Тема 5. Основы психогенетики (4 часа)

Урок 25 – 26. Понятие и история психогенетики.

Цель: познакомить учащихся с основами психогенетики.

Методы: лекция

Содержательная часть урока:

Психогенетика – междисциплинарная область знаний, пограничная между психологией (точнее, дифференциальной психологией) и генетикой; предметом ее исследований являются относительная роль и взаимодействие факторов наследственности и среды в формировании индивидуальных различий по психологическим и психофизиологическим признакам. В последние годы в сферу психогенетических исследований включается и индивидуальное развитие: и механизмы перехода с этапа на этап, и индивидуальные траектории развития.

Психогенетика как наука, развивающаяся на стыке генетики и психологии, характеризуется двойственностью своих исследовательских задач: они пересекаются с задачами собственно генетическими и собственно психологическими. Конечной целью генетического исследования человеческого организма, общей с целями генетических исследований других живых организмов, является идентификация гена (генов), ответственного за формирование тех или иных поведенческих признаков, его положения на хромосомной карте и описание гена и его продуктов. Отсутствие продуктов этого гена – носителя определенного поведенческого признака – в организме человека или обнаружение корреляции между мутацией гена и анализируемым признаком служат свидетельством того, что найденный ген вовлечен в формирование и(или) проявление анализируемого признака.

Признание (или отрицание), даже априорное, самой возможности наследственных влияний на изменчивость психологических признаков в значительной мере определяет конкретно-научную методологию. Например, представители классического бихевиоризма считали, что наследственность детерминирует только очень малое число реакций, а именно – некоторые инстинкты, физиологические и элементарные эмоциональные реакции; внешнее же поведение человека они рассматривали как приобретенное, воспитанное в соответствии со схемой «стимул-реакция».

Известные изменения в теоретической концепции, которые претерпел бихевиоризм в последние десятилетия, не коснулись этого главного для проблемы индивидуальности вопроса: его сторонники до сих пор утверждают, что любые качества могут быть сформированы при помощи той же простой или более сложной (включающей посредствующие звенья) схемы «стимул-реакция».

Однако, как показывают некоторые работы, отношение человека к проблеме «наследственность и среда» связано и с его общим мировоззрением.

Примером может служить работа, проведенная в Лондонском университете. Авторы опросили 303 человек (198 женщин и 110 мужчин) в возрасте 16-70 лет. Среди них были люди с разным образованием, разных профессий, социально-экономического статуса, политических и религиозных убеждений. Всем им предлагалось оценить по 9-балльной шкале влияние наследственности, среды или их комбинаций на 48 черт, относящихся к 6 группам признаков (по 8 в каждой группе): физические характеристики (рост, вес и т.д.); способности и умения (сюда были включены очень разнородные признаки: интеллект и память, артистические, музыкальные, математические, спортивные способности, полилингвизм и даже право-леворукость); личностные особенности (экстра-интроверсия, агрессивность, независимость, социальные навыки и др.); убеждения (политические, религиозные, мораль, расовые предубеждения и др.); психологические проблемы (алкоголизм, криминальность, фобии, депрессия, шизофрения и др.); физические проблемы и болезни (рак, сердечные заболевания, диабет, ожирение и др.).

Кроме того, каждый респондент должен был сообщить сведения о себе: возраст, пол, образование, профессиональный и социально-экономический статус и партию, за которую он обычно голосует на выборах. Весь материал был обработан с использованием различных статистических методов. Результаты (за некоторыми исключениями, касающимися отдельных признаков) показали, что влияние среды оценивают выше, чем влияние наследственности: мужчины по сравнению с женщинами; молодые (21-40 лет) по сравнению со старшими подгруппами; более образованные.

Итак, выделение наследственных и средовых детерминант – единственный надежный путь для экспериментального исследования этиологии индивидуальности. Поскольку же имплицитные (внутренние, субъективные) представления о роли того и другого факторов, хотя и меняются с развитием общества, образования и т.д., тем не менее являются органической частью общего мировоззрения человека, особенно важно профессионально-грамотно понимать, что реально означает то или иное решение этой проблемы. Лонгитюдное исследование Т.Е. Бушара с соавт. 350 пар однояйцевых разлученных в раннем детстве близнецов с помощью наблюдения, бесед, опросника Теллегена для изучения 11 черт характера позволило прийти к общему выводу: наследственность оказывает более сильное влияние на формирование характера ребенка, чем воспитание. Было найдено, например, что стремление к лидерству (социальная активность) на 61% определяется наследственностью, традиционализм–радикализм – на 60%, уязвимость стрессам, самоуглубленность и отчужденность (обидчивость) – все на 55%, оптимизм и жизнерадостность – на 54%, тенденция избегать неприятностей, риска – на 51%, агрессивность – на 48%, стремление к успеху – на 46%, самоконтроль (все по плану) – 43%, потребность в общении – на 33%.

Обследование более 25 000 пар близнецов разного возраста подтвердило теорию ЭАО Басса, Пломина и Г. Айзенка, что такие суперчерты личности как эмоциональность (Э), уровень активности (А) и общительность (О) являются наиболее наследуемыми чертами. Экстраверсия (общительность) и нейротизм (негативная эмоциональность) на 50% определяются генотипом.

Психогенетическое исследование Литтона выявило, что показатель наследуемости качества «операциональная независимость», в виде стремления самому одеваться, шнуровать ботинки и т.п., у маленьких детей составляет 58 % . Т.е. сила психологической потребности ребенка в автономии, самостоятельности во многом также определяется наследственностью.

Следовательно, характерологические тенденции могут считаться фундаментальными – т.е. природными, обобщенными и устойчивыми особенностями личности. Граница между чертами темперамента и характера очень условна и сегодня фактически исчезает под напором близнецовых и других исследований. Они изначально мотивируют, ориентируют организацию поведения в направлении определенного, специфического стиля осуществления базовых потребностей и любых прижизненных стремлений и целей в широких классах жизненных ситуаций. Стиль такого метаориентирования и реагирования вызревает к 15 – 16 годам (а по А. Адлеру – к 4-5 годам) и затем сохраняется устойчивым в течение всей жизни, обеспечивая «кросс-ситуативное постоянство поведения»

Последние результаты психогенетических исследований убедительно доказывают, что по крайней мере на 30% – 60% основные черты личности определяются генотипом.

Вопросы биологического равенства или неравенства людей волновали человека издавна, ещё во времена Древней Греции. В последующие исторические эпохи этот вопрос неоднократно рассматривался в самых разнообразных аспектах. Длительное время шёл спор о добрых и злых началах в природе человека. В глубокую древность уходят корнями различные классификации и типологии личности, пытавшиеся разгадать природные задатки и особенности личности человека. Начало научного изучения индивидуальных различий положил Френсис Гальтон (1822 – 1911), который первый поставил вопрос об их природе и происхождении, собрав большой экспериментальный материал. В1869 году он выпустил книгу «Наследственный гений», где утверждал наследственную предопределённость одарённости. В1875 г. он опубликовал статью «История близнецов как критерий относительной силы природы и воспитания», которая положила начало близнецовому методу. Он явился основателем науки евгеники, задачу которой видел в изучении способов в улучшении наследственности человека.

Евгеника на многие годы монополизировала изучение природных основ человека и разнообразие их проявлений. В ней сформировались два направления. Позитивная евгеника рассматривала мероприятия по увеличению рождаемости в семьях с хорошей наследственностью, способствующие сохранению и повышению качества генов, определяющих благоприятные признаки. Негативная евгеника разрабатывала мероприятия по снижению в человеческой популяции количества «вредных генов», предупреждению их дальнейшего распространения. В этих мероприятиях предусматривалась широкая разъяснительная работа среди населения, стерилизация мужчин и принудительные аборты женщин с неблагополучной наследственностью, активное внедрение методов контрацепции и ограничение числа детей в семьях с низким социальным положением.

Среди убеждённых сторонников евгеники были выдающиеся генетики, например Нобелевский лауреат Г. Меллер. Он предлагал ввести в практику искусственное оплодотворение женщин, используя для этого сперму выдающихся доноров. Он также пропагандировал создание «евгенической республики», где все граждане будут улучшаться генетически. Другой американский генетик того времени Ч. Девенпорт не сомневался в генетической природе преступности, а также полагал, что каждая раса в процессе эволюции приобрела специфические адаптивные черты к определённой среде. Межрасовые браки приводят к дисгармонии физических и психических качеств, а это означает дисгармонию с внешней средой.

Вопрос равенства и неравенства человеческих рас дискутировался в евгенике с особой остротой. Большинство известных генетиков, сторонников евгеники, стояли на позициях превосходства белой расы и наследственной предопределённости как пороков, так и достоинств. Начиная с 1930-х годов, идея неравенства рас сфокусировалась на области психической деятельности человека. Считалось, что умственные способности на 80% определены генотипом, что существуют значительные различия в умственных способностях у разных рас. Это нашло своё отражение не только в руководствах по генетике человека, но и в идеологических обоснованиях нацизма. После второй мировой войны евгеника как наука тихо исчезла с научного горизонта. Но не исчезли поднимаемые ею проблемы. В1950 г. было принято заявление ЮНЕСКО в равенстве всех рас.

В психологии проблема индивидуальных различий и наследования умственных способностей сфокусировалась вокруг вопроса о достоверности результата исследования интеллекта. В 1958 г. появилась работа американской исследовательницы А. Анастази «Среда, наследственность и вопрос «как», сыгравшая важную роль в пересмотре взглядов на проблему: что в поведении и индивидуальности человека от наследственности, а что от среды – к анализу форм взаимодействия этих двух факторов в организации высших психических функций. Нынешняя генетика подтверждает справедливость такого подхода: сложных поведенческих признаков, зависящих только от генетических факторов, нет – они формируются именно во взаимодействии данного генотипа с данной средой (и общей, и индивидуальной).

В России в 20-е годы прошлого века изучение наследственности психологических особенностей человека проводилось в Петроградском бюро по евгенике и Медико-Биологическом институте г. Москвы. Эти учреждения просуществовали до военных лет. Был накоплен большой материал по характеру наследования одарённости у близнецов и генетических основ поведения. Трагические события 30-40 гг. – разгром генетики, преследование учёных, ликвидация педологии, придававшей наследственности немалое значение – прервали в нашей стране исследования генетики человека и отбросили науку в этой области на два десятилетия назад. Сама постановка вопроса о генетическом контроле высших психических функций стала считаться не только неверной, но и реакционной, вредной и идеологически чуждой.

Восстановление систематических исследований можно датировать началом 70-х гг., когда была создана первая лаборатория по изучению наследственных основ индивидуально-психологических и психофизиологических различий под руководством Б. Н. Теплова, затем В. Д. Небылицына.

Психогенетика, ее цели, задачи и методы

В настоящее время оформилась наука психогенетика как система знаний о наследственной обусловленности психологических признаков. Понимание психологического признака как события, а не структуры, необходимо, так как у одного человека в разном возрасте возможно изменение психологических механизмов фенотипически неизменных функций.

Уникальность, неповторимость психологического облика каждого человека – один из явных феноменов нашей психики. С древних времен берут начало и интуитивное понимание того, что люди психологически не одинаковы, и стремление понять истоки этого разнообразия, и представления о существовании некоей первичной индивидуальности, предшествующей опыту и знаниям.

Вариативность индивидуальных оценок любых признаков имеет широкий диапазон колебаний; она значительно выше у психофизиологических признаков, чем у соматических и физиологических, кроме того, они стремительно нарастают с возрастом.

Индивидуальность существует внутри некоторой общности, причем последняя имеет разные уровни, разные степени охвата: все мы – дети цивилизации конца двадцатого века, кроме того, каждый человек – представитель той или иной культуры, этноса, профессиональной, возрастной группы, семьи, и одновременно он – носитель своего собственного, уникального сочетания всех этих факторов и личного, тоже уникального опыта. Человек является обладателем уникального, неповторимого набора генов, сосуществующего в нем с инвариантной, общей для всех представителей вида Homo sapiens частью генома.

Подходы к изучению индивидуальных различий в психике людей очень многообразны и зависят от многих условий, однако есть основные проблемы, от которых зависит решение остальных. Прежде всего, это выделение и описание черты, подлежащей исследованию, затем, создание надежных методов ее диагностики и измерения, оценка ее онтогенетической стабильности и индивидуальной вариативности, выяснение взаимовлияния смежных признаков и, наконец, происхождения этой черты.

И в отечественной, и в зарубежной психологии накоплены многочисленные доказательства важности психологических, социально-психологических факторов для формирования индивидуальности – от особенностей взаимодействия матери с новорожденным ребенком до положения человека в группе и обществе в целом. Однако наблюдаемые различия в поведении далеко не всегда поддаются объяснению прошлым опытом человека. Отсюда встает задача поиска биологических, природных основ межиндивидуальной вариативности психологических черт: особенностей когнитивных процессов, личностных характеристик, моторики и т.д. Конкретно это выражается в поисках нейро- и психофизиологических коррелятов индивидуально-психологических особенностей, связей последних с соматическими, эндокринными и другими системами человеческого организма.

На развитие психологии влияют фундаментальные работы по генетике поведения животных, этологии, молекулярной генетике, психофизиологии. Внедряются новые математические методы. В разных странах осуществляются многолетние исследовательские программы, включающие диагностику широкого спектра индивидуальных особенностей, разные возрасты и разные уровни в структуре индивидуальности, однако до полного выявления степени наследуемости психологических признаков еще далеко.

Урок 27 – 28. Исследования интеллекта

Цель: ознакомить учащихся с основами методов исследования интеллекта.

Методы: лекция

Содержательная часть урока:

Под интеллектом обычно понимают мыслительную способность. Научный подход к измерению величины интеллекта человека начался в Англии во второй половине XIX в. и был связан с именем Фрэнсиса Галътона, двоюродного брата Чарльза Дарвина. Он первым выполнил систематические семейные и близнецовые исследования, изучил приемных детей, прослеживая поведенческие характеристики. Гальтон проанализировал множество семей выдающихся людей и обнаружил, что среди их родственников талантливых личностей больше, чем в популяции. В родословной семьи Баха имеется большое число крупных музыкантов, в семье Бернулли можно найти знаменитых математиков, род Дарвина включает выдающихся ученых. В то же время Бетховен, Гаусс и Франклин стоят одиноко на высоте своей славы среди других родственников.

Гальтон разработал тест на изучение интеллекта, руководствуясь следующей упрощенной теорией. Поскольку вся информация попадает к человеку через органы чувств, то у самых умных людей органы чувств должны быть наиболее развитыми. В его тесте были задания на восприятие, двигательную активность и время реакции. Однако в начале XX в. обнаружилась несостоятельность и упрощенность такого подхода.

Отвечая на потребность времени, французский психолог Альфред Бине в 1904 г. разработал первый удачный тест на измерение интеллекта. Это было сделано по заказу французского правительства, которое хотело выявить способности обучающихся для создания альтернативного образования. Вместе со своим коллегой Теодором Симоном Бине подобрал тест, который помог исключить из общей массы детей таких, которые мало что получали от занятий по общей программе.Тест состоял из многих маленьких заданий на проверку памяти и мышления. Акцент был сделан на вербальном, или языковом, развитии человека. Льюис Термен из Стенфордского университета перевел и адаптировал тест Бине–Симона в США. Появилось понятие IQ, или коэффициента интеллекта.

