насле­дуемости упомянутых биоэлектрических признаков получены немно­гочисленные, но достаточно убедительные факты, говорящие о нали­чии генетически обусловленной межвозрастной преемственности в их формировании, пока на относительно небольших участках индивиду­ального развития.

Глава XIX

ПСИХОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПСИХИЧЕСКОГО ДИЗОНТОГЕНЕЗА

На всем протяжении существования психогенетики как науки ис­следователи проявляли особый интерес к природе так называемых неадаптивных форм развития (дизонтогенеза*). Спектр исследуемых

* «Дизонтогенез» здесь употребляется как собирательное понятие, обоз­начающее все типы девиантных (отклоняющихся) форм детского развития. Если онтогенезом называется индивидуальное развитие особи, проходящее в преде­лах ее половых, возрастных и культурно-социальных норм, то дизонтогенезом называется индивидуальное развитие, выходящее за пределы «норм разви­тия» [см. 110].

выражено в области представительства правой руки — в центральной зоне противоположного полушария (С3) [104]. Это свидетельствует о том, что с возрастом увеличивается роль генотипа в изменчивости амп­литуды потенциала готовности проекционной двигательной области.

Приведенные данные позволяют предположить, что по мере созре­вания механизмов произвольной регуляции движения доля генетичес­кой составляющей в изменчивости нейрофизиологических процессов, обеспечивающих планирование и подготовку движения, возрастает,

* * *

Онтогенетические изменения в эффектах действия генетических факторов, механизм которых пока еще неясен, приводят к тому, что межиндивидуальная изменчивость фенотипически одного и того же биоэлектрического признака в разные возрастные периоды может иметь разные детерминанты. Эти явления изучены еще очень мало, но есть данные, свидетельствующие о том, что параметры ЭЭГ (суммарные энергии, частоты и спектральные мощности ритмических составляю­щих, когерентность) на разных стадиях онтогенеза в различной сте­пени обусловлены генотипом. То же самое справедливо и для зритель­ных ВП, эндогенных компонентов ССП, а также потенциалов мозга, связанных с движением. Наряду с возрастными различиями в насле­дуемости упомянутых биоэлектрических признаков получены немно­гочисленные, но достаточно убедительные факты, говорящие о нали­чии генетически обусловленной межвозрастной преемственности в их формировании, пока на относительно небольших участках индивиду­ального развития.

Глава XIX

ПСИХОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПСИХИЧЕСКОГО ДИЗОНТОГЕНЕЗА

На всем протяжении существования психогенетики как науки ис­следователи проявляли особый интерес к природе так называемых неадаптивных форм развития (дизонтогенеза*). Спектр исследуемых

* «Дизонтогенез» здесь употребляется как собирательное понятие, обоз­начающее все типы девиантных (отклоняющихся) форм детского развития. Если онтогенезом называется индивидуальное развитие особи, проходящее в преде­лах ее половых, возрастных и культурно-социальных норм, то дизонтогенезом называется индивидуальное развитие, выходящее за пределы «норм разви­тия» [см. 110].

фенотипов простирался от тяжелых, редко встречающихся расстройств (например, аутизм и детская шизофрения) до часто встречающихся типов поведения, незначительно отклоняющихся от нормы (напри­мер, специфическая неспособность к математике).

Современная статистика, собранная Всемирной Организацией Здоровья (ВОЗ), свидетельствует о том, что каждый десятый ребе­нок, проживающий в развитых странах, подвержен риску девиантно-го модуса развития по крайней мере в какой-то одной из его форм (криминогенное поведение, эпизоды депрессии или тревожности, неадекватность умственного, интеллектуального или эмоционального развития). Эта цифра выглядит достаточно серьезно: около 10% детей, проживающих в развитых странах, страдают или будут страдать ка­кой-то патологией психического развития. Очевидно, что понимание этиологии этих отклонений от нормальной линии развития является одной из важнейших научных задач, имеющих огромное значение для практики [см., напр.: 48, 49].

За последние 10—15 лет было проведено достаточно большое ко­личество исследований, в ходе которых изучалась генетика разных форм отклонений от нормального развития в детском возрасте. Повы­шенный интерес к вопросам дизонтогенеза возник не случайно. Он объясняется следующими обстоятельствами. Во-первых, к этому вре­мени было накоплено большое количество информации о том, что генетические факторы влияют — по крайней мере в некоторой степе­ни — на развитие психических заболеваний как во взрослом, так и в детском возрасте. Это позволило предположить, что генотип играет существенную роль и в формировании более мягких отклонении от нормальной траектории развития. Во-вторых, в течение этих лет про­изошел настоящий прорыв в разработке методов описания и оценки детских фенотипов, развивающихся в результате различных форм диз­онтогенеза [см., напр.: 110]. Наличие надежных и валидных методик диагностики таких фенотипов впервые сделало возможным проведе­ние генетических исследований, основным требованием которых яв­ляется точная оценка фенотипа. В-третьих, последние годы развития молекулярной генетики полностью изменили схемы, прежде рутинно использовавшиеся в психогенетических исследованиях. Возможность использования генетических маркёров, их доступность и простота в обращении дали исследователям реальный шанс детально изучать меха­низмы генетических влияний. И наконец, рост интереса к исследова­нию генетических аспектов разных форм дизонтогенеза есть закономер­ный результат общего повышения внимания к проблемам детства.

Данная глава состоит из трех частей. Каждая из них посвящена анализу определенного фенотипа, являющегося одной из форм детс­кого девиантного развития, которые в американском психиатричес­ком диагностическом руководстве DSM-IV (Diagnostic and Statistic Manual of Mental Disorders) объединены в раздел, озаглавленный

«Психические расстройства, первая манифестация которых наблю­дается в младенчестве, детском или подростковом возрасте». Это ру­ководство мы используем здесь в связи с тем, что в подавляющем большинстве работ, посвященных этиологии детских психических рас­стройств, диагноз поставлен в соответствии именно с ним. Кроме того, это позволяет сохранить единые основания и для классификации ана­лизируемых расстройств. Следует заметить, однако, что DSM-IV — не единственное руководство для установления диагнозов и, более того, в отечественной литературе оно используется редко.

Мы проанализируем чрезвычайно разные варианты отклонений, которые, тем не менее, имеют нечто общее; все три фенотипа пред­ставляют собой отклонения от нормальной траектории развития, и, согласно результатам многих психогенетических исследований, в эти­ологии каждого из них существенная роль принадлежит генотипу. В остальном (в сложности клинической картины, частоте встречае­мости и т.п.) эти фенотипы различны. Основным критерием в выборе для анализа именно их было то, что в совокупности они покрывают спектр от крайне серьезной и редкой формы дизонтогенеза — аутизма до часто встречающегося отклонения, которое можно найти в каждой школе — специфической неспособности к обучению. Между ними помещается состояние, пограничное между клиникой и нормой, — синдром дефицита внимания и гиперактивности.

Дата добавления: 2014-11-20