Равич-Щербо И.В. Психогенетика

Подождите немного. Документ загружается.

Генетический анализ, проведенный методом подбора моделей,

обнаружил значительные влияния генетических факторов во всех по-

казателях когерентности. Наследуемость в широком смысле оказалась

довольно высокой в разных вариантах сопоставления отведений. Сред-

няя величина наследуемости составляла 49%, варьируя в диапазоне от

30 до 71%. При этом был установлен ряд интересных фактов, и преж-

де всего — различия в наследуемости для показателей когерентности,

полученных на коротких и длинных расстояниях. Когерентность тэта-

ритма для соседних отведений (например, префронтального и фрон-

тального, теменного и затылочного) обнаружила значительно мень-

шую наследуемость по сравнению с когерентностью, характеризую-

щей взаимосвязь далеко расположенных зон (префронтальной и

затылочной, префронтальной и теменной). Этот факт представляется

особенно существенным, если иметь в виду, что ретестовая надеж-

ность выше на коротких расстояниях: ее показатель варьирует от 0,91

для соседних отведений до 0,62 для наибольшего расстояния.

391

Таким образом, хотя ошибка измерения возрастала по мере уве-

личения расстояния между отведениями, показатель наследуемости

не только не становился ниже, а, напротив, увеличивался. Невысокая

наследуемость когерентности в соседних отведениях в сочетании с

высокой надежностью говорит о существенном вкладе среды в фор-

мирование когерентных отношений между тэта-активностью сосед-

них зон. Что касается когерентности тэта-ритма на длинных расстоя-

ниях, есть все основания говорить о значительном вкладе генетичес-

ких факторов в межиндивидуальную изменчивость по этим показателям.

Причем генетический компонент здесь в основном формируется за

счет доминантной составляющей, в то время как наследуемость коге-

рентности близких отведений полностью определяется только адди-

тивными влияниями (см. рис. 18.1).

По-видимому, длинные аксональные связи между сенсорными

проекционными и фронтальными областями в своем формировании

больше зависят от генотипа, чем межнейронные связи в соседних

зонах мозга.

В дальнейшем онтогенезе происходят существенные изменения в

спектре ЭЭГ и когерентности. Закономерно возникает вопрос: как про-

являют себя генетические влияния в этих показателях на следующих

стадиях развития? Для того чтобы оценить природу межиндивидуаль-

ной изменчивости возрастных преобразований когерентности, те же

авторы исследовали когерентность тэта-ритма у тех же близнецов по

прошествии в среднем 1 года 7 месяцев после первой регистрации.

192 пары близнецов прошли повторное исследование в 7 лет. Общая

схема регистрации ЭЭГ и подсчета когерентности в обеих возрастных

группах совпадали, что обеспечивало возможность такого анализа.

Авторы ставили две задачи: во-первых, установить, увеличивают-

ся ли с 5 до 7 лет генетические влияния в индивидуальных особенно-

стях когерентности ЭЭГ, т.е. будет ли наследуемость по этим показа-

телям в 7 лет выше, чем в 5, и, во-вторых, выяснить, включаются ли

новые генетические влияния в 7 лет, или генетические эффекты опос-

редуются одними и теми же генами и в том, и в другом возрасте.

Методом подбора моделей в межвозрастной вариативности и ковариа-

ции когерентности в 5 и 7 лет были выделены средовая и генетическая

составляющие, общие для обоих возрастов и специфические для 7 лет.

Динамика показателей наследуемости, генетического и средового (уни-

кального для каждого члена пары) компонентов дисперсии представ-

лена в табл. 18.3. Оказалось, что в 7 лет наследуемость когерентности в

передних отделах коры снизилась, а в задних, напротив, возросла (в том

и другом случае в среднем на 10-15%). Средовый компонент дисперсии

(влияния индивидуальной среды) с возрастом уменьшился.