По мнению разработчиков, с помощью тестов оцениваются врожденные умственные способности, которые, как считается, не зависят от прежнего обучения и жизненного опыта. Задания для тестов подбираются с учетом возраста тестируемых. Чтобы исключить влияние пола в тесты не вводят вопросы, на которые мальчики и девочки отвечают по-разному, а чтобы на результаты тестирования не влияли языковые различия, создаются невербальные тесты. При тестировании ребенок набирает баллы, по которым устанавливают «умственный возраст». Этот «возраст» сравнивают с хронологическим возрастом ребенка и определяют степень его умственного развития – задержан он или продвинут. Эталоном для данного возраста считается среднее количество баллов, набираемых детьми соответствующей возрастной группы. Тесты считаются надежными, если баллы IQ, полученные у одного человека, через небольшой промежуток времени высоко коррелируют друг с другом (г = 0,95). Такие тесты дают высокую корреляцию (г = 0,80) и с ответами, полученными через несколько лет после первого тестирования. Считается, что общий интеллект по-разному отражается в различных его составляющих, но сам он является устойчивой чертой индивида. Корреляция между тестами и их частями рассматривается как доказательство того, что все они измеряют лежащий в их основе общий интеллект. Различные компоненты IQ (словарный запас, нахождение аналогий, распознавание образов, вербальные и невербальные задания) также высоко коррелируют друг с другом.

Тест Стенфорда–Бине был опубликован в 1916г. и оставался наиболее признанным среди других тестов на интеллект почти полвека. Толчком к вндрению тестов IQ в США было вступление Америки в Первую мировую войну в 1917г. Необходимость тестирования большого количества рекрутов быстро привела к развитию групповых тестов для оценки вербальных и невербальных способностей. Из этих разработок был практический выход, который заключался в осознании того, что тесты IQ полезны и для взрослых, а не только для детей, а также достоверны, поскольку были проанализированы данные почти о 2 млн солдат. Позже Дэвид Векслер объединил задания из ряда предшествующих тестов. Он был первым врачом, который увидел целесообразность тестов IQ для исследования психических свойств человека. По его мнению, эти тесты могли дать более ценную информацию, чем любые психометрические приборы. Так, недостаток баллов по вербальному IQ можно было объяснить нарушениями в левом полушарии, а недостаток баллов по образному IQ – нарушениями правого полушария.

Одним из наиболее известных ученых, занимавшимся исследованием IQ, был Ганс Айзенк. Его исследования показали, что интеллект человека по меньшей мере на 70% обусловлен наследственностью и только на 30% определяется окружающей средой. Все, чего человек добивается в обучении, профессии и всей социальной жизни, в значительной степени зависит от его наследственности.

В бывшем СССР запрет на развитие генетики и тестирование умственных способностей пришелся на 1936 г. Примерно в 1980 г. табу с тестов IQ в бывшем СССР попытались снять московские ученые, когда был проведен ряд исследований на близнецах и установлена наследуемость IQ, равная 0,78.

Проблемы тестирования

Использование тестов сопряжено с целым рядом проблем. Корректное применение теста требует, чтобы тестирующий был знаком с системой ценностей той группы, к которой принадлежит тестируемый. К примеру, тестирование австралийских аборигенов с помощью бумаги и карандаша бессмысленно, если они никогда не видели этих предметов. Тестируемый может не знать некоторых слов и выражений людей, которые составляли тесты. Результаты тестирования зависят и от того, принадлежит ли тестирующий к той же социальной и этнической группе, что и тестируемый. Интеллект бывает трудно отделить от культуры и воспитания, поэтому при тестировании могут возникать проблемы из-за того, что в тесте заложены ценности его составителя. К примеру, на вопрос «Что ты будешь делать, если сломаешь чужую вещь?» согласно тесту правильным считается ответ «предложу уплатить ее стоимость», а ответы «почувствую себя виноватым» или «признаюсь, что это сделал я» – неправильными.

Учитывая все эти проблемы, психологи много внимания уделяют поискам «первичного» или «базового» интеллекта, не зависящего от особенностей культуры. Чтобы нейтрализовать культурные факторы, разработчики направляют усилия на создание независимых от культуры тестов. Такие тесты не должны содержать слов или понятий, известных представителям одной культуры и неизвестных представителям другой. Следует, однако, признать, что как нет независимого от культуры исследователя, так, по-видимому, не может быть и независимых от культуры тестов.

Другой подход, с помощью которого стараются сделать процедуру тестирования более объективной, заключается в том, что сравнивают группы культурно сопоставимых людей. Такими группами, к примеру, могут быть дети разных национальностей, родители которых принадлежат одному социальному слою и имеют сходные профессии. Однако даже если семьи имеют одинаковый доход и бытовые условия, а дети учатся в одной школе, на них все-таки не может не оказать влияние то, что в сознании окружающих, а также и их самих они принадлежат к разным этническим группам. Различия в жизненном опыте, связанном с национальной или расовой принадлежностью, также могут отразиться на результатах тестирования. Надо признать, что до сих пор еще не найдены способы, с помощью которых можно было бы нейтрализовать этнические и социальные особенности и получить «интеллект в чистом виде», который лежит в основе характеристик, оцениваемых с помощью тестов.

Значение интеллекта, получаемое по тестам IQ, представляет собой относительную характеристику, которая отражает место индивида по этому показателю в группе людей одного возраста, имеющих сходные условия жизни. Изменение условий жизни приводит к повышению или снижению индивидуальных показателей IQ. При этом соотношение показателей IQ у индивидов, испытавших одинаковые изменения в условиях жизни, не меняется.

Индивиды с повышенным уровнем интеллекта обычно проявляют его в профессиональной деятельности либо при тестировании. В обычных условиях они могут ничем не выделяться среди других людей. Нередко у известных ученых не обнаруживались особенно высокие значения в тестах IQ. В то же время у некоторых журналистов, актеров обнаружены на редкость высокие баллы IQ. Случается, что люди, имеющие высокие баллы IQ, оказываются малоприспособленными к обычной жизни, и в то же время индивиды с невысоким значением IQ добиваются больших жизненных успехов. В связи с этим все еще остается открытым вопрос, о том, что именно измеряется баллами IQ. Принято считать, что интеллект – это то, что измеряется при тестировании.

Генетические исследования интеллекта

Изучение близнецов показало, что уровень интеллекта зависит от генотипа, хотя результаты, полученные разными исследователями, неоднозначны. В одних работах показано, что конкордантность монозиготных близнецов по показателям IQ с возрастом увеличивается, то есть роль генетического фактора растет, авторы других работ утверждают, что с возрастом роль генотипа в формировании различий по IQ уменьшается.

Существенное снижение уровня интеллекта обычно связано с генной или хромосомной мугацией. Если в отношении грубых нарушений умственного развития роль наследственности понятна, то до сих пор не ясно, чем вызваны отличия в уровне интеллекта между людьми с нормальными генотипами. Не обнаружено также ни одного гена, который бы повышал умственные способности.

Существует несколько теорий, объясняющих генетические механизмы наследования интеллекта. Большинство ученых склонны к полигенному типу наследования, согласно которому на уровень интеллекта влияет не один, а много разных генов, а варьирование признаков подчиняется нормальному распределению. В пользу этой теории свидетельствует анализ потомства от браков с разным уровнем IQ. В одном из таких исследований родители были разделены по усредненной величине IQ на 6 групп: одаренные – с IQ 122, норма – с IQ 100 и в разной степени отсталые: с IQ 78, с IQ 56, с IQ 34 и с IQ 12.

Главным методом, который используется для установления роли генетических факторов в определении IQ, является исследование людей, отличающихся по степени родства. Роль генов в определении IQ подтверждается теми фактами, что коэффициент корреляция по IQ у монозиготных близнецов выше (0,86), чем у дизиготных (0,60), у сибсов выше (0,47), чем у полусибсов (0,31), а у полусибсов, в свою очередь, выше, чем у двоюродных сибсов (0,15). Между биологическим родителем и ребенком, живущими вместе, корреляция по IQ также выше (0,42), чем между приемным родителем и ребенком (0,19). В пользу большой генетической компоненты IQ также свидетельствует его слабое изменение в течение жизни.

О значении внешней среды в формировании IQ у человека свидетельствует то, что IQ дизиготных близнецов коррелирует больше (0,60), чем IQ сибсов различного возраста (0,47), несмотря на ту же самую степень генетического сходства, что свидетельствует о влиянии общей внутриутробной среды. Не связанные родством дети, воспитывавшиеся вместе, имеют корреляцию по IQ больше (0,32), чем биологические сибсы, воспитывавшиеся раздельно (0,24). Корреляция по IQ между приемным родителем и ребенком, живущими вместе (0,19), близка к таковой между биологическим родителем и ребенком, живущими раздельно (0,22). Кроме того, у сибсов, воспитывавшихся вместе, корреляция по IQ выше (0,47), чем у сибсов, воспитывавшихся раздельно (0,24). Аналогичное заключение характерно и для случая биологического родителя и ребенка, живущих вместе (0,42) или раздельно (0,22). В то же время существует одно обстоятельство, касающееся корректности всех генетических исследований наследуемости IQ на близнецах. Оценка наследуемости в большой мере базируется на корреляции монозиготных и дизиготных близнецов. Однако в большинстве генетических исследований такая важная составляющая, как хорионический эффект, который ранее регистрировался при рождении лишь в Канаде и Франции, не учитывается.

Исследования, проведенные во Франции среди 8–12-летних монозиготных близнецов, показали, что дихорионные близнецы, составляющие 1/3 от всех монозиготных близнецов, различаются по весу при рождении, уровню холестерина в крови пуповины, личностным характеристикам во взрослом возрасте и познавательным способностям. Монозиготные близнецы обнаружили почти идентичные словарные способности вне зависимости от хорионного происхождения, однако сходные результаты в тестах по графике были зарегистрированы лишь среди монохорионных монозиготных близнецов. Дихорионные близнецы при тестировании не показали отличий по сравнению с дизиготными близнецами.

Если бы интеллект полностью зависел только от генотипа, то, согласно генетической теории, коэффициент корреляции между родственниками был бы равен показателю родства. Некоторые типы родственников действительно демонстрируют эту закономерность. Корреляция между другими типами родственников более высокая, чем в случае, если бы интеллект определялся исключительно наследственными факторами. Можно назвать, по крайней мере, три причины, вследствие которых коэффициенты корреляции между родственниками отклоняются от значений, которые предписываетгенетическая теория. Одна из них – положительная брачная ассортативность по уровню умственного развития. Люди обычно вступают в брак с партнерами, примерно с таким же уровнем интеллекта. Коэффициент корреляции между супругами по IQ довольно высок. Наследственное сходство родителей увеличивает коэффициент корреляции у потомков по сравнению с тем его значением, которое ожидается, если бы браки в отношении изучаемого признака были случайными.

Другая причина повышенного коэффициента корреляции между родственниками – общая семейная среда. Родственники, как правило, имеют сходное социально-экономическое положение, одинаковый доступ к образованию, похожее воспитание. Все это развивает интеллект в одном направлении и увеличивает сходство. О значительном средовом влиянии на уровень интеллекта свидетельствуют высокие значения коэффициента корреляции между детьми и их приемными родителями.

Величина коэффициента корреляции по IQ между родственниками может зависеть и от особенностей методики исследования. Интеллектуальное развитие разных людей протекает с неодинаковой скоростью и завершается в разном возрасте. Скорость умственного развития может определяться генетическими причинами. Обычно однократные измерения IQ проводятся у родственников, когда они находятся в разном возрасте, и это приводит к занижению коэффициентов корреляции. Все эти примеры указывают на сложность получения несмещенных коэффициентов корреляции, на необходимость учитывать множество условий при организации корректного генетического исследования интеллекта.

В 60-х гг. XX в. в США были проведены широкие генетические исследования интеллекта. Были изучены разные этнические и социальные группы людей. Результат был однозначный – доля генетического влияния (наследуемость) в уровне интеллекта, оцениваемого в баллах IQ, довольно высока. Оказалось, что внутригрупповое разнообразие людей по интеллекту на 50–80% зависит от генетических факторов и на 20–50% обусловлено негенетическими причинами – особенностями воспитания, социального положения и др. Таким образом, различия в интеллекте между индивидами определяется как генетическими различиями между индивидами, так и разнообразием условий жизни в самом широком смысле.

Если интеллект находится под генетическим контролем, то на его проявления должны оказывать влияние генетические процессы, такие, как инбридинг, гибридизация, отбор.

Исследования, проведенные в различных популяциях, пока не дали четкого ответа на вопрос о том, насколько инбридинг и аутбридинг влияют на величину IQ. Так, в некоторых исследованиях прослежено снижение IQ у детей по сравнению с родителями, если последние состоят в кровнородственных, или инбредных, браках. И, наоборот, у детей от аутбредных или отдаленных по происхождению родителей браков, например, между европеоидами и монголоидами, IQ выше, чем у детей от внутрирасовых браков. В других исследованиях подобной связи не обнаружено.

Люди, у которых по каким-то причинам нарушена целостность миелиновых оболочек аксонов мозга, а следовательно, и скорость передачи сигналов, отличаются невысокими значениями IQ. Установлена положительная связь между объемом серого вещества мозга и величиной интеллекта. Длина дендритов также положительно коррелирует с величиной IQ.

К средовым факторам, влияющим на величину IQ, относится наличие в пищевом рационе витаминов и минералов. После приема этих веществ зафиксированы случаи возрастания IQ в среднем на 4 балла, однако это касается в основном людей, которые получают их недостаточно. Люди, питающиеся полноценно, от приема дополнительных добавок в баллах IQ не выигрывают.

Если в распоряжении нет тестов IQ, то примерную оценку умственных способностей человека дают нейрофизиологические показатели, такие, как электроэнцефалограмма и позитрон-эмиссионная томография. Отмечено, что после подачи раздражения конфигурация волн на энцефалограмме гораздо сложнее у людей с высоким IQ. Позитрон-эмиссионная томография показывает, что потребление глюкозы корой больших полушарий отрицательно коррелирует с величиной интеллекта.

Моделирование на животных

Сложные поведенческие признаки способны изменяться при целенаправленном воздействии. Воспитанием, обучением, тренировкой можно изменить поведение в желаемом направлении. Большинство количественных признаков, в том числе и интеллект, сильно модифицируются средой. При этом степень модификации (норма реакции) обусловлена генетической конституцией индивида. Особенность интеллекта как количественного признака состоит в том, что он имеет очень широкую норму реакции. Интеллект можно повышать тренировкой, однако следует признать, что не все цели достижимы. Генетические исследования на животных четко показали, как наследственность и условия жизни влияют на умственное развитие. По способности находить выход из лабиринта лабораторные крысы делятся на умных и глупых. Селекция на скорость выхода из лабиринта в течение нескольких поколений позволила создать неперекрывающиеся линии глупых и умных крыс: самая умная крыса из «глупой» линии была глупее самой глупой из «умной» линии. Сам по себе факт успешного отбора на умственные способности свидетельствует о том, что они находятся под генетическим контролем. Из крысят «умной» и «глупой» линий были сформированы три группы. Молодняк одной группы выращивали в обычных условиях – таких же, при которых проводили селекцию. Вторая группа воспитывалась в условиях, неблагоприятных для исследовательской и познавательной активности. Животные третьей группы росли в информационно обогащенной среде. В их клетках были туннели, мячи, зеркала. Эксперимент показал, что если крысята обеих линий росли в бедных условиях, то, став взрослыми, они почти не различались по скорости решения задачи. Животные обеих линий, выращенные в обогащенной среде, справлялись с задачей значительно лучше, чем выращенные в обычных условиях, причем особых успехов по сравнению с контролем (обычные условия) достигали животные «глупой» линии. Различия между «глупыми» и «умными» животными сохранялись, но были менее выражены, чем в контроле. Этот эксперимент показал, что обедненные условия не дают возможности проявиться хорошим генетическим задаткам, а обогащенная среда улучшает показатели животного с любым генотипом.

