Генетическая психофизиология

Генетическая психофизиология изучает взаимодействие генотипа и факторов среды в формировании физиологических систем организма, обеспечивающих психическую деятельность.

Число экспрессируемых в нейронах генов больше, чем в большинстве других клеток. Это число различается в разных отделах нервной системы. В процессе онтогенеза отростки нейронов растут по направлению к органу-мишени, расположенному в определенной области.

В этом процессе важную роль играют топографические взаимоотношения нейронов, обусловливающие временную последовательность экспрессии генов, которая, в свою очередь, определяет биохимическую и функциональную специализацию нейронов.

Ранние стадии онтогенеза характеризуются избыточностью образования нейронов, их отростков и синапсов. В ходе созревания ЦНС избыточность устраняется в результате апоптоза – запрограммированной гибели клеток.

Дифференцировка отделов нервной системы в ходе онтогенеза обусловливает морфофункциональный уровень ее организации. Показана вариабельность мозга по массе, по рисунку борозд и извилин.

Долгую историю имеет поиск связи морфологических (или цитоморфологических) характеристик мозга и психологических особенностей.

В некоторых случаях (особенно при исследовании мозга выдающихся людей) такая связь показана. Предполагается возможность перераспределения ресурсов мозга в пользу наиболее интенсивно работающих отделов. Индивидуальные различия в умственной деятельности человека, вероятно, как-то связаны с особенностями обмена веществ в мозге.

ЭЭГ характеризуется целым рядом параметров, наиболее важными из которых являются амплитуда и частота колебаний.

В зависимости от этих параметров выделяют различные ритмы ЭЭГ (а-, р-, 0-, у-, 5-ритмы). Функциональная интерпретация показателей ЭЭГ подробно разбирается в курсе нейрофизиологии.

Общий рисунок ЭЭГ и ее основные параметры демонстрируют большую устойчивость в онтогенезе человека и одновременно значительную популяционную вариабельность.

Несмотря на высокую степень субъективности при интерпретации данных ЭЭГ, на основе различных наблюдений (особенно значительного сходства рисунков ЭЭГ у МЗ-близнецов) был сделан вывод о важном влиянии генотипа на индивидуальный рисунок.

Ф. Фогель (один из крупнейших специалистов в области генетики человека), выделив несколько типов ЭЭГ и показав их генетическую обусловленность, попытался связать их с психологическими особенностями.

Результаты исследований показали зависимость психологических характеристик и типа ЭЭГ. Получены доказательства биохимических и нейрохимических различий у людей с различным типом ЭЭГ.

Наибольшая генетическая обусловленность показана для ритма. Она также показана для других составляющих ЭЭГ, для динамики реактивных изменений, вызванных сенсорной стимуляцией.

Модальность стимула (т. е. свойство стимула, указывающее на его природу) должна быть адекватна определенной сенсорной системе. Выделяют зрительные, слуховые и соматосенсорные ВП.

Метод ВП дает сравнительно точные сведения о скорости обработки информации, поэтому его давно пытаются приспособить для анализа интеллекта. В настоящее время выявлена корреляция некоторых параметров ВП и показателей IQ. В частности, было показано, что чем меньше латентный период компонентов ВП, тем выше значения IQ.

В эту группу входят потенциалы мозга, связанные с движением (ПМСД); потенциалы, связанные с намерением произвести определенное действие; потенциалы, возникающие при пропуске ожидаемого стимула.

Факторами, обусловливающими вариабельность ВП и ССП, являются особенности биохимии ЦНС, половые различия. Индивидуальная устойчивость этих показателей у человека свидетельствует о существенном вкладе генотипа. Наиболее четко генетическое влияние показано для зрительных и слуховых ВП и ПМСД.

В психофизиологии исследуется связь между функционированием физиологических систем организма и эмоциональными проявлениями психики человека.

Кожно-гальваническая реакция (КГР), или электрическая активность кожи (ЭАК). Различают спонтанную КГР, не связанную с внешним воздействием и вызванную КГР, отражающую реакцию на внешний стимул.

Природа КГР окончательно не выяснена до сих пор. Вызванная КГР во многом обусловлена деятельностью потовых желез. Интересно, что железы, расположенные на ладонях, подошвах и на лбу, демонстрируют выраженную зависимость от психогенного воздействия.

Повторное предъявление стимула снижает показатели КГР, что характеризует процесс привыкания.

Амплитуда и скорость привыкания КГР относятся к числу генетически обусловленных характеристик, что подтверждают исследования на МЗ-близнецах. Вместе с тем показан существенный вклад индивидуальной среды в изменчивость параметров КГР.

Частота сердечных сокращений (ЧСС) является индикатором изменения активности сердечно-сосудистой системы. ЧСС находится под контролем вегетативной нервной системы.

Многие авторы из результатов исследований делают вывод о большей обусловленности генотипом ЧСС при интенсивной нагрузке (например, при интеллектуальной деятельности), по сравнению с ЧСС покоя.

Интересно также отметить, что эффект симпатической нервной системы в большей степени зависит от генотипа, чем эффект парасимпатической.

Интереснейшую проблему современной биологии представляет проблема асимметрии в природе, прежде всего – функциональной асимметрии мозга, ее связь с моторной (превалирование левой или правой руки/ноги) и сенсорной (функциональное неравенство парных органов чувств) асимметрией.

Генетические аспекты асимметрии представляют большой научный интерес, но в настоящее время не разработаны, хотя интенсивно изучаются.