Тенденция к увеличению наследуемости когерентности с возрас-

том подтверждается данными и другого исследования, в котором изу-

чалась внутриполушарная когерентность у 213 пар близнецов подрост-

392

Таблица 18.3

Изменения коэффициента наследуемости, генетической и индивидуальной

средовой составляющих вариативности когерентности ЭЭГ

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

h V

Л П Л П Л П

— = — — — —

- C — = — — = —

- P — = — — + —

- O + + = + — —

F - O + + = + — —

C - O + + = + — —

Р - O + + = + — —

Обозначения: +

увеличение наследуемости, генетической или средовой составляю-

щей с возрастом; — уменьшение; = отсутствие изменений. Зоны: префронталь-

ная— F

, фронтальная —

центральная — С, теменная —

Р,

затылочная —

О;

Л—

левое полушарие,

П —

правое полушарие.

кового возраста. Средний показатель наследуемости оказался несколь-

ко выше, чем в описанном исследовании, и составил 60% [432, 430].

Межвозрастная преемственность генетических влияний оценива-

лась с помощью генетических корреляций. Напомним, что генетичес-

кая корреляция характеризует степень генетической общности, т.е.

наличие общих или коррелятивно связанных генетических факторов,

определяющих совместную межиндивидуальную изменчивость анали-

зируемых пар признаков в каждой из возрастных групп [151, 355].

Если бы генетические корреляции между показателями когерен-

тности 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 генетичес-

ких 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 ло-

кальной ЭЭГ, но и особенности системного объединения ЭЭГ раз-

ных зон коры больших полушарий испытывают на себе существенное

влияние генотипа. Причем в обоих возрастах значительная доля гене-

тической составляющей наблюдаемой дисперсии показателей, отра-

жающих это объединение, является результатом действия общих ге-

нетических факторов.

393

ВОЗРАСТНАЯ ДИНАМИКА ГЕНОТИП-СРЕДОВЫХ СООТНОШЕНИЙ

В ВЫЗВАННЫХ И СОБЫТИЙНО-СВЯЗАННЫХ ПОТЕНЦИАЛАХ

Работ, в которых исследуется возрастная динамика соотношений

генотипа и среды в изменчивости вызванных потенциалов, — единицы.

Между тем они очень перспективны, поскольку (по современным пред-

ставлениям) возрастные особенности таких реакций непосредственно

отражают созревание физиологических механизмов сенсорных и пер-

цептивных процессов. Изучая соотношение генетических и средовых де-

терминант 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 измен-

чивость 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 зри-

тельные 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 относитель-

ной 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

Зоны регистрации Группы

близнецов

(возраст, лет)

8-9 31 33 33 24 17 12 27

10-12 68 73 59 61 63 57 63

18-25 36 66 40 71 40 49 49

394

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 школь-

ным возрастом. Отчасти это может быть связано со снижением внут-

рииндивидуальной вариативности ВП в онтогенезе и повышением

ретестовой надежности ВП. Однако больше всего генетически обус-

ловленных показателей приходится на подростковый возраст, когда

изменяется гормональный статус и повышается активность подкор-

ковых 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 онто-

генеза, необходимо оценить генетическую преемственность с помо-

щью межвозрастных генетических корреляций, получаемых на основе

лонгитюдного исследования близнецов. Такая процедура была осуще-

ствлена 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 вли-

яний, 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 изменчиво-

сти ВП младшей и средней групп. В подавляющем большинстве случа-

ев генетические корреляции оказались невысокими: из всей их сово-

купности только 34% превысили уровень 0,3.

По-видимому, в возрастном интервале от 8 до 11 лет происходят

значительные изменения в генетическом контроле систем и механиз-

мов, обеспечивающих сенсорный анализ и восприятие простых зри-

тельных 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 обус-

ловленных показателей ВП, можно высказать такое предположение:

основой для этого служит включение новых генов, которое происхо-

дит в период полового созревания.

Итак, судя по приведенным фактам, для большинства показате-

лей зрительных ВП вклад генотипа в обеспечение преемственности

индивидуального развития в период полового созревания сравнитель-

но невысок. ВП, возникающие в ответ на стимулы других модальнос-

тей, с этой точки зрения не исследовались.

О вкладе наследственных факторов в изменчивость эндогенных

компонентов ССП в детском возрасте известно немного. В исследова-

395

нии К. Ван Баал и Д. Бумсма [430] изучались параметры компонента

у 164 пар МЗ и ДЗ близнецов в возрасте 5 и 7 лет. Использовался вари-

ант эксперимента с разновероятным предъявлением зрительных сти-

мулов (oddball paradigm). ВП регистрировались на два типа штриховых

рисунков: 100 изображений собаки (несигнальные) и 25 изображений

кошки (сигнальные). Испытуемые должны были про себя считать чис-

ло сигнальных стимулов, которые предъявлялись в псевдослучайном

порядке. Амплитуды и латентные периоды компонента Р

оценивались

в отведениях

, С

, Р

В обоих возрастах процедура прове-

дения эксперимента была идентичной.