Для того чтобы нейтрализовать материнский эффект, новорожденных крысят обменивали. Воспитание чужой самкой не повлияло на скорость обучения взрослых крыс. Она по-прежнему зависела от генетического происхождения животных и не зависела от того, какая мать – родная или приемная их воспитывала. Чтобы исключить влияние материнского организма на развивающийся зародыш, проводили эксперименты по пересадке оплодотворенной яйцеклетки в самку другой линии животных. Оказалось, что способность к обучению зависела от генотипа зиготы и не изменялась под влиянием организма «приемной» матери, в которую был имплантирован зародыш.

Эффект Флинна

Во всем мире отмечается тенденция, которая проявляется в том, что новые поколения выполняют старые тесты IQ лучше, чем их предшественники. Первым обнаружил данное явление Джеймс Флинн. Его исследования показали, что IQ в популяции увеличивался за поколение примерно на 5–30 баллов, т.е. примерно на 0,3 балла в год. В 1952 г. в исследовании новобранцев-мужчин в возрасте 18 лет было показано, что среди них 0,04% имели IQ от 150 и выше. В 1982 г. среди такой же категории лиц IQ выше 150 баллов имели уже 2,27%, что составило по сравнению с прошлым периодом 57:1. Тем не менее нет подтверждений тому, что прибавки в баллах IQ существовали на протяжении всей истории человека. Одна из гипотез, которая объясняет прибавки IQ в последнее время, является предположение Ричарда Линна о том, что улучшение в питании, произошедшее в последнее время, привело как к увеличению роста, так и к повышению интеллекта человека, измеряемого в баллах IQ. Так, за последние 2000 лет средний рост британских мужчин практически оставался постоянным и составлял 172 см. Так обстояли делапримерно до когорты, рожденной в 1930 г. С этого времени рост стал увеличиваться. Логично предположить, что увеличение роста привело к увеличению других антропометрических характеристик, в том числе и размеров головного мозга, что, в свою очередь, привело к повышению интеллекта.

Исследовательница Кэтрин Кокс провела ретроспективное изучение выдающихся людей, родившихся в период с 1450 по 1850 гг. Используя архивные материалы учебных заведений, где учились знаменитости, их биографические сведения, дневники, опубликованные труды и официальные достижения, Кокс попыталась определить их примерные баллы IQ.

Кокс распределила изученных ею людей по родам деятельности и также обнаружила определенные закономерности.

Межпопуляционные различия в IQ

Тестирование представителей разных этнических групп проводились в основном в США. Эти исследования выявили стабильные различия только в двух случаях: были отмечены более высокие средние значения IQ у евреев ашкенази по сравнению с нееврейским населением, среди которого они живут, и более низкий средний IQ у негритянского населения Америки по сравнению с белым населением. Последний факт породил многочисленные дискуссии, которые вышли за рамки чисто научного обсуждения и захватили широкие слои общественности.

Оказалось, что средние значения показателя IQ сильно варьируют в зависимости от того, на каких группах белого и черного населения проводились исследования. При этом во всех случаях у черного населения средние показатели IQ оказывались примерно на 15 единиц ниже, чем у белых того же социального положения и образовательного уровня. Особенность распределения баллов IQ состоит в том, что различия между отдельными индивидами внутри любых этнических групп выше, чем средние различия между группами. Эти результаты неоднократно проверялись и сомнения не вызывают, однако при их обсуждении участники дискуссии, в зависимости оттого, в чем усматривались причины различий в IQ, разделились на два лагеря.

Одни считали, что различия в величине IQ между чернокожим и белым населением обусловлены генетически, другие видели причину в условиях жизни. Сторонники генетической природы различий делали упор на то, что эволюция белой и черной рас в течение тысяч лет происходила в состоянии репродуктивной изоляции, что могло привести к случайным флуктуациям частот генов, которые ответственны за развитие функциональных особенностей мозга, участвующих в формировании интеллекта. Кроме того, различные условия среды, в которых жили группы людей в прошлом, могли направить отбор на сохранение комбинаций генов, адаптивных в специфических условиях и определяющих поведенческие признаки.

Теоретическая посылка безупречна, но ее невозможно проверить, так как до сих пор неизвестно, какие и сколько генов формируют нормальный интеллект. Другой аргумент, к которому прибегают сторонники генетической природы различий, вообще говоря, основан на ошибочном понимании того, что такое наследуемость. Многочисленные исследования, проведенные на различных этнических группах, показали, что у всех народов наследуемость показателя IQ находится в пределах 80%. На этом основании был сделан неправильный вывод о том, что разница в IQ между группами обусловлена генетическими причинами. Такое объяснение методологически неверно, так как наследуемость – это внутригругпповая характеристика, и какова бы ни была величина этого показателя, она ничего не говорит о причине межгрупповых различий.

Сторонники средовой природы различий, со своей стороны, считают, что IQ американских негров ниже в силу того, что по причине дискриминации они не имели такого же доступа к образованию, как белые. Аргументом против этого довода являются такие факты: в Америке дискриминации в не меньшей степени, чем негры, подвергались представители и других этнических групп, однако столь существенных различий в величине IQ между ними и потомками белых европейцев не обнаружено. Другой серьезный аргумент, который приводят сторонники негенетических причин, касается методики исследования. Они считают, что различия в IQ между белыми и неграми возникают из-за того, что негры не так хорошо, как белые, владеют английским языком и не совсем точно понимают, что от них требуют тесты, составленные белыми, поэтому результат тестирования как бы предопределен заранее. Против этого довода свидетельствуют те факты, что различия между белыми и неграми больше выражены в тестах на выполнение действий, чем вербальных. Кроме того, различия в IQ не устраняются, если в тестах используют специфический язык американских негров.

Худшие результаты негров пытались объяснить также и психологическими причинами. Считалось, что испытания, проводимые белыми инструкторами, тревожат чернокожих детей, и это отрицательно сказывается на результатах тестирования. Для проверки этого предположения подбирали инструкторов такой же этнической группы. При этом различия в IQ между белыми и неграми хотя и уменьшались, но незначительно.

Бесспорно, уровень умственного развития человека зависит от условий жизни, а жизненный уровень белых американцев в среднем значительно выше, чем чернокожих. А в целом средняя величина IQ как негритянских, так и белых детей, проживающих в лучших условиях, выше, чем у детей из бедных семей. Для того чтобы различия в условиях жизни белого и черного населения не оказывали влияния на результаты исследования, прибегли к методу приемных детей. Были выявлены чернокожие и белые дети, в раннем возрасте усыновленные белыми супругами. Контролем служили дети, воспитанные биологическими родителями.

Исследование показало, что различия в IQ между белыми и черными детьми сохраняются и располагаются в таком порядке. Наиболее высокие значения IQ проявили белые дети, выросшие со своими биологическими родителями. Затем следовали белые дети из приемных семей. Место после них заняли результаты тестирования приемных черных детей с большой долей генов белых. За ними шли приемные черные дети с небольшой долейгенов белых.

Сторонники средовой гипотезы интеллектуальных различий приводят и такой факт: дети белых и черных американских солдат не выявили различий в IQ. Объяснить его можно следующим образом. Набор в американскую армию проводится по результатам тестирования. Из-за низких показателей IQ отсеивается гораздо больше негров, чем белых. Дети чернокожих американских военных просто были детьми более интеллектуальной части негритянского населения.

Различиям между неграми и белыми в баллах IQ в свое время придали слишком большое значение, считая, что эти баллы однозначно и адекватно отражают какую-то очень важную сторону человеческой сущности. Наблюдения показали, что, несмотря на плохое выполнение тестов и неважные успехи в школе, негритянские дети обнаруживают прекрасный ум в повседневных житейских ситуациях. Психологи объясняют эти различия существованием двух уровней умственной деятельности. На первом уровне информация обрабатывается прямым способом, достаточным для большинства повседневных целей. Второй уровень – это обработка информации способом, необходимым для абстрактного мышления. Снижение показателей IQ у негров относится ко второму, а не к первому уровню. Поэтому, интерпретируя результаты тестирования, правильнее говорить не об интеллекте вообще, а баллах в определенных тестах.

Интеллект рассматривают как наиболее эффективное условие биологической адаптации, выработанной в процессе эволюции. Если допустить, что различия в среднем интеллекте американских негров и белых обусловлены генетически, то имеет смысл охарактеризовать условия, к которым пришлось приспосабливаться американским неграм. Негры были завезены в Америку как рабы 300 лет назад и более десяти поколений они жили в неестественных для них природных и социальных условиях. Можно допустить, что за это время происходил отбор, отметавший наиболее развитых в умственном отношении индивидов. Высокие показатели наследуемости интеллекта указывают на то, что такой отбор, если он действительно имел место, был эффективным. Очевидно, что свободолюбивым и интеллектуально развитым индивидам труднее было смириться с условиями рабства. Возможно, восставая против рабовладельцев или убегая от них, они чаще погибали, поэтому имели меньше шансов дожить до зрелого возраста и оставить потомков.

Высокие средние значения IQ у евреев также поставили вопрос об их причинах. Их попытались найти в истории народа. В течение многих столетий евреи в европейских странах проживали в условиях тяжелой дискриминации. Им не позволялось владеть землей, запрещались многие профессии, разрешалось селиться только в строго определенных районах. На рубеже XIX–XX вв. дискриминация ослабилась, и права евреев увеличились. У них появилась возможность получать высшее образование, осваивать профессии, требующие высоких интеллектуальных способностей. Значительно вырос процент евреев среди врачей, адвокатов, университетских профессоров, в несколько превысив их средний процент в населении. Каким образом у этого народа накопился интеллектуальный потенциал, который проявил себя, как только появились условия?

Считается, что причина лежит в особенностях еврейской культуры. Вся жизнь евреев была регламентирована священным писанием. По всем житейским вопросам люди обращались к раввину, и все проблемы он должен был решать в соответствии с законами религии. Естественно, что в еврейской общине ценились обладатели большого ума, способные читать и толковать священные книги. Таким людям община всячески содействовала: оказывала финансовую помощь, устраивала выгодные браки. Прибегая к биологической терминологии, можно сказать, что в еврейской среде происходил отбор в пользу генов, обеспечивающих высокие умственные способности. О том, что такой отбор может быть эффективным, свидетельствуют высокие значения наследуемости IQ. Согласно статистике, в богатых семьях до репродуктивного возраста доживало в 3–4 раза больше детей, чем в бедных. Считалось, что тяжелые условия жизни евреев способствовали выживанию наиболее интеллектуально развитых индивидов. Возможно, что более сообразительные молодые люди чаще избегали насильственной смерти и потому имели больше шансов передать свои гены потомкам, чем индивиды, менее развитые в умственном отношении.

По-видимому, все эти условия обеспечили в еврейской популяции накопление генов, формирующих высокие умственные способности. Эти гены не могли проявиться в условиях дискриминации, но когда дискриминация ослабилась, генетический потенциал этого народа не замедлил проявиться.

Объяснение приведенных фактов не претендует на окончательную истинность. Правильно было бы считать, что еще нет окончательного ответа на вопрос о причинах межгрупповых различий. Хотя многочисленные работы по генетике интеллекта и не дали ответа на главный вопрос – в чем причина межгрупповых различий, эти исследования позволили решить много других проблем. Было установлено, что при благоприятных условиях интеллект можно развить. Специальными приемами можно повысить успеваемость учащихся. Эти выводы оказались полезными для разработки образовательных программ. Ученые пришли к пониманию того, что методы обучения должны быть адекватны индивидуальным особенностям ребенка, независимо от того, детерминированы они генетически или нет. Методика обучения должна быть такой, чтобы максимально выявить благоприятные наследственные задатки. Если в образовании не учитывать особенностей группы или индивида, оно не будет эффективным.

В настоящее время дискуссии о причинах межгрупповых различий в IQ потеряли свою остроту. Ученые пришли к выводу, что знание того, чем обусловлены межгрупповые различия в уровне интеллекта, имеет чисто академический интерес и не должно влиять на цели образования. Какими бы ни были причины различий по уровню развития интеллекта между представителями разных групп – средовыми или генетическими, это никак не должно сказываться на отношениях, определяемых правами человека. Даже если допустить, что обнаруженная разница определяется генетическими факторами, для практических целей это не имеет никакого значения, точно так же, как если бы было доказано, что причиной всех различий в уровне интеллекта является среда.

Вопросы для обсуждения:

1. Что отражают тесты IQ?

2. Приведите примеры, свидетельствующие в пользу гентической природы интеллектуальных различий.

3. Приведите примеры, свидетельствующие в пользу средовой обусловленности интеллектуальных различий.

4. Какую информацию дают исследования на животных впонимании наследственных основ интеллектуальных различий?

5. При помощи специальных тестов исследовали показатель интеллектуального развития Ю. Установлено, что браки по этому показателю у людей положительно ассортативны, коэффициент корреляции по IQ между супругами составляет г – 0,39. Коэффициент корреляции по IQ в парах родитель–потомок г = 049, в парах сибсов г = 0,51. Вычислите наследуемость показателя IQ в данной популяции.

6. По результатам измерения коэффициента интеллекта (условные единицы) у моно- и дизиготных близнецов рассчитайте наследуемость этого признака.

Монозиготные близнецы:

IQ (усл. ед.): 108–104, 98–105_К 107–102, 97–94, 80–86, 115–124, 110–115, 118–120, 88–90, 101 – 105.

Дизиготные близнецы:

IQ (усл. ед.): 100–112, 99–104, 112–130, 89–103, 95–109, 85–100, 110–112,94–99, 105–108, 114–120.

Урок 29 – 30. Исследования темперамента

Цель: ознакомить учащихся с основами методов исследования темперамента.

Методы: лекция

Содержательная часть урока:

Согласно результатам психогенетических исследований, показатели наследуемости для черт темперамента составляют 30– 60 %, причем особенности темперамента, так же как и другие психологические свойства, зависят от суммарного влияния или взаимодействия многих генов с небольшими эффектами. Эти данные являются популяционной характеристикой и отвечают лишь на вопрос, насколько сильно влияние генотипа на формирование различий между людьми по чертам темперамента. Переход от популяционных характеристик к индивидуальному прогнозу и профилактике требует ответа на вопрос о том, какие гены вовлечены в формирование и проявление конкретной психологической черты, сколько их и каковы их функции.

Полигенная природа черт темперамента и других психологических свойств долгое время препятствовала исследованию их генных (молекулярно-генетических) основ. Анализ сцепления – основной метод молекулярной генетики, позволяющий связать какой-либо признак с определенным участком хромосомы, – оказывался эффективным лишь для качественных признаков, обусловленных действием единственного гена с большим эффектом. Интенсивное изучение молекулярно-генетических предпосылок темперамента началось в 90-х гг. благодаря открытию генов, кодирующих белки, функции которых в биохимических процессах мозга известны. «Открыть ген» означает не только локализовать ген в определенном участке хромосомы, но и описать его различные формы – аллели. Создание методов, позволяющих сравнительно легко определить, какие аллельные формы содержит генотип того или иного человека, дало возможность исследовать связи (ассоциации) между носительством определенных аллелей и наличием или выраженностью конкретных психологических свойств.

Однако, чтобы спланировать подобное исследование, нужно обладать некоторыми знаниями или по крайней мере гипотезами о биологических основах изучаемой черты. Это необходимо для того, чтобы выбрать гены-кандидаты, которые могут вносить вклад в ее вариативность. Не случайно толчок поиску генных основ темперамента дала психобиологическая модель индивидуальности С.Р. Клонингера, в которой черты темперамента соотносятся с определенными биохимическими системами мозга. С.Р. Клонингер выделил четыре оси темперамента: «избегание ущерба» (harm avoidance), «поиск новизны» (novelty seeking), «зависимость от награды» (reward dependence) и «упорство» (persistence). Для измерения этих черт он создал опросник Tridimentional Personality Questionnairie (TPQ), а позже – Temperament and Character Inventory (TCI).

