В тест будет включен материал по следующим лекционным темам: Генетическая детерминация ЭЭГ, Генетика гениальности, Генетика химических зависимостей. Из практики в тест войдет материал по следующим темам: Генетические и средовые факторы умственной отсталость, Клинико-генеалогический метод, Дерматоглифический метод.

1. Регистрация ЭЭГ как наиболее эффективный метод изучения деятельности мозга у человека. 

2. Функциональное значение ЭЭГ.

3. Связь между особенностями ЭЭГ и темпераментом.

4. Исследования генетической компоненты в формировании ЭЭГ.

5. Влияние наследственных вариаций ЭЭГ на личность.

Лекция 3

Прямое исследование генетической изменчивости работы мозга связано с методическими трудностями. Поэтому чаще используют косвенные методы. Среди этих методов ранее в основном использовался метод снятия ЭЭГ, т.е. суммарной биоэлектрической активности мозга. Описание ЭЭГ включает ряд параметров: частоту волн, их амплитуду, индекс выраженности, спектральные плотности ритмов.

         У взрослого человека в состоянии покоя или при отсутствии внешних раздражителей в ЭЭГ преобладают регулярные волны, которые следуют с частотой 8-13Гц и имеют амплитуду порядка 50мкВ (это основной ритм ЭЭГ); бета-ритм (частота 15 - 35Гц, амплитуда 25мкВ); гамма-ритм (частота выше 35 Гц; амплитуда 5-15 мкВ); дельта-ритм (частота 0,5 Гц - 4 Гц, амплитуда 50 - 500 мкВ); тэта-ритм (частота 4 Гц - 8 Гц, амплитуда 10-30 мкВ).

Функциональное значение ээг

         Наибольшее внимание уделено альфа-ритму, т.к. он доминирует у человека в состоянии покоя. Альфа-ритм связан с эволюционным усложнением мозга и филогенетически отражает высшие уровни его организации. Альфа-ритм отсутствует у млекопитающих со слабо развитым неокортексом. Активность близкая по типу к альфа-ритму появляется у человекообразных обезьян, но полностью этот ритм формируется у человека. Т.о., альфа-ритм развивается как специфический сапиентный признак, который отражает особенности активности мозга, присущие только человеку. Считается, что функциональная роль α-ритма это функция временного сканирования («считывания») информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти. Предполагается, что α-ритм отражает ревербацию возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработки афферентных сигналов. Его роль заключается в своеобразной функциональной стабилизации состояния мозга и обеспечивает готовность к реагированию организма. Предполагают, что α-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра и регулирующих т.о. поток сенсорных импульсов.

         Переход от состояния покоя к напряжению всегда сопровождается реакцией десинхронизации, главный компонент которой высокочастотная β-активность. Умственная активность у взрослых всегда сопровождается повышением мощности β-ритма, причем значительное усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны. В то время как стереотипные умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлено, что успешность выполнения вербальных тестов положительно связана с высокой активностью β-диапазона ЭЭГ левого полушария. Эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ.

Гамма-диапазон  наблюдается при решении задач, требующих максимального сосредоточенного внимания. Существуют теории, связывающие этот ритм с работой сознания. Гамма-ритм отражает собой пейсмекерные колебания, которые одновременно запускаются в нейронах приходящим сигналом из активирующей системы ретикулярной формации, вызывающим смещение мембранного потенциала. Некоторые авторы оспаривают существование гамма-диапазона, называя его высокочастотным «шумом» и при анализе ЭЭГ отфильтровывают их, считая эти частоты наводками от потенциалов мышц головы и шеи. Показано, что во многих случаях за гамма волны принимают электромиографическую активность.

         Дельта-ритм у здорового человека в покое практически отсутствует, но доминирует в ЭЭГ четвертой стадии сна (эту стадию называют дельта-сон).

         Тэта-ритм связан с эмоциональным и умственным напряжением. Его иногда называют стресс-ритм, или «ритм-напряжения». У человека один из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит тэта-ритм с частотой 4-7Гц, сопровождающее переживание как положительное, так и отрицательное. При выполнении мыслительных заданий может усиливаться и дельта- и тэта-активность. Усиление тэта-активности положительно соотносится с успешностью решения задач. По своему происхождению тэта-ритм связан с кортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы.

         Рисунок ЭЭГ отличается значительной межиндивидуальной вариативностью как по ее общему виду, так и по отдельным признакам. В то же время индивидуально-специфический рисунок ЭЭГ каждого человека, сложившийся к 15-18 годам, сохраняется на протяжении всей жизни.

         Исследования роли генотипа в индивидуальных особенностях спектра ЭЭГ обнаружили поразительное сходство ЭЭГ монозиготных близнецов. Рисунок ЭЭГ монозиготных близнецов напоминает спектры ЭЭГ одного и того же человека, сделанные в разные дни. У дизиготных близнецов спектры оказались похожими не более чем спектры неродственников. Из этого был сделан вывод о генетической детерминации спектра ЭЭГ.

         Было выявлено, что наибольшая генетическая составляющая характерна для α-ритма (более 50% дисперсии). Причем, если у родителей высокий α-индекс, то и их дети имеют α-индекс выше среднего, и напротив, у родителей с низким значением α-индекса дети имеют сравнительно низкий α-индекс.

         Снятие ЭЭГ с различных зон головы показывает их межзональную и межиндивидуальную вариабельность. Наибольшее количество работ по этому вопросу посвящено исследованиям α-ритма. Максимальная генетическая составляющая отмечается для ЭЭГ, снятой с затылочной области головы (91-96%), наибольшее средовое влияние отмечается на ЭЭГ, снятой в левом височном отведении. Сравнительно меньшая генотипическая обусловленность параметров α-ритма левой височной области объясняется молодым филогенетическим возрастом височной области коры, длительным периодом созревания в онтогенезе, а также особой ролью в осуществлении речевой функции.