При сопоставлении амплитуд и латентностей ССП на сигнальные

и несигнальные стимулы в той и другой возрастной группе были вы-

явлены следующие эффекты: 1) влияние возраста, которое прояви-

лось в уменьшении амплитуды и сокращении латентности Р

в 7 лет

по сравнению с 5 годами; 2) влияние типа стимула — амплитуды Р

были больше, а латентности — длиннее в ответах на целевые (сигналь-

ные) стимулы; 3) влияние области регистрации ответа: наибольшая

амплитуда

была в теменной области — точке

наиболее длинные

латентные периоды были зафиксированы в центральных областях. По-

ловых различий для средней амплитуды и латентности не обнаружено.

Методом подбора моделей был установлен значительный генети-

ческий вклад в изменчивость амплитуд и латентностей

Значитель-

ная часть межиндивидуальной вариативности латентных периодов

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%). Пос-

леднее 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

Только в двух областях (С

)

в 7 лет были обнаружены влияния

дополнительного генетического фактора, общего для латентных пе-

риодов

на сигнальные и несигнальные стимулы. Авторы считают,

что стабильные индивидуальные различия в латентных периодах и

амплитуде компонента

в ответах мозга на несигнальные стимулы

генетически детерминированы и влияния генотипа устанавливают-

ся, 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] подчерки-

вает, что даже в тех случаях, когда генетическая корреляция равна

1,0, это необязательно означает, что одни и те же гены транскриби-

руются в двух возрастах. Некоторые гены могут прекратить транскрип-

цию во втором возрасте, но последствия их активности (в виде сло-

396

жившихся различий в нервных сетях) могут вносить свой вклад в ге-

нетическую корреляцию. И напротив, в случае, если генетическая кор-

реляция между двумя точками в онтогенезе равна нулю, активно транс-

крибируемые гены, которые действуют на признак в первом возрас-

те, 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 движе-

ние (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 насле-

дуемости говорит о том, что у детей генетические влияния имеют

топографию, отличную от взрослых. Иначе говоря, максимум генети-

ческих влияний в изменчивости параметров ПМСД у детей и взрос-

лых отмечается в разных зонах коры. Так, у детей влияние генотипа на

индивидуальные особенности потенциала готовности обнаруживает-

ся только в правом лобном отведении F

; у взрослых же оно сильнее

Таблица 18.5

Сопоставление оценок наследуемости параметров ПМСД

у детей 8-13 лет и у взрослых [124]

Отведение Группа

(возраст)

ПГ МП P

8- 13 лет 0 86 60 F

взрослые 0

18 8

8-13 лет 64 42 64 F

взрослые 26

70 0

8-13 лет 0 - 0 0 C

взрослые 46 18 30 26

8-13 лет - 0 - C

взрослые 28

42 40

Примечание,

Прочерки означают, что коэффициенты внутриклассовой корреля-

ции МЗ и ДЗ близнецов не анализировались, поскольку средние значения призна-

ков 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.

397

выражено в области представительства правой руки — в центральной

зоне противоположного полушария (С

) [104]. Это свидетельствует о

том, что с возрастом увеличивается роль генотипа в изменчивости амп-

литуды потенциала готовности проекционной двигательной области.

Приведенные данные позволяют предположить, что по мере созре-

вания механизмов произвольной регуляции движения доля генетичес-

кой 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 составляю-

щих, когерентность) на разных стадиях онтогенеза в различной сте-

пени обусловлены генотипом. То же самое справедливо и для зритель-

ных ВП, эндогенных компонентов ССП, а также потенциалов мозга,

связанных с движением. Наряду с возрастными различиями в насле-

дуемости упомянутых биоэлектрических признаков получены немно-

гочисленные, но достаточно убедительные факты, говорящие о нали-

чии генетически обусловленной межвозрастной преемственности в их

формировании, пока на относительно небольших участках индивиду-

ального развития.