Люди с высокими значениями по шкале «избегание ущерба» характеризуются антиципационной тревожностью, застенчивостью, утомляемостью, страхом перед опасностью и неизвестностью (противоположный полюс – оптимизм, смелость, энергичность). Индивиды с высокими оценками по шкале «поиск новизны» импульсивны, раздражительны, склонны нарушать правила, преграждающие им доступ к тому, что, как они полагают, принесет удовлетворение или позволит встряхнуться (противоположный полюс – конвенциальность, приверженность правилам). Индивиды с высокими оценками по шкале «зависимость от награды» с готовностью формируют теплые межличностные отношения, отзывчивы и сентиментальны (противоположный полюс – отчужденность, независимость, критичность). Люди с высокими и низкими оценками по шкале «упорство» различаются легкостью, с которой они отказываются от намеченной цели, встречая препятствия.

С.Р. Клонингер связал «избегание ущерба» с серотониновой системой мозга, «поиск новизны» – с дофаминовой, а «зависимость от награды» – с норадреналиновой. Серотонин, дофамин и норадреналин являются медиаторами, т.е. веществами, с помощью которых сигнал (информация) передается от одной нервной клетки к другой. Нервная клетка синтезирует медиатор, используя для этого определенные ферменты, и высвобождает его в синаптическую щель, где молекулы медиатора узнаются и связываются специфическими белками-рецепторами на поверхности постсинаптического (воспринимающего сигнал) нейрона. Для прекращения воздействия медиатора на постсинаптический нейрон молекулы медиатора переносятся назад в клетку, из которой он был выделен, особыми белками-переносчиками или разрушаются в межклеточном пространстве ферментами, предназначенными для этой цели.

Согласно современным представлениям, система нейронов, использующих в качестве медиатора норадреналин, связана с побуждающими, мотивационными аспектами поведения, дофаминовая система – с обеспечением подкрепления, или «награды», а серотониновая оказывает тормозящий эффект на определенные виды активации, в частности, ведущие к тревоге или агрессии. Следует иметь в виду, что такая «функциональная» классификация медиаторных систем является очень условной. Каждая из данных систем мозга в действительности влияет на целый спектр функций. Полифункциональность медиаторных систем связана с их особой анатомической организацией. Так, нервные клетки, вырабатывающие дофамин, посылают свои отростки во многие отделы ЦНС. Соответственно и синапсы, в которых передача информации осуществляется с помощью дофамина, обнаруживаются в целом ряде мозговых структур, причем описано пять типов рецепторов, узнающих дофамин, которые различаются строением, некоторыми фармакологическими свойствами и локализацией в регионах мозга.

Аналогичные особенности имеют серотониновая и норадреналиновая системы. При этом все три медиаторные системы тесно взаимодействуют между собой и с другими медиаторными системами мозга, также участвующими в регуляции когнитивных и эмоциональных процессов. Если исходить из модели С.Р. Клонингера, подходящим объектом для изучения генных основ такой черты темперамента, как «избегание ущерба», является любой ген, кодирующий белки, которые участвуют в обмене серотонина в ЦНС (ферменты, рецепторы, белок-переносчик), а также многочисленные генетически детерминированные факторы, от которых зависят время, место и активность процесса синтеза любого из перечисленных белков.

Подобные же гипотезы могут быть сформулированы относительно ассоциации генов, вовлеченных в обмен дофамина и норадреналина, с предположительно зависящими от соответствующих медиаторных систем чертами темперамента. «Поиск новизны». Первые сообщения подтвердили гипотезу С.Р. Клонингера о связи между «поиском новизны» и дофаминовой системой мозга: была обнаружена ассоциация этой черты темперамента с наличием разных форм (полиморфизмом) расположенного в одиннадцатой хромосоме гена, кодирующего дофаминовый рецептор четвертого типа (DRD4).

Оказалось, что индивиды, обладающие более длинными аллелями DRD4, имели и более высокие оценки по «поиску новизны». Длина аллеля DRD4 зависит от числа повторов определенного отрезка ДНК в III экзоне (экзоны – участки гена, кодирующие последовательность аминокислот в белке). Таких повторов у человека может быть от двух до десяти, но наиболее часто встречаются в популяциях генотипы с четырьмя, семью, а в странах Азии – и с двумя повторами; физиологические последствия этих различий изучены пока недостаточно. Попытки подтвердить связь данного полиморфизма с «поиском новизны» дали противоречивые результаты. Значимая ассоциация была продемонстрирована лишь немногими авторами. В большинстве работ ассоциации между «поиском новизны» и полиморфизмом гена DRD4 не были обнаружены. Не увенчались успехом и попытки связать данную ось темперамента с полиморфизмом других участков гена DRD4, а также с геном рецептора дофамина второго типа (DRD2), геном переносчика дофамина (DAT), геном рецептора серотонина 2а и геном переносчика серотонина. Относительно гена рецептора дофамина третьего типа (DRD3) были получены неоднозначные результаты.

Следует отметить, что для оценки черты «поиск новизны» исследователи использовали не только тесты TPQ и TCI, но и другие опросники, такие как Личностный опросник Айзенка (коррелирующая с «поиском новизны» шкала – «экстраверсия»), Каролинска личностные шкалы («импульсивность», «избегание монотонии»), NEO-PI (из этого опросника, созданного для измерения Большой пятерки личностных черт, выбирались отдельные релевантные «поиску новизны» утверждения). Однако едва ли это послужило основной причиной противоречивости данных. Важными факторами, затрудняющими выявление ассоциаций между «поиском новизны» и генотипом, являются, по-видимому, небольшой эффект DRD4, взаимодействие его продуктов с другими белками, а также значительное влияние среды, маскирующее в ходе онтогенеза генетические различия между людьми по контролю над импульсами.

В ряде работ взаимодействие DRD4 c другими генами и онтогенетический аспект были приняты во внимание. Так, Р.П. Эбштейн и соавт. оценили темперамент двухнедельных младенцев с помощью шкалы Brazelton neonatal assessment scale и обнаружили, что на уровень ориентировочной активности в этом возрасте влияет сочетание гена DRD4 и гена белка-переносчика серотонина, в то время как у взрослых взаимодействие этих двух генов влияет на «поиск новизны». В детском возрасте с «поиском новизны», согласно тесту TPQ, помимо гена DRD4, оказался связан ген DRD2; причем общий эффект этих генов на «поиск новизны» был более отчетливым, чем эффекты каждого из них в отдельности. Результаты исследований, проведенных на детях, у которых «поиск новизны» непосредственно не измерялся, но оценивались сходные черты, также свидетельствуют в пользу вклада генетически детерминированных особенностей дофаминового обмена в регуляцию активности. В частности, показано, что аллельная форма с семью повторами DRD4 значительно чаще встречается у детей с синдромом дефицита внимания, основными симптомами которого являются невнимательность, импульсивность и гиперактивность.

Комбинация генов DRD2, переносчика серотонина и рецептора андрогена человека вносит вклад в развитие симптомов импульсивности и гиперактивности как при синдроме дефицита внимания, так и при других расстройствах детского поведения, характеризующихся непослушанием и нарушением социальных норм. С импульсивностью и гиперактивностью при данных расстройствах, по-видимому, связан и полиморфизм гена-переносчика дофамина.

В серии работ объектом изучения были больные с различными формами патологических зависимостей (больные наркоманией и алкоголизмом, азартные игроки). Установлено, что у больных с зависимостями оценки по «поиску новизны» обычно выше, чем у здоровых людей и, кроме того, среди больных чаще встречаются носители длинного аллеля DRD4. Однако различий по «поиску новизны» между больными алкоголизмом с длинными и короткими формами аллеля DRD4 обнаружить не удалось. Вместе с тем у наркоманов была найдена ассоциация между генотипами по DRD2 и «поиском новизны», а также между генотипами по DRD3 и «поиском ощущений». Следует отметить, что дофаминовые рецепторы второго типа наиболее определенно связываются со злоупотреблением алкоголем и другими веществами. Носительство одного из аллелей гена DRD2 (аллель A1, полиморфизм TaqI), расположенного, как и DRD4, в одиннадцатой хромосоме, ведет к снижению функции дофаминовых рецепторов второго типа в стриатуме, с одной стороны, и к алкоголизму и наркомании – с другой. Однако нет достаточных оснований утверждать, что связь между обменом дофамина и формированием зависимости опосредована «поиском новизны». Вероятнее, «поиск новизны» и злоупотребление алкоголем и наркотическими веществами имеют общий нейронный субстрат, обеспечивающий положительное подкрепление, – мезолимбический отдел дофаминовой системы мозга. Общий вклад в «поиск новизны» и возникновение алкогольной наркотической зависимости вносит, по-видимому, и опиатная система, оказывающая модулирующий эффект на дофаминовую. В частности, у больных алкоголизмом «поиск новизны» связан с полиморфизмом гена m-опиатного рецептора.

«Избегание ущерба». Почти одновременно с сообщениями об ассоциации полиморфизма гена DRD4 с «поиском новизны» появилось сообщение об ассоциации полиморфизма гена переносчика серотонина (5HTTLPR) с «чертами тревожного ряда»: невротизмом по NEO-PI, тревожностью по опроснику 16PF и «избеганием ущерба» также по NEO-PI (при выборе релевантных утверждений). Ген переносчика серотонина расположен в семнадцатой хромосоме и имеет две формы, различающиеся длиной участка (промотора), в котором к гену прикрепляется РНК и начинается процесс считывания информации. При коротких формах аллеля (с делецией) может уменьшаться количество белка-переносчика серотонина. У лиц с одним или двумя короткими аллелями уровни невротизма и тревожности оказались выше, чем у лиц, не имеющих в своем генотипе короткого аллеля. Данную закономерность попытались подтвердить в клинически и популяционно различающихся группах.

В ряде работ получены положительные результаты, но в большинстве – ассоциация либо отсутствовала, либо наблюдалась противоположная тенденция: снижение уровня тревожности у носителей короткого аллеля. Более того, К. Маццанти и соавт. на большой выборке испытуемых (n=655) нашли сцепление между геном переносчика серотонина и чертами тревожного ряда (отдельными субшкалами «избегания ущерба») и не обнаружили ассоциаций. Это означает, что полиморфизм промоторного участка гена, возможно, не связан с тревожностью, но находится близко к другому полиморфному участку (сцеплен с ним) в этом или близко расположенном гене, который на самом деле и вносит вклад в межиндивидуальные различия по выраженности тревожных черт.

Несмотря на такую неоднозначность данных, участие гена переносчика серотонина в формировании межиндивидуальных различий по чертам, связанным с тревожностью, большинству исследователей представляется весьма вероятным. Отсутствие ассоциаций, по данным ряда исследований, по-видимому, можно объяснить взаимодействием гена переносчика серотонина с другими генетическими факторами. Так, показано, что в двухмесячном возрасте ассоциация черты темперамента «дистресс в ответ на ограничения» (аналог взрослого невротизма) с геном переносчика серотонина имеет место только у младенцев с двумя короткими аллелями DRD4.

Кроме того, важными причинами неоднозначности результатов могут быть половые и расовые различия, опосредствующие влияния генотипа на тревожность. Увеличение уровня тревожности у носителей короткого аллеля обнаруживается на больших мужских выборках, а на смешанных выборках или на выборках, в которых большинство составляют женщины, эта закономерность отсутствует. Относительно расовых различий установлено, что частота короткого аллеля у японцев – около 80 %, у афроамериканцев чаще встречается длинный аллель, а европейцы занимают промежуточное положение, причем характер зависимости невротизма от генотипа в последних двух группах различен: у европейцев носительство короткого аллеля ведет к повышению невротизма, а у афроамериканцев – к снижению.

Учитывая все эти факты, а также то, что полиморфизм промоторного участка гена переносчика серотонина появился на поздних ступенях эволюции (всего около 40 млн. лет назад), полагают, что дальнейшее изучение данного полиморфизма поможет ответить на ряд важных вопросов, касающихся функции тревожных черт в приспособлении человека и других приматов к жизни в очень сложных социальных группах. В частности, Т. Накамура и соавт. связывают увеличение частоты короткого аллеля в японской популяции с эмоциональной сдержанностью и межличностной чувствительностью – типичного для японцев способа адаптации, нацеленного на избегание исключения из социума.

Согласно результатам пионерского исследования К.Р. Леш и соавт., полиморфизм промоторного участка гена переносчика серотонина отвечает за 7–9 % генетической вариативности, 3–4 % общей вариативности по тревожности и, предположительно, является одним из десяти-пятнадцати генов, связанных с данной чертой. Помимо гена переносчика серотонина на межиндивидуальные различия по тревожным чертам, возможно, влияет ген эндопептидазы – фермента, ограничивающего темп продукции энкефалина. В проявлении генов, вовлеченных в формирование тревожных черт, важную роль играют эпистатические эффекты, т.е. активность определенного гена зависит от наличия или отсутствия в генотипе конкретных форм другого гена.

Не обнаружено корреляции между тревожностью и полиморфизмом гена переносчика серотонина, расположенным в одном из некодирующих участков гена (т.е. в одном из интронов). Поиск связи между тревожными чертами и генами DRD2, DRD3, DRD4, DAT1 и рецептора серотонина 2а также дал отрицательный результат.

Начато изучение роли генетических факторов, опосредствующих влияние среды на выраженность невротизма и тревожности. В одном из исследований испытуемые-студенты были разделены на тех, для кого уровень стресса в детстве был низким, и тех, для кого высоким. Затем был установлен генотип каждого студента по гену никотинового ацетилхолинового рецептора и проведена психологическая оценка личности. Оказалось, что в группе студентов, в генотипе которых присутствует определенный вариант данного гена (содержащий повтор отрезка ДНК в 239 основаниях), невротизм и тревожность выше у лиц, в детстве подвергшихся стрессу, а у студентов без этой формы гена – наоборот. Эти результаты свидетельствуют, что переживание стресса в детстве изменяет проявления невротизма и тревожности во взрослом возрасте и эти изменения варьируют в зависимости от генотипа по гену никотинового ацетилхолинового рецептора.

«Зависимость от награды». «Зависимость от награды» пока не стала предметом специального изучения в молекулярной генетике. Данные об этой черте получены как побочные при изучении ассоциаций «поиска новизны» и «избегания ущерба» с генами серотониновой или дофаминовой систем. Эти данные позволяют предположить, что «зависимость от награды» опосредствована взаимодействием генов рецептора серотонина типа 2c, DRD4 и DRD3; в частности, «зависимость от награды» значительно ниже у лиц с более редкой формой аллеля (с заменой одного из оснований) серотонинового рецептора 2c, причем эти различия наиболее очевидны в присутствии длинного аллеля DRD4. Не найдено связи между «зависимостью от награды» и полиморфизмами DRD3, DRD4, рецептора серотонина типа 2а и переносчика серотонина при их изолированном изучении. Относительно гена DRD2 данные пока противоречивы. Однако дальнейшее исследование вклада гена DRD2 в «зависимость от награды» и противоположный полюс данной оси – отчужденность – представляется перспективным. В 1997 г. в журнале «Nature» появилось сообщение о корреляции плотности рецепторов дофамина D2 в мозге с «отчужденной личностью» (detached personality, Каролинска личностные шкалы), характеризующейся недостатком близости и теплоты в межличностных отношениях. Затем А. Брейер и соавт. подтвердили и расширили эти данные. В частности, они показали, что отчужденность, измеренная ими, как и в первом исследовании, с помощью Каролинска личностных шкал, коррелирует с подшкалой «сентиментальность» шкалы «зависимость от награды» TPQ и оба этих психологических показателя (и никакие другие шкалы) коррелируют с плотностью рецепторов D2 в стриатуме: чем ниже плотность, тем меньше сентиментальность и больше отчужденность. Эти факты согласуются с данными, которые получили К. Блюм и соавт. об ассоциации полиморфизма гена DRD2 (TaqI) с шизоидным/избегающим поведением.