Глава XIX

ПСИХОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПСИХИЧЕСКОГО ДИЗОНТОГЕНЕЗА

На всем протяжении существования психогенетики как науки ис-

следователи проявляли особый интерес к природе так называемых

неадаптивных форм развития (дизонтогенеза*). Спектр исследуемых

* «Дизонтогенез» здесь употребляется как собирательное понятие, обоз-

начающее все типы девиантных (отклоняющихся) форм детского развития. Если

онтогенезом называется индивидуальное развитие особи, проходящее в преде-

лах ее половых, возрастных и культурно-социальных норм, то дизонтогенезом

называется индивидуальное развитие, выходящее за пределы «норм разви-

тия» [см. 110].

398

фенотипов простирался от тяжелых, редко встречающихся расстройств

(например, аутизм и детская шизофрения) до часто встречающихся

типов поведения, незначительно отклоняющихся от нормы (напри-

мер, специфическая неспособность к математике).

Современная статистика, собранная Всемирной Организацией

Здоровья (ВОЗ), свидетельствует о том, что каждый десятый ребе-

нок, 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 ка-

кой-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 ко-

личество исследований, в ходе которых изучалась генетика разных

форм отклонений от нормального развития в детском возрасте. Повы-

шенный интерес к вопросам дизонтогенеза возник не случайно. Он

объясняется следующими обстоятельствами. Во-первых, к этому вре-

мени было накоплено большое количество информации о том, что

генетические факторы влияют — по крайней мере в некоторой степе-

ни — 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 про-

изошел настоящий прорыв в разработке методов описания и оценки

детских фенотипов, развивающихся в результате различных форм диз-

онтогенеза [см., напр.: 110]. Наличие надежных и валидных методик

диагностики таких фенотипов впервые сделало возможным проведе-

ние генетических исследований, основным требованием которых яв-

ляется 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 меха-

низмы генетических влияний. И наконец, рост интереса к исследова-

нию генетических аспектов разных форм дизонтогенеза есть закономер-

ный результат общего повышения внимания к проблемам детства.

Данная глава состоит из трех частей. Каждая из них посвящена

анализу определенного фенотипа, являющегося одной из форм детс-

кого девиантного развития, которые в американском психиатричес-

ком диагностическом руководстве DSM-IV (Diagnostic and Statistic

Manual of Mental Disorders) объединены в раздел, озаглавленный

399

«Психические расстройства, первая манифестация которых наблю-

дается в младенчестве, детском или подростковом возрасте». Это ру-

ководство мы используем здесь в связи с тем, что в подавляющем

большинстве работ, посвященных этиологии детских психических рас-

стройств, диагноз поставлен в соответствии именно с ним. Кроме того,

это позволяет сохранить единые основания и для классификации ана-

лизируемых 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 пред-

ставляют собой отклонения от нормальной траектории развития, и,

согласно результатам многих психогенетических исследований, в эти-

ологии каждого из них существенная роль принадлежит генотипу.

В остальном (в сложности клинической картины, частоте встречае-

мости 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.

1. АУТИЗМ

Аутизм (его называют по-разному: синдром инфантильного аутиз-

ма, детское заболевание аутизма, синдром Каннэра, ранний инфан-

тильный аутизм, ранний детский аутизм [см.: 122]). Как клиническое

состояние был впервые описан Л. Каннэром в 1943 г. на примере 11 де-

тей, отличавшихся, по его характеристике, врожденным недостатком

интереса к людям и повышенным интересом к необычным неодушев-

ленным предметам. Тот факт, что при описании этих детей Каннэр

использовал термин

аутизм

(прежде употреблявшийся при описании

крайней эгоцентричности и отчужденности мышления шизофрени-

ков), привел к формированию ошибочных представлений о связан-

ности шизофрении и аутизма

(А):

считалось, что последствиями дет-

ского

являются тяжелые формы психиатрических заболеваний во

взрослом возрасте, чаще всего — шизофрения. Однако за последние

два десятилетия накоплено большое количество экспериментального

материала, свидетельствующего об этиологической самостоятельнос-

ти детского

А,

в развитии которого особо значимая роль принадлежит

нейробиологическим факторам. Согласно современным международ-

* МКБ — Международная классификация болезней.

400