Агрессивность. Одна из линий исследований в молекулярной генетике связана с поиском генетических предпосылок антисоциального поведения. В этом контексте изучаются агрессивность и другие черты, ведущие к жестоким и насильственным действиям, например, импульсивность. Около 50 % межиндивидуальных различий по агрессивности объясняется наследственными факторами, что, возможно, связано с вкладом темперамента в развитие агрессивности и антисоциального поведения. В частности, показано, что предикторами агрессивности являются эмоциональность и активность, а в основе антисоциального расстройства личности лежит сочетание низкого «избегания ущерба», высокого «поиска новизны» и низкой «зависимости от награды». Биохимические данные свидетельствуют об устойчивой негативной корреляции между агрессивностью и показателями активности серотониновой системы.

Ряд авторов анализировали связь агрессивности с полиморфизмом расположенного в одиннадцатой хромосоме гена триптофан гидроксилазы – фермента, участвующего в синтезе серотонина. Полиморфизм гена триптофан гидроксилазы (замена аденина на цитозин в седьмом интроне) оказался связан с уровнем враждебности по опроснику Buss-Durkee у лиц с расстройствами личности (n=40): враждебность была выше у лиц, не имеющих в генотипе более редкого аллеля. В большой группе здоровых испытуемых (n=251) при использовании интервью и State-Trait Anger Expression Inventory получены противоположные результаты. Носительство редкого аллеля вело к увеличению оценок по «агрессивному темпераменту», «антисоциальному поведению», «гневливому темпераменту» (измерение, релевантное импульсивности) и «отреагированию гнева» (отражает частоту, с которой гнев ведет к агрессии любого типа против окружающих). По шкале «реакции гнева», указывающей на склонность реагировать гневом на провокационные действия окружающих (например, критику), различий между испытуемыми с разными генотипами не было.

Склонность к агрессии и жестокости, по-видимому, ассоциирована с целым рядом генов, вовлеченных в функционирование серотониновой и дофаминовой систем. Так, К.П. Леш и соавт. нашли, что носители короткого аллеля переносчика серотонина имеют более низкие оценки по дружелюбию – одному из суперфакторов Большой пятерки личностных черт, в котором теплота, эмпатийность и открытость в межличностных отношениях противопоставляются агрессивности и враждебности. Д.Э. Комингс и соавт. обнаружили у ветеранов войны с посттравматическим стрессовым расстройством связь между поведенческими проблемами определенного типа в школе, например исключением из школы за драку, и полиморфизмом DRD2. Найдены ассоциации антисоциальных черт у больных алкоголизмом с генами рецепторов серотонина 1b и 2a и геном переносчика серотонина, причем в исследованиях с использованием гена переносчика серотонина подтверждено увеличение «поиска новизны» и снижение «избегания ущерба» у подгруппы больных алкоголизмом с антисоциальными чертами. Кроме того, антисоциальное поведение при алкоголизме связано с полиморфизмом гена, кодирующего МАО-А (МАО-А – фермент, участвующий в разрушении серотонина и дофамина и, таким образом, ограничивающий активность этих медиаторов). Последний результат представляет особый интерес, так как ген МАО-А расположен в половой X-хромосоме и этот факт может отчасти объяснять как наблюдаемые половые различия по агрессивности, так и повышение агрессивности при наследственных синдромах, связанных с изменением нормального числа половых хромосом. Однако следует отметить, что агрессивное поведение наблюдается и при многих других генетических синдромах. Например, Дж. Стейерт и соавт. описали трех мальчиков с микроделецией в восьмой хромосоме, основными характеристиками которых были гиперактивность и агрессивность, причем показатели интеллекта, хотя и невысокие, находились в нормативном коридоре значений. У здоровых мальчиков старшего подросткового возраста связь лонгитюдно устойчивой агрессивности с генными различиями по МАО-А и МАО-В (гены, кодирующие эти белки, находятся близко друг от друга в X-хромосоме) не была обнаружена, но оказалась выявлена ассоциация данной черты с длинным аллелем DRD4.

В двух исследованиях сопоставлялись генотипические различия с различиями по отдельным составляющим личностной сферы. Попытка А. Серретти и соавт. найти связь уровня самооценки у больных с расстройствами настроения и полиморфизмом генов DRD4 и переносчика серотонина не увенчалась успехом. Д.Э. Комингс и соавт. обнаружили ассоциацию сочетания двух мутаций в гене DRD2 и тем, использует ли индивид зрелые или невротические, незрелые защитные стили.

Обзор работ, посвященных поиску генных основ поведения, пока не позволяет говорить о надежных и воспроизводимых результатах. Отчасти это объясняется тем, что в настоящее время преимущественно молекулярная генетика «ведет за собой» психологическое исследование – трудно и дорого искать гены, отвечающие за психологические различия, сравнительно легко и недорого использовать уже идентифицированные гены для поиска ассоциаций с личностными чертами. Для оптимизации поиска генных основ темперамента и других психологических характеристик могут быть применены по меньшей мере два подхода, предполагающие существенный вклад со стороны психологии.

В основе первого подхода лежит идея о том, что эффект изменений уровней дофамина или серотонина в ЦНС нельзя понять в изоляции от процессов обработки информации внутри конкретных нервных сетей. Связать между собой экспрессию генов, психологические процессы и определенные структуры мозга позволяют функциональная геномика, нейропсихология и психофизиология, причем использование нейропсихологических и психофизиологических данных необходимо как для выбора релевантных генетическому анализу психологических свойств, так и для понимания уже найденных ассоциаций между психологическими и генетическими признаками. Это может быть продемонстрировано на примере полиморфизма гена DRD4. Как следует из обзора исследований, наличие определенного аллеля данного гена оказывает модифицирующее влияние на формирование межиндивидуальных различий по целому ряду черт, причем в сочетании с другими генами. Возможно, что взаимодействие между DRD4 и другими генами действительно, как и предполагают в настоящее время, осуществляется на уровне их биологических продуктов. Однако учитывая, что рецепторы дофамина четвертого типа имеют наибольшую плотность в новой, особенно лобной, и энторинальной коре мозга, а также в гиппокампе – структурах, ответственных за формирование целенаправленного поведения, интеграцию сенсорных сигналов и процессы памяти соответственно, можно предположить, что вклад гена DRD4 в межиндивидуальные различия по ряду психологических свойств обусловлен его участием в функциях общей регуляции поведения.

Второй подход к оптимизации поиска генных основ темперамента – это изучение психической сферы (поведенческих фенотипов) лиц с генетическими синдромами. Наибольший интерес представляют синдромы, вызываемые выпадением небольших участков одной из хромосом. Подход предполагает идентификацию генов, расположенных в данных участках, с одной стороны, и поиск психологических свойств, наиболее тесно связанных с дефектом наследственного аппарата – с другой. Чтобы выбрать психологические признаки, связанные с генами, из множества психических особенностей, обусловленных средовыми влияниями, механизмами адаптации к болезни и т.д., полезно провести синдромный психологический анализ с идентификацией первичных и вторичных дефектов, изучением выделенных компонентов синдрома методами генетики поведения и т.д. Пока идентификация генов опережает психологический анализ. Так, например, в участке седьмой хромосомы, выпадение которого вызывает синдром Уильямса, идентифицировано уже семь генов, однако функции этих генов в развитии психологических особенностей, связанных с синдромом, пока неизвестны, хотя показано, что дети с данным синдромом отличаются от больных с другими синдромами большим дружелюбием и сохранностью способности хорошо понимать состояние другого человека (theory of mind) по выражению лица. В участке хромосомы 17, отсутствие которого вызывает синдром Смита – Маджениса, к настоящему времени идентифицировано двенадцать генов, однако не изучена их связь как с проблемным поведением детей данной группы (агрессивностью, импульсивностью, взрывчатостью, невнимательностью, навязчивыми попытками привлечь внимание, нанесением себе увечий), так и с позитивными отличительными чертами (ласковым характером, улыбчивостью, чувством юмора.

Следует обратить внимание на важность сравнительного изучение больных с разными синдромами, что позволяет разделить типические черты – характерные для большинства детей с врожденной умственной отсталостью и другими проблемами, вызванными общим дисбалансом генных продуктов, – от специфических, вызванных отсутствием определенного участка хромосомы. К общим чертам, по-видимому, могут быть отнесены повышение невротизма, меньшая открытость опыту и меньшая сознательность, чем в норме, а также снижение дружелюбия у мальчиков.

В целом, учитывая противоречивость полученных к настоящему времени результатов, было бы преждевременно говорить об открытии генов, отвечающих за существование межиндивидуальных особенностей по определенным чертам темперамента и личности. К наиболее перспективным линиям исследования можно отнести поиск ассоциаций между:

1) генами, вовлеченными в функционирование дофаминовой системы, и теми динамическими особенностями поведения, которые связаны с активностью («поиском новизны») и общительностью («сентиментальностью»), 2) геном переносчика серотонина и тревожностью, 3) геном триптофан-гидроксилазы и агрессивностью.

Урок 31 – 32. Психические болезни

Методы: лекция

Содержательная часть урока:

Гипотеза о происхождении психических болезней

Генетиков всегда интересовал вопрос, почему, несмотря на пониженную генетическую приспособленность психических больных, психозы так широко распространены во всех человеческих популяциях. Для объяснения высокой частоты психических болезней в популяциях была выдвинута эволюционно-генетическая гипотеза. Согласно этой гипотезе психические болезни представляют собой животное наследие человека, а их высокая распространенность объяснялась тем, что гены, их формирующие, в невысоких дозах, повидимому, полезны и благодаря этому сохраняются в популяции. Известно, что у низших животных поведение состоит из генетически запрограммированных реакций, а поведение высших позвоночных, особенно у млекопитающих, в меньшей степени определяется генетической программой, а является результатом научения. Считается, что эволюция поведения идет не путем полного исчезновения старых реакций и замены их новыми, а путем перевода первых в скрытое состояние. В результате гибридизации, селекции, а возможно и стрессовых факторов, могут создаться условия для проявления филогенетически древних реакций. Если по каким-то причинам резко снижается порог реагирования, то реакции могут возникать не только в ответ на специфические раздражители, но и на нейтральные.

У животных описаны три типа нервных реакций, эволюционно сформировавшихся как защитные: эпилептиформный, кататонический и аффективный, а у человека известны три группы психозов: эпилепсия, шизофрения и аффективные психозы. Сходство этих состояний у человека и животных может свидетельствовать о том, что психические болезни человека эволюционно произошли от защитных реакций животных: эпилепсия от эпилептиформной реакции, аффективные психозы от аффективной реакции, шизофрения от кататонической реакции. Из-за того что у человека резко снизился порог реагирования, эти реакции утратили свою адаптивную роль и стали патогенными. Таким образом, в основе шизофрении, эпилепсии и маниакально-депрессивного психоза лежат биологически древние защитные реакции.

Наиболее архаичной защитой у животных является судорожная реакция. Она встречается у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы: рыб, амфибий, птиц, млекопитающих, что и указывает на ее адаптивный характер. Считается, что эпилептический припадок – это чрезмерное выражение свойства нервной системы готовности к бурным защитным двигательным реакциям борьбы или бегства. Его значение заключается в разрядке опасных для нервной ткани очагов высокого напряжения и в освобождении мозга от токсинов.

Генетические исследования на животных показали, что предрасположенность к судорожным припадкам имеет полигенный характер. Сохранение в популяции животных особей с очень низким порогом судорожной реакции позволяет предположить, что «эпилептические» гены связаны с определенными биологическими преимуществами. Об этом говорит более высокая подвижность нервных процессов, в частности, более высокая скорость выработки условных рефлексов у крыс линии Крушинского–Молодкиной, специально отселектированной на предрасположенность к эпилепсии. Крысы этой линии лучше решают предлагаемые им задачи, но имеют более низкий порог электросудорог, которые возникают у них при действии звука.

Шизофрения рассматривается как проявление чрезмерно низкого порога кататонической реакции. Кататонические реакции (явление, известное как животный гипноз) относят к нормальным адаптивным реакциям. Хищники, как правило, обращают внимание на движущиеся предметы, а застывание (кататония) делает жертву незаметной. В этом состоит адаптивное значение кататонических реакций. Чрезмерная выраженность таких реакций делает их патологическими.

Кататонические позы нередко встречаются у крыс низших социальных рангов, биологически плохо приспособленных. Вывести линию крыс с предрасположенностью к кататонической реакции не удалось из-за их низкой способности к размножению. О параллели между шизофренией и кататонической реакцией свидетельствует сходство в двигательной активности. Типичным проявлением «шизофренического облика» является манерность и вычурность поведения. Причина этого – резко выраженные кататонические нарушения моторики, сочетание «застывания» и повышенной двигательной активности (гиперкинезов). Из всех психозов кататония более характерна именно для шизофрении. У большинства больных шизофренией при всех ее формах наблюдаются микрокататонические симптомы – это пониженная чувствительность вестибулярного аппарата, мышечная заторможенность, угловатость движений, стереотипная деятельность.

Аффективные психозы возникают у особенно эмоциональных лиц, поэтому их рассматривают как проявление патологически низкого порога эмоциональных реакций. Ярко выраженная суточная периодичность маниакально-депрессивного психоза указывают на то, что аффективные психозы являются реакцией мозга на биологические ритмы организма у лиц с патологически сниженным порогом эмоциональных реакций

Психоз рассматривают как «плату» за сохранение в популяции определенных генов, которые в других комбинациях дают их носителям какие-то биологические преимущества. Какие же преимущества могут давать людям умеренные дозы генов, ответственных за психические болезни? При попытках в эксперименте найти ответ на этот вопрос были обнаружены интересньле факты. Получена информация о том, что у больных шизофренией женщин высок процент музыкально и художественно одаренных детей. У пилотов высокого класса, обладающих очень быстрой реакцией, часто наблюдаются, изменения в электроэнцефалограмме, соответствующие эпилептиформному типу. В экспериментах на животных показано, что индивидуальные характеристики наиболее ярко проявляются при повышенной возбудимости. Известно немало примеров того, что индивиды, одаренные специальными творческими способностями, не только сами имеют психические отклонения, но также и повышенный процент родственников с психическими аномалиями.

Униполярный, или депрессивный синдром

Хотя у многих людей время от времени наступают депрессивные состояния, лишь у немногих такие состояния проявляются настолько сильно, что они диагностируются как депрессивный, или униполярный, синдром. Униполярный синдром встречается у 3,5% популяции и включает острые, хотя и ограниченные во времени приступы депрессии. Среди женщин униполярный синдром распространен чаще, чем среди мужчин.

При близнецовых исследованиях показано, что оптимистический или пессимистический настрой человека обусловлен в значительной степени генетически.

Риск развития депрессивного синдрома у родственников первой степени родства с больным колеблется от 5% до 25%. Конкордантность по заболеванию составляет для МЗ близнецов 40% и для ДЗ близнецов 17%, что свидетельствует в пользу генетической предрасположенности к депрессивному синдрому. Наследственную природу заболевания подтверждают исследования приемных детей и их родителей. Наследуемость униполярного синдрома в среднем составляет 0,75.

В развитии униполярного синдрома прослежен эффект антиципации, однако увеличения тринуклеотидных повторов выявлено не было. В одних исследованиях обнаружена связь депрессивного синдрома с геном переносчика серотонина на хромосоме 17д и с геном рецептора дофамина О₄, однако в других исследования подтверждения этому не найдено. В ряде исследований предполагается мультифакториальная природа депрессивного синдрома или же выдвигается модель главного гена.

Биполярный синдром

Ранее использовавшийся термин маниакально-депрессивный синдром заменен в настоящее время термином биполярный синдром. Дело в том, что при биполярном синдроме наблюдаются маниакальные приступы или происходит чередование маниакальных и депрессивных состояний. Под маниакальным состоянием подразумевается приподнятое настроение, повышенная активность и самооценка, раздражительность, уменьшенная потребность во сне. Больные постоянно продуцируют идеи, часто отвлекаются. Депрессивные симптомы включают снижение настроения, уменьшение интереса к различным видам деятельности, бессонницу или сонливость, психомоторное возбуждение или торможение, усталость, чувство ненужности и вины, неспособность концентрироваться и действовать решительно, мысли о смерти или самоубийстве. Биполярный синдром распространен реже, чем униполярный – примерно у 0,3–1,5% популяции с равной вероятностью среди мужчин и женщин.

У родственников лиц с биполярным синдромом риск развития заболевания выше, чем в среднем в популяции, что может предполагать наследственную природу данного заболевания. Действительно, конкордантность по биполярному синдрому среди МЗ близнецов колеблется от 33% до 80%, среди ДЗ близнецов – от 0% до 8%. Исследования приемных детей также подтверждают генетическую основу заболевания. Механизм наследования биполярного синдрома сложен и, скорее всего, включает много локусов, ответственных за предрасположенность к данному заболеванию. При исследовании маркеров биполярного синдрома предполагалось много маркеров на разных хромосомах (18р, 18д, 21д), однако в более поздних исследованиях результаты не всегда были воспроизведены.

Многие известные личности, особенно музыканты, страдали значительными перепадами настроения. Например, у Генделя, Берлиоза, Шумана и Малера описаны особенности поведения, которые в настоящее время характеризуются как симптомы биполярного синдрома. У Берлиоза и Шумана в музыкальных произведениях чередуются меланхолические и оживленные фрагменты. Следует заметить, что Шуман закончил свою жизнь в психиатрической лечебнице, где в возрасте 46 лет умер от сознательной голодовки. Малер, венский композитор, был пациентом Зигмунда Фрейда, и также проявлял психическую нестабильность и перепады настроения. Возможно, заболевание как-то связано с творческой активностью этих людей.

Сходное с биполярным синдромом состояние циклотомии характеризуется менее выраженными перепадами между состояниями эйфории и дисфории. В данном случае легкую эйфорию называют термином гипомания. Циклотомия обычно начинается в возрасте около 20 лет. Как правило, люди вначале не замечают признаков болезни и лишь спустя некоторое время отмечают значительные и неизбежные перепады настроения.

Шизофрения

К шизофрении относят группу тяжелых хронических нарушений психики, проявляющихся в расстройстве мышления, эмоций и поведения, которые часто начинаются без видимой причины. Шизофрения характеризуется клиническим полиморфизмом. Некоторые больные беспрестанно хихикают, другие большую часть времени неподвижно сидят, у третьих наблюдаются периоды агрессивного поведения. Состояние одних больных быстро улучшается, у других годами сохраняется помраченное сознание. Одни больные теряют способность к концентрации внимания и логическому сопоставлению фактов, у других в некоторых жизненных ситуациях отмечается хорошо выраженное логическое мышление, но при действии самых незначительных причин оно утрачивается. Некоторые больные в течение длительного времени могут нормально жить и успешно работать и только временами впадать в тяжелое состояние дезориентации.

В популяциях шизофрения встречается с частотой около 0,85%, а с учетом шизоидности – 4%. Шизофрения обнаруживается как в промышленно развитых, так и в развивающихся странах: в Северной Америке распространенность шизофрении составляет 2,3–40 случаев на 1000 населения, на севере Европы – от 0,048 до 15, в Азии – 1,8–3,8, в Африке – б–11,5. В больших городах шизофрения чаще встречается в низших слоях населения. Это, возможно, связано с тем, что предрасположенные к шизофрении люди из-за умственной и волевой недостаточности опускаются на более низкие ступени социальной лестницы. При этом отцы шизофреников и здоровых индивидов по социальному положению не различаются.

Высокая популяционная частота шизофрении при пониженной плодовитости больных (на 25–30% ниже, чем среднепопуляционная) может поддерживаться лишь в том случае, если генотипы с мутантным аллелем придают их носителям какие-либо селективные преимущества. Было выдвинуто предположение, что пониженная плодовитость больных шизофренией уравновешивается их повышенной устойчивостью к некоторым заболеваниям. Результаты исследований указывали на повышенную устойчивость больных шизофренией к аллергиям, вирусным инфекциям и злокачественным опухолям. Однако не все из перечисленных наблюдений удалось подтвердить, и факт селективного преимущества гетерозигот сейчас нельзя считать установленным.

Высказывалось предположение о существовании инфекционного агента – бактерии или вируса, – вызывающего шизофрению. Такая инфекция может быть получена от кого-то из родственников и может сохраняться в ткани мозга в скрытом состоянии долгое время. В настоящее время уже известны вирусы – возбудители мозговых инфекций с длительным инкубационным периодом. Роль наследственного фактора может состоять в том, что он делает некоторых людей особенно восприимчивыми к этой инфекций. В спинномозговой жидкости некоторых больных шизофренией удалось обнаружить признаки инфекции цитомегаловирусом, а на препаратах мозга этих больных обнаруживаются структурные изменения, которые можно считать результатом вирусной инфекции

Генеалогические исследования показали, что у родственников больного шизофрения встречается чаще, чем в общей популяции. Среди них часто наблюдается тип личности, отклоняющийся от нормы и классифицируемый как шизоид, чаще, чем в среднем в популяции отмечаются депрессии. Наследственностью определяется не только развитие шизофрении как таковой, но и ее формы. Наличие у родственников разных форм шизофрении говорит о генетическом родстве разных форм этого заболевания. Если оба родителя пробанда здоровы, риск для его сибсов составляет около 10%. Риск повышается до 15%, когда болен один из родителей, и достигает 40–60%, когда больны оба родителя. Риск заболеть шизофрении выше у родственников ближних степеней родства, даже если они живут в разных условиях. Чем тяжелее протекает шизофрения у родителей, тем выше риск заболевания для детей. Хотя пол не оказывает сильного влияния на частоту шизофрении, у мужчин заболевание проявляется в более раннем возрасте, чем у женщин. У близких родственников больного риск развития болезни в 10–20 раз выше, чем в общей популяции. Если пробанд имеет кататоническую или гебефреническую симптоматику, то у его родственников риск заболеть шизофренией выше, чем у родственников пробандов с параноидной и простой шизофренией. Внутри семьи существует корреляция клинических форм. Родственники больных кататонической формой имеют больший риск заболеть кататонической шизофренией, чем родственники больных параноидной шизофренией.

О роли наследственности в формировании шизофрении свидетельствуют также близнецовые исследования. То, что более половины монозиготных пар дискордантны по шизофрении, указывает на то, что формирование болезни при наличии наследственной предрасположенности провоцируется какими-то средовыми факторами, которым может подвергаться один из близнецов. Следует, однако, отметить, что до сих пор ни одного специфического средового фактора, вызывающего шизофрению, не обнаружено. Конкордантность по шизофрении монозиготных близнецов, воспитанных врозь, такая же, как и конкордантность воспитанных вместе. Конкордантность по шизофрении дизиготных пар в три раза ниже, чем монозиготных. Если пробанд болен шизофренией, то риск для его монозиготного партнера в 50 раз выше по сравнению со среднепопуляционым, а риск заболеть той же формой болезни, увеличен примерно в 30 раз. У дизиготных партнеров больных шансы заболеть шизофренией примерно в три раза меньше, чем у монозиготных, но при этом в 14 раз выше, чем для человека, не имеющего больных родственников.

Одно время считалось, что родитель, больной шизофренией, своим ненормальным поведением как бы индуцирует расстройство поведения у детей, поэтому близкие родственники болеют шизофренией из-за сходства среды. Исследования семей с приемными детьми показали, что дети больных шизофренией, очень рано отданные на воспитание в другие семьи, болеют шизофренией с частотой значительно большей, чем в целом в популяции. Частота шизофрении у этих детей примерно такова, как и частота этого заболевания у детей, воспитанных своими больными родителями. При этом дети нормальных родителей, даже если они воспитывались в семье, где были больные шизофренией, заболевают реже. Эти факты также указывают на ведущую роль наследственности в заболевании шизофренией. Молекулярно-генетические исследования шизофрении показали наличие у больных нескольких генетических специфичностей в сайтах 5д11.2-д13.3; 6р23; 22д11.

Психические расстройства в онтогенезе

Некоторые психические расстройства, начинаются в детстве, другие развиваются в первые годы жизни. К расстройствам онтогенеза относят умственную отсталость, когда IQ ребенка не превышает 70 баллов. Причинами умственной отсталости могут быть фенилкетонурия, болезнь Тэя–Сакса, синдром фрагильной Х-хромосомы, синдром Дауна, фетальный алкогольный синдром и некоторые другие. Генетические причины этих болезней уже обсуждалась в соответствующих главах. Онтогенетические расстройства включают также аутизм и сходные состояния (синдром Ретта и Аспергера). В данную группу болезней входят различные нарушения в обучении, общении и двигательных навыках (дислексия, заикание и другие), синдром дефицита внимания и гиперактивности и некоторые другие болезни. Известно много выдающихся людей, которые в детстве страдали расстройствами онтогенеза, в частности, в обучении, например, Альберт Эйншейн, Томас Эдисон, Вудро Вильсон, Нельсон Рокфеллер, Винстон Черчиль, Чарльз Дарвин, Джон Кеннеди.

Здесь рассмотрены наиболее интересные и изученные с точки зрения генетики расстройства онтогенетического развития.

Аутизм

Для аутизма характерно отсутствие осознанности о существовании и чувствах окружающих людей. Люди с аутизмом полностью безразличны к комфорту. Они не могут подражать, не понимают свою социальную роль или имеют искаженное представление о ней, неспособны обзаводиться друзьями и знакомыми и отвечать социальной и эмоциональной взаимностью. У людей с данным заболеванием нарушено вербальное и невербальное общение, отсутствует воображение. Разговорный язык вообще не развивается или развивается с задержкой. Речь людей с аутизмом лишена смысла, часто идет повторение слов и предложений. Они малоразговорчивы, не могут начинать и поддерживать разговор, при разговоре могут наблюдаться эхолалии (например, на вопрос «Как тебя зовут?» они повторяют последнее слово, как эхо: «зовут, зовут...»). Для аутизма характерен ограниченный набор видов деятельности, к которым относятся, например, стереотипные движения тела, концентрация на каком-нибудь одном предмете или виде деятельности, постоянные занятия с частями каких-либо предметов, волнение при минимальных изменениях в окружающей обстановке, необъяснимая настойчивость в точной последовательности действий, значительно суженный круг интересов. Больные дети не отзываются на свое имя, не любят, когда их ласкают и обнимают, не выражают никаких эмоций на лице и не контактируют глазами, плохо спят, у них развивается чувство страха. Около 66–75% людей с аугизмом имеют 1Q до 70 баллов.

Аутизм распространен в популяции с частотой 2–5 на 10 000 человек, причем среди мужчин он встречается в 3–4 раза чаще, чем среди женщин. Различия касаются и возрастных групп: так, среди детей 7–9 лет аутизм встречается с частотой 12,6 на 10 000, среди взрослых 18–20 лет – с частотой 0,4 на 10 000, что, по-видимому, объясняется различными диагностическими критериями и улучшением состояния у взрослых. Действительно, с возрастом наблюдается сглаживание симптомов аутизма. Так, в одном исследовании среди больных аутизмом с высоким IQ показано, что у 80% мужчин и 100% женщин улучшаются социальные и коммуникативные умения, у 50% лиц обоего пола уменьшается повторяемость действий. В целом в настоящее время в мире идет тенденция к росту заболеваемости аутизмом.

В биологическом отношении предполагается, что при аутизме недоразвита лимбическая система головного мозга, область, которая отвечает за память и эмоции. У многих детей с аутизмом отмечаются судорожные приступы. В одном исследовании показано увеличение размеров головного мозга у людей с аутизмом, которое, однако, происходит не внутриутробно, а уже в постнатальном периоде на втором-третьем годах жизни. У больных аутизмом наблюдается высокий уровень серотонина в крови (в тромбоцитах). В то же время обнаружена отрицательная корреляция между уровнем серотонина в крови и вербальными способностями.

Ранее предполагали, что к средовым факторам риска развития аутизма относится вакцинация детей против кори, краснухи и свинки, которая происходит в возрасте около 15 месяцев и сопровождается в ряде случаев симптомами аутизма. Дело в том, что в вакцинах до недавнего времени содержался консервант тимеросал на основе ртути. Известно, что большие дозы некоторых форм ртути негативно влияют на развитие мозга, однако тимеросал, как показано в исследованиях, таким эффектом не обладает. Кроме того, у детей, которые не были привиты, аутизм развивается с такой же самой частотой, как и у привитых, поэтому в настоящее время данная гипотеза отвергнута. Многие дети с аутизмом рождаются недоношенными. В прошлом к средовым факторам риска развития аутизма также относилось недостаточно внимательное отношение родителей к ребенку в раннем детском возрасте, особенно матери, но сейчас эта гипотеза также не подтверждена.

Семейные исследования указывают, что риск для сибса больного аутизмом составляет в среднем 4,2%. При близнецовых исследованиях показана большая конкордантность по аутизму среди МЗ близнецов, которая в среднем составляет 73%. Для ДЗ близнецов в ряде исследований конкордантность была равна 0%, что указывает на значительный генетический компонент аутизма. Высказывались различные мнения по поводу механизма наследования аутизма (полигенный, аутосомно-рецессивный и Х-сцепленный), однако в настоящее время ученые более склонны к тому, что аутизм вызывается множеством генов с относительно небольшим эпистатическим взаимодействием. В более ранних исследованиях была прослежена связь между аутизмом и синдромом фрагильной Х-хромосомы, но впоследствии наличие маркеров аутизма на Х-хромосоме не подтвердилось. В одном исследовании предположена связь аутизма с дупликацией в районе 15д11-д13 и предложен механизм наследования по типу генетического импринтинга со стороны матери. В других исследованиях указана связь аутизма с геном переносчика серотонина на хромосоме 17д и с гаплотипом системы Н1А В445СЗООК4 на хромосоме бр. При моделировании на генетически модифицированных животных, несущих человеческие гены, показано, что участок 21 д22.2 ответствен за обучение и память, и нарушения в нем характерны для аутизма. Однако в целом роль данного локуса в общем вкладе в предрасположенность к аутизму у человека пока неизвестна.

Нарушения речевого развития и обучения

Способность членораздельно говорить, писать и читать – важнейшие условия коммуникации. Речь является уникальным свойством человека. Способность развивать артикуляционную речь основана на таких качествах, как тонкий контроль мышц гортани и рта, который отсутствует у шимпанзе и других крупных человекообразных обезьян. РОХР2 был первым обнаруженным геном, имеющим отношение к способности человека развивать речь. Точковая мутация в данном гене вызывала ухудшение речи в одной изученной семье, в которой у половины членов были значительные сложности в артикуляции, сопровождаемые лингвистическими и грамматическими нарушенями. Ученые выделили комплементарный участок ДНК с геном РОХР2 у шимпанзе, гориллы, орангутанга, макаки резус и мыши. Оказалось, что человеческий ген РОХР2 отличен от таковых у животных по ряду кодируемых им аминокислот, что указывает на тот факт, что ген РОХР2 был предметом отбора в течение предыдущей эволюции человека.

Изучая близнецов в возрасте двух лет, ученые пришли к выводу, что генетические, а не средовые факторы играют основную роль в задержке начала разговорной речи у детей, которые проявляют наибольшие трудности в овладении речью.

Для исследования речевых навыков двухлетних детей их родителям был предложен список из 100 наиболее распространенных слов, в котором необходимо было отметить используемые близнецами слова. Варьирование было чрезвычайно большим: одни дети использовали все 100 слов, другие – ни одного. Среднее количество воспроизводимых из списка слов равнялось 48 для близнецовой выборки в целом и лишь 4,2 слова для группы отстающих детей.

Было обнаружено, что как ДЗ, так и МЗ близнецы имели очень сходное речевое развитие. Однако результаты отстающей в речевом отношении группы значительно отличались. Так, если в МЗ близнецовой паре один ребенок был отстающим, то вероятность того, что и его партнер попадал в эту же группу составляла 81%. В то же время для ДЗ близнецовых пар эта величина составляла 42%. Все указанное свидетельствовало в пользу значительного генетического компонента в обучении речи отстающих детей. Для неотстающих детей среда являлась определяющим фактором. При быстром, среднем и даже слегка замедленном речевом развитии именно среда играла большую роль, чем гены.

Считается, что ранняя задержка в речевом развитии не означает, что ребенок обязательно столкнется с трудностями в освоении речи или чтения. Половина этих детей догоняет своих ровесников.

В настоящее время делается акцент на половые различия в речевой задержке – мальчики чаще, чем девочки, сталкиваются с этой проблемой, и, таким образом, принадлежность к мужскому полу является фактором повышенного риска в нарушении речевого развития

Заикание

Заикание характеризуется остановками речевого потока, которые выражаются в повторении звуков, слогов или слов, удлиненности звуков, в результате чего слова становятся «растянутыми». Заикание начинается в детстве. Примерно у одной пятой части заикающихся это состояние сохраняется на всю жизнь. Причины заикания до конца не ясны. Иногда начало этого дефекта объясняют тем, что маленькие дети подражают заикающимся старшим.

Как правило, степень заикания постоянно варьирует – в спокойном состоянии человек говорит лучше, чем в тревожном. В некоторых случаях при сильном волнении, когда от заикающегося человека ждут быстрого ответа на вопрос, заикание может значительно усиливаться. Заикание встречается у 1% взрослых. У детей в возрасте до 5 лет частота заикания 5%, у школьников – с частотой 1,2%.

Заикание можно лечить у специальных врачей – логопедов. Успех лечения выше у детей до 5 лет, их речь может стать нормальной. У детей старшего возраста и у взрослых лечение в основном направлено уже не на речевое улучшение, а на способы решения проблем, связанных с заиканием, в том числе и психологических. Лечение заикания включает специальные мероприятия, связанные с постановкой правильного межреберно-диафрагмального дыхания, тренировкой говорения при широко открытом рте с целью большего расслабления артикуляционных мышц (большинство заик разговаривают, еле открывая рот) и техникой медленного разговора, когда дыхание более свободно и в легкие поступает больше воздуха.

Многие известные люди с заиканием после соответствующего лечения избавлялись от данного заболевания. К ним относятся актеры Брюс Уиллис, Сэм Нейл, Мерилин Монро.

Поиск генетических причин заикания проводили с помощью генеалогического и близнецового методов. Анализ родословных показал, что в некоторых семьях заикание наблюдается в нескольких поколениях, у мальчиков в четыре раза чаще, чем у девочек. У заикающихся женщин процент родственников с таким же дефектом речи выше, чем у заикающихся мужчин. Тот факт, что монозиготные близнецы не всегда конкордантны по заиканию, указывает на то, что в формировании этого дефекта речи определенную роль играют средовые факторы. В некоторых исследованиях отмечается аутосомно-доминантная модель наследования заикания.

Однако большинство наблюдаемых фактов укладываются в теорию мультифакториальной природы этого признака. Считается, что генетическая подверженность заиканию представляет собой полигенную систему с пороговым эффектом, неодинаковым у представителей разного пола. Более высокий процент заикающихся среди мужчин и более высокая наследственная отягощенность заикающихся женщин указывает на то, что порог подверженности этому дефекту речи у женщин выше, чем у мужчин. Практический вывод, который делается из этого заключения, состоит в том, что мальчики формируют группу более высокого риска по заиканию, чем девочки. Другой важный вывод состоит в том, что потомство заикающихся женщин формирует группу более высокого риска, чем потомство заикающихся мужчин.

Синдром Туретта

В 1885 г. французский невропатолог Жиль де ля Туретт впервые диагностировал женщину с заболеванием, впоследствии получившим название синдром Туретта. Синдром Туретта проявляется обычно до 18-летнего возраста и характеризуется непроизвольными, быстрыми, повторяющимися, неритмическими и стереотипными множественными двигательными и вокальными тиками. Двигательные тики обычно затрагивают область головы и других частей тела (туловище, верхние и нижние конечности). К вокальным тикам относятся различные шумовые сопровождения, например, прищелкивание языка, похрюкивание, рычание, лаяние, покашливание, произнесение обычных слов. Популяционная частота синдрома Туретта составляет 5 больных на 10 000 человек, однако для разных популяций данные варьируют. Так, в минессотском исследовании частота синдрома Туретта на 10 000 человек составляла 0,046, среди взрослого населения Северной Дакоты – 0,5, среди подростков Северной Дакоты – 5,2, среди подростков Новой Зеландии – 0,7, среди взрослых Израиля – 4,3. В одном исследовании школьников эта цифра составила 23,4 на 10 000 человек. Среди мужчин синдром Туретта распространен чаще, чем среди женщин (в 1,6–9,3 раза).

Риск заболеть синдромом Туретта для родственников первой степени родства больного по разным данным составляет примерно от 2% до 51%, причем более подверженным, как уже было отмечено, является мужской пол, для представителей которого риск в 5 раз выше, чем для женщин. В одном исследовании была получена конкордантность для МЗ близнецов в 53% и для ДЗ близнецов в 8%. Многие исследования предполагают моногенную аутосомно-доминантную модель с неполной пенетрантностью и варьирующей в зависимости от пола и возраста экспрессивностью. В некоторых исследованиях указывается на мультифакториалъный тип наследования синдрома Туретта. В ряде исследований при синдроме Туретта обнаружены хромосомные перестройки – делеции в хромосомах 9р и 18ди транслокацию.

Дислексия

Дислексия определяется как специфическое и значительное ухудшение способности к чтению, которую нельзя объяснить снижением интеллекта, возможностей овладеть чтением, мотивацией или сенсорными повреждениями. Дислексия является одной из наиболее частых аномалий, диагностируемых в детстве, и представляет огромную образовательную и социальную проблему. Несмотря на то что дислексия считается аномалией, дислексики часто имеют повышенные показатели умственного развития. Среди детей, страдающих дислексией, мальчики составляют около 80%.

У 60% людей, страдающих дислексией, среди родственников обнаруживается задержка развития речи. В одном из исследований показано, что среди детей с дислексией 88% имели одного-двух родственников, которые также были не способны обучиться чтению. В исследованиях на близнецах отмечается более высокая конкордантность монозиготных пар по сравнению с дизиготными. В одном из исследований на 36 парах монозиготных близнецов отмечена стопроцентная конкордантность по дислексии, по другим данным – 68%, в то время как конкордантность у ДЗ близнецов составила 32%. Эти данные говорят о наличии генетической компоненты в формировании дислексии, а неполная конкордантность монозиготных близнецов указывает на определенную роль среды.

Установлено, что дислексия является высоконаследуемым признаком. На основании исследований большого числа семей из Великобритании и США была прослежена связь дислексии с хромосомой 18р11.2 и указан маркер 018553.

Синдром дефицита внимания и гиперактивности

Гиперкинетический синдром проявляется в повышенной склонности отвлекаться. Гиперактивные дети не могут усидеть на одном месте и сконцентрироваться на каком-либо занятии. Они легко переключаются с одного дела на другое, ничего не доводя до конца. Они болтливы и рассеянны, импульсивны и невнимательны. Гиперкинетический синдром встречается у 3–9% детей, причем среди мальчиков в несколько раз чаще, чем среди девочек.

Гиперкинетические дети часто происходят из семей с какими-либо психическими нарушениями. Примерно у 40% из них один или оба родителя страдают психическим расстройством. Часто родители гиперактивных детей являются алкоголиками. Клинико-генеалогические исследования показали, что родственники пробандов с гиперактивным синдромом чаще имеют депрессии, тревожность, чаще употребляют наркотические вещества Риск развития гиперкинетического синдрома у ребенка больной матери составляет от 4% до 38%, больного отца – от 15% до 44%. В другом исследовании показано, что риск развития гиперкинетического синдрома у сибса больного ребенка составляет 25%.

Близнецовые исследования показали, что конкордантность по гиперактивности ДЗ близнецов составляет 29%, а конкордантность МЗ близнецов в 2,5 раза выше. Наследуемость данного признака, по данным разных авторов, колеблется в пределах 0,64–0,88. Для изучения генетики данного заболевания также используются модельные животные – крысы линии Вистар–Киото со специальным геном, локализованным в хромосоме 8 и отвечающим за гиперактивность. У мышей подобный ген локализован в хромосоме 9. Некоторые исследователи предполагают не полностью пенетрантную аутосомно-доминантную модель наследования гиперкинетического синдрома у человека.

Органические поражения мозга

Болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера, ранее известная также под названием деменция, впервые была описана немецким врачом Альцгеймером в 1907 г. В США по статистике ею страдают 5% людей после 65 лет и 25% после 85 лет. В настоящее время выявлена наследственная природа болезни Альцгеймера в некоторых семьях, однако наследственная основа выявлена лишь у 5%.

Болезнь Альцгеймера развивается начиная примерно с 60 лет. Чаще болеют женщины. Болезнь Альцгеймера начинается постепенно. После появления первых симптомов умственная функция ухудшается в течение 3–10 лет. Отмечается двигательное возбуждение маниакального типа, суетливость, распад речи. Больные часто теряются и могут бесцельно бродить в различных местах. Постепенно исчезают двигательные навыки, нарастает расстройство памяти. Больные не могут вспомнить имен своих родственников, не знают свой возраст, не помнят профессии, не понимают смысл речи. У них ослабевает внимание, нарастает вялость и безразличие ко всему окружающему. Наблюдаются бредовые идеи ущерба, ограбления, преследования. На последних стадиях больные не могут говорить и принимать пищу и нуждаются в уходе. Смерть часто наступает в результате инфекций, что обычно наблюдается у людей, прикованных к постели.

При патологоанатомическом исследовании отмечается атрофия коры головного мозга. При гистологическом анализе наблюдается жировое перерождение и дегенерация нервных клеток. Типичным признаком болезни Альцгеймера является отложение белка (3-амилоида вокруг кровеносных сосудов мозга. Считается, что отложение амилоидного белка – главный момент в развитии этой болезни.

Описаны три мутации в кодоне 717 гена АРР, которые вызывают болезнь Альцгеймера. Все они связаны с замещением аминокислоты валина на изолейцин, фенилаланин или глицин. Эти мутации связаны с отложением белка ß-амилоида. При вскрытии бляшки (3-амилоида содержатся в мозгу в области центров обучения и памяти. Открыты еще три гена, ответственных за болезнь Альцгеймера. Один из них локализован в 14-й хромосоме (14д24.3) и кодирует мембранный белок 5182 (белок тау, или тау-протеин), который обусловливает наследование болезни как аутосомного доминантного признака. Белок тау прикрепляется к микротрубочкам в нервных клетках, разрушая эти клетки. Локус АОЗ детерминирует возникновение злокачественной формы болезни Альцгеймера. Было найдено 5 различных мутаций этого гена, связанных с ранним началом семейной болезни. Ген, кодирующий белок 8182, вызывает около 80% рано начинающихся случаев болезни Альцгеймера. Его продукт имеет сходство с мембранным белком, обнаруженным у одного из модельных объектов генетики поведения – червя нематоды. В работе на нематоде показано, что этот белок участвует в транспортировке белков внутри клетки. Считается, что при мутациях гена 5182 соответствующий дефектный белок способен прерывать транспорт АРР в клетку и тем самым способствует накоплению амилоидных бляшек. Методы генной инженерии позволяют внести человеческий ген болезни Альцгеймера в геном мыши. У генетически трансформированых мышей также начинают откладываться бляшки в тех же областях мозга, что и у человека, – в зоне памяти и зоне обучения.

Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона, или дрожательный паралич, впервые была описана английским врачом Джеймсом Паркинсоном в 1817 г. Болезнь Паркинсона является медленно прогрессирующим дегенеративным заболеванием центральной нервной системы, которое примерно одинаково встречается у мужчин и женщин. Европеоиды чаще страдают болезнью Паркинсона, чем представители других рас. Болезнь Паркинсона встречается у 1% популяции в возрасте старше 65 лет и у 0,4% популяции в возрасте старше 40 лет. В абсолютном выражении число случаев болезни Паркинсона растет, что связано с ростом продолжительности жизни и неблагоприятными экологическими факторами.

Данное заболевание включает несколько симптомов, среди которых наиболее выражены тремор (дрожание), мышечная ригидность (напряженность), гипокинезия (замедленность и обеднение рисунка движений), деменция (утрата интеллектуальных способностей), депрессия, снижение обоняния и нарушение сердечного ритма и кровяного давления. Заболевание обычно начинается дрожанием рук в виде «счета монет» и нарушением походки в виде замедленных шажков, наклона туловища вперед и перехода в бег. Уменьшается громкость голоса, речь становится замедленной и монотонной, лицо часто представляет собой застывшую маску.

Люди с болезнью Паркинсона имеют проблемы со многими видами двигательной активности. Одна из наиболее необычных проблем впервые была обнаружена Арнольдом Пиком в 1903 г. Он сравнивал образцы почерков людей до и после появления у них болезни Паркинсона. В некоторых, хотя и не во всех случаях он обнаружил, что размер букв значительно уменьшился. Он назвал данный феномен «микрография», что в переводе с греческого означает «мелкий почерк». Не все, у кого мелкий почерк, страдают болезнью Паркинсона. Речь идет о произошедшем уменьшении почерка.

При болезни Паркинсона существенно повреждаются клетки черной субстанции головного мозга. Характерные симптомы болезни появляются тогда, когда погибает 80–85% клеток данной области. Болезнь Паркинсона происходит из-за недостатка дофамина, который синтезируется в мозгу.

Существует несколько форм болезни Паркинсона. Две наиболее важные – ранняя и поздняя формы. Ранняя форма начинается до 50 лет и составляет 5–10% всех случаев, на позднюю – после 50 лет приходится 90–95%.

Болезнь Паркинсона имеет семейный характер. На развитие болезни оказывают влияние как гены, так и среда. В одном исследовании на близнецах было показано, что болезнь Паркинсона, развивающаяся до 50 лет, имеет значительную генетическую компоненту. Болезнь Паркинсона, развивающаяся после 50 лет, имеет средовую обусловленность. К настоящему времени ученые открыли несколько генов подверженности ранней, или ювенильной, форме болезни Паркинсона К ним относятся гены 5НСА (РАКК1), рагКт (РАКК2) и ген убиквитина которым вводили Н-МФТП в 1980-х гг., лишь у немногих развились признаки болезни, а остальные остались невосприимчивыми.

Часто причиной развития болезни Паркинсона является прием ряда нейролептиков, например галоперидола, а также вещества резерпина, которые вызывают блокаду дофаминовых рецепторов. Реже причиной является отравление угарным газом или марганцем, опухоли и инфаркты мозга. Болезни Паркинсона чаще подвержены работники умственного труда. Частые травмы головы также могут приводить к развитию заболевания, что можно продемонстрировать на примере боксера Мухамеда Али, у которого симптомы болезни проявились в возрасте до 40 лет.

Курение и употребление кофе снижает риск развития болезни Паркинсона. Некоторые ученые считают, что в сигаретах и кофе имеются некоторые защитные вещества. Другие ученые полагают, что сами по себе данные вещества не имеют никакого значения, а все объясняют тем, что людям с пристрастием к каким-либо веществам свойственны специфические биохимические процессы в головном мозгу, что делает их более устойчивыми к болезни Паркинсона.

Установлено, что у 75% лиц с болезнью Паркинсона в роду никогда не было случаев данного заболевания. И, наоборот, в семьях, где встречалось много лиц с данной болезнью, некоторые люди не болели вообще. Однако если у консультирующегося лица в семье были больные, то у него самого риск заболеть выше среднепопуляционного.

В настоящее время основным лечением болезни Паркинсона является введение предшественника дофамина. В некоторых случаях больным проводят трансплантацию пораженного участка мозга.

Хорея Гентингтона

Хорея Гентингтона – это заболевание, которое на начальных этапах характеризуется нарастанием повышенной двигательной активности конечностей, усиливающейся при эмоциональном напряжении. Впервые болезнь была описана американским ученым Джорджем Гентингтоном в 1872 г. Болезнь проявляется начиная с 30 лет и старше. Начало заболевания может быть связано с интеллектуальными расстройствами, психозом и бредом. Отмечаются нарушения речи, эмоциональная притупленность, эндокринные нарушения. В мозгу умерших больных обнаруживают тяжелые изменения в лобных долях, сглаживание извилин, поражения подкорки.

Распределение случаев хореи Гентингтона в родословных соответствует аутосомно-доминантному типу наследования. Индивиды, имеющие признаки этого заболевания, обладают генетической особенностью к тандемному умножению ДНК в четвертой хромосоме. Передача из поколения в поколение хромосомы с такой особенностью приводит к тому, что потомок получает хромосому с более длинным участком ДНК, чем имел его родитель. Чем большее число раз повторен один и тот же участок ДНК, тем раньше начинается заболевание. Болезнь Гентингтона, признаки которой у потомков начинают проявляться раньше, чем у родителей, – результат амплификации последовательности С АС в сайте 4р16.3. В норме число повторов в этом участке составляет 11–34, при их числе больше 42 развиваются симптомы заболевания.

Хорея Гентингтона передается преимущественно от больного отца. При этом у детей наблюдается нарастание длины повтора, что сопровождается более ранним появлением первых признаков болезни. Между числом тринуклеотидных повторов в мутантном гене и возрастом появления первых симптомов заболевания имеется обратная корреляция. Число положительно коррелирует с темпом неврологической и психической симптоматики.

Болезнь Гентингтона довольно распространена в популяции. Ее частота в зрелом возрасте составляет примерно 1:10 000 и в крупной психиатрической больнице обычно можно встретить 2–3 человек, пораженных данной болезнью.

Эпилепсия представляет собой заболевание, которое проявляется сочетанием внезапных расстройств сознания и судорог. Различают генуинную, рефлекторную и симптоматическую эпилепсию. При генуинной эпилепсии припадки возникают без видимой причины. При рефлекторной эпилепсии припадок провоцируется звуком или мелькающим светом. Симптоматическая эпилепсия обусловлена поражениями мозга в результате травмы, инфекции, интоксикации или в связи с соматическими заболеваниями.

Заболеваемость эпилепсией (число вновь заболевших в течение года) составляет в среднем 30–50 случаев на 100 тысяч населения. При этом наблюдается широкая межпопуляционная изменчивость – от 17 случаев на 100 тысяч населения в Японии до 1000 случаев на 100 тысяч населения в Австралии. Распространенность эпилепсии (фактическое число больных) варьирует от 2 до 9 больных на 1000 населения в индустриальных странах и от 7 до 21 в развивающихся. Вероятность появления эпилепсии в возрасте до 20 лет составляет примерно 1% и 2% до 40 лет. Риск заболеть эпилепсией до конца жизни составляет около 3,5%. Риск для родственника первой степени родства больного пробанда в 5–10 раз выше, чем в среднем для популяции. Заболеваемость среди мужчин выше, чем среди женщин. Эту разницу объясняли повышенной подверженностью мужчин к травмам, однако в исследованиях на лабораторных животных (крысах) обнаружена более высокая судорожная готовность у самцов по сравнению с самками, что свидетельствует о генетической природе отличий.

О наследственной природе эпилепсии говорят результаты генеалогического и близнецового анализов. Частота эпилепсии среди близких родственников пробанда в несколько раз выше, чем в популяции. Конкордантность монозиготных пар по генуинной эпилепсии 89%, дизиготных 4%. Тяжелая травма головного мозга может инициировать развитие судорожных припадков, для порога возникновения таких припадков характерна индивидуальная изменчивость. Лица, у которых судорожные припадки возникают как следствие травмы головного мозга, действия высокой температуры и других стрессовых факторов, могут в генетическом отношении отличаться от тех, у кого припадки после таких воздействий не развиваются При симптоматической эпилепсии конкордантность моно- и дизиготных близнецов 12% и 0%. Следовательно, симптоматическая эпилепсия развивается на благоприятной наследственной почве. Это подтверждается также и тем, что заболеваемость эпилепсией среди сибсов больных симптоматической формой этой болезни выше, чем в популяции. Известно около сотни наследственных признаков, связанных с судорожными припадками. К ним относятся нарушения обмена аминокислот, заболевания, связанные с накоплением промежуточных продуктов обмена в клетках мозга, нарушения мозгового кровообращения, опухоли мозга.

Согласно одной из генетических гипотез эпилепсии, это заболевание обусловлено аутосомным доминантным геном, который в гетерозиготе вызывает церебральную дизритмию, а гомозиготе эпилепсию. Эпилепсия считается генетически гетерогенным заболеванием – в одних семьях она контролируется доминантным геном с вариабельной экспрессивностью и высокой пенетрантностью, в других – рецессивным геном, в третьих – находится под контролем полигенного комплекса. Молекулярно-генетические исследования эпилепсии показали наличие у больных нескольких генетических специфичностей в сайтах 6д23-д25; 8р1ег-д22; 8д; 8д24; Ид.

Посредством элекроэнцефалографии были вскрыты церебральные механизмы эпилепсии. Главную роль в них играет судорожная готовность мозга, которая обусловлена функциональными перестройками нервной ткани. Главный признак – нарушение электрического ритма мозга, или церебральная дизритмия. Дизритмия проявляется вспышками острых и медленных волн, наличием высокоамплитудных и островершинных компонент. У больных отмечаются аномалии ритма не только во время судорог, но и в межсудорожный период. В обычных условиях дизритмия отмечается примерно у 10% населения, а среди родственников больного количество таких людей достигает 60%.

Генетический анализ дизритмии ЭЭГ показал, что она является именно тем наследуемым признаком, который адекватно характеризует предрасположенность к эпилепсии. При неоднократном отведении потенциалов дизритмия обнаруживается примерно у 95% больных эпилепсией. У некоторых людей судорожные припадки могут развиваться в ответ на частые световые вспышки определенного цвета и частоты. При этом возникают изменения в электроэнцефалограмме. У сибсов таких людей подобная реакция возникает чаще, чем в случайной популяции. Чем больше сходство в клинических проявлениях эпилепсии у родственников, тем выше сходство ЭЭГ.

Исследования на животных выявили, что генетически различные линии крыс отличаются по частоте судорог. У пасюков частота аудиогенной (вызываемой звуком) эпилепсии составляет около 4%. Среди белых крыс лабораторной линии Вистар к эпилептическим припадкам склонны 15% животных. У крыс линии Крушинского–Молодкиной, специально отселектированной на предрасположенность к эпилепсии, припадки встречаются примерно у 99% особей. Скрещивание животных из линий показало, что предрасположенность к судорожным припадкам имеет полигенный характер У линий, имеющих более низкий порог электросудорог, обнаруживается более высокая способность к решению задач. Крысы линии Крушинского–Молодкиной имеют более высокую подвижность нервных процессов, чем крысы линии Вистар, у них быстрее вырабатываются условные рефлексы.

Болезнь Феллинга, или фенилкетонурия (ФКУ), была открыта в 1934 г. норвежским ученым Феллингом. Это заболевание связанно с мутацией аутосомного гена, расположенного в 12 хромосоме и наследуется по рецессивному типу. Сейчас открыто уже более 400 мутаций этого гена.

ФКУ – одно из наиболее распространенных заболеваний, связанных с дефектом в метаболизме аминокислоты фенилаланина. Заболевание проявляется в первые месяцы жизни и выражается задержкой моторного и психического развития. Причиной заболевания является невозможность усваивать аминокислоту фенилаланин, которая поступает в организм ребенка с молоком матери. При фенилкетонурии в крови накапливаются ядовитые продукты метаболизма. Они патологически влияют на нервные клетки, что приводит к постепенному нарастанию признаков умственной отсталости. Если своевременно не приняты меры, дети погибают. Особенно часто фенилкетонурия встречается в европейских популяциях, поэтому в родильных домах проводится генетический скрининг (выявление) фенилкетонурии. Дети, имеющие генетический дефект, с первых дней жизни переводятся на диету. Это пища, в которой содержится очень малое количество фенилаланина. Находясь на диете примерно до восьмилетнего возраста, дети вырастают здоровыми.

Гетерозиготность женщины по гену фенилкетонурии может оказать неблагоприятное влияние на умственное развитие ребенка. Во время беременности у нее может повышаться содержание в крови фенилаланина и продуктов его обмена, что может явиться причиной нарушения в развитии мозга плода, хотя после рождения у ребенка обмен фенилаланина будет нормальный.

Болезнь Тэя–Сакса

Болезнь Тэя–Сакса – наследственное нарушение метаболизма, вызываемое отсутствием фермента гексозаминидазы А.

При отсуствии этого фермента в нервных клетках накапливается и разрушает их. Дети с таким заболеванием редко живут дольше пяти лет. Болезнь Тэя–Сакса названа так по имени английского доктора Уоррена Тэя и американского невропатолога Бернарда Сакса. В 1881 г. Тэй описал изменения глаз больного, а Сакс понял, что в клетках происходят опасные изменения и причиной тому – наследственность.

Наследуется болезнь Тэя–Сакса по аутосомно-рецессивному типу. У гетерозиготных носителей обычно не проявляются симптомы заболевания. Болезнь наиболее распространена среди потомков евреев, ведущих свое происхождение из Центральной и Восточной Европы (ашкенази). Приблизительно 1 из 25 ашкеназских евреев является носителем. В других популяциях это соотношение 1:250.

Дети с болезнью Тэя–Сакса в первые шесть месяцев жизни внешне развиваются вполне нормально. Затем они становятся чрезмерно чувствительными к шуму и у них постепенно ухудшается зрение. Приблизительно в год начинаются судороги эпилептоморфного характера; мускулы становятся все слабее, нарушается координация движений. Глотание происходит с трудом, легкие не справляются со своей функцией. Приблизительно в возрасте пяти лет наступает летальный исход, поскольку нервная система к тому времени оказывается полностью разрушенной.

Рассеянный склероз

Рассеянный склероз – это болезнь с аутоиммунным компонентом, при которой происходит разрушение миелиновых оболочек нервных волокон головного и спинного мозга. Множественный склероз трудно диагностировать, поскольку болезнь имеет много едва уловимых симптомов. Обычно они устанавливаются при повторяющихся случаях мышечной слабости, вызванной склерозом волокон в ЦНС, которые утратили свои миелиновые оболочки. По-видимому, мишенями рассеянного склероза являются не сами нейроны, а олигодендроциты, клетки нейроглии, выполняющие функции питания и обмена веществ нейронов. Макрофаги (разновидности лейкоцитов) атакуют эти клетки и разрушают их миелиновые оболочки, что замедляет и блокирует проведение импульса по аксону. Результатом являются различные симптомы, такие, как зрительное раздвоение, онемение и похолодание конечностей, утрата двигательной координации в руках и ногах, приступообразная потеря речи и способности глотать. 20% случаев рассеянного склероза представляют собой семейные случаи и ассоциированы с генами главного комплекса гистосовместимости.

Вопросы для обсуждения:

1. Какие вам известны кандидатные гены психических заболеваний?

2. Какие особенности поведения животных сходны с психическими болезнями человека?

3. Приведите примеры отношения к индивидам с пограничными психическими состояниями в различных культурах.

4. В 1973 г. в журнале «Saienсе» была опубликована статья, которая произвела огромное впечатление на читателей. В ней говорилось о том, что восемь человек ловко одурачили медицинский персонал нескольких психиатрических клиник США. Эти люди заявили, что у них наблюдались галлюцинации, они слышали какие-то странные звуки типа «пустота», «дыра» и т.д. В других отношениях все эти люди были совершенно здоровы. Врачи не могли поставить им диагноз, поскольку по отдельному симптому они не подпадали ни под какую категорию психических больных. Тем не менее все они были помещены в больницы. Став пациентами, они сразу стали вести себя «нормально», однако медицинские работники приняли изменение их поведения за дальнейшее прогрессирование неизвестной болезни. Лишь некоторые другие пациенты считали, что новые «псевдопациенты», возможно, были либо журналистами, либо научными работниками, проникшими в больницы для детального исследования «внутреннего» мира психиатрических учреждений. «Псевдопациенты» провели в больницах от 7 до 52 дней и были выписаны с диагнозом «шизофрения в стадии ремиссии». Когда было обнародовано, что в данном случае имел место научный эксперимент, последовали неоднозначные высказывания, начиная с поддержки обманутых психиатров и заканчивая недоверием в целом психиатрической диагностике. Каково Ваше мнение по поводу сказанного выше? Возможны ли такие фальсификации, если для диагностики психических больных применять современные генетические знания? Достаточно ли этого?

5. Известно, что настроение человека зависит от ситуации, а наследственность остается неизменной в течение жизни. Как Вы относитесь к утверждению, что наследственность оказывает влияние на настроение?

6. Приведите факты, доказывающие роль наследственности в формировании эмоциональных расстройств.

7. Изначально электрошок применялся для наказания людей. Затем его стали использовать для лечения различных болезней, в частности, тяжелых депрессивных состояний человека. Больным назначают 6–8 сеансов электрошока. Некоторые люди негативно относятся к этому лечению, поскольку его последствия часто непредсказуемы. Сами ученые до сих пор не могут объяснить механизм происходящих во время электрошока изменений в головном мозге. Каково Ваше отношения к подобным методам лечения в отношении психики человека, в которых большая составляющая отводится «методу проб и ошибок» и «попадания пальцем в небо»? Какие альтернативные методы Вы считаете более целесообразными?

8. Как Вы считаете, можно ли людей, диагностированных биполярным или униполярным синдромом, допускать в качестве педагогов в учебные заведения? Какие эффекты для обучаемых (положительные и отрицательные) может повлечь деятельность таких педагогов?

9. Приведите факты, которые свидетельствуют о том, что шизофрения – наследственная болезнь.

10. Известны ли Вам факторы среды, вызывающие шизофрению?