Наследуемость спектральных мощностей ЭЭГ покоя

в пятилетнем возрасте [по: 430]

Спектральная

Частотный

Наследуемость (в %)

полоса

диапазон

(усредненная по 14

(в Гц)

отведениям)

абсолютная

относительная

мощность

мощность

дельта

1,5-3,5

тэта

4,0-7,5

альфа- 1

8,0-9,5

альфа-2

10,0-12,5

бета-1

13,0-17,5

бета-2

18,0-25,0

В результате было установлено более высокое сходство МЗ близ-

нецов по всем ритмическим составляющим спектра ЭЭГ (его абсо-

лютной и относительной мощности) в полосах: дельта, тэта, аль-

фа-1, альфа-2, бета-1, бета-2. Генетическая модель, включающая ад-

дитивный генетический и уникальный (индивидуальный) средовый

компоненты, объясняет индивидуальные различия как в абсолют-

ной, так и в относительной мощности почти во всех спектральных

полосах и во всех точках регистрации ЭЭГ. Оценка влияний система-

тической среды не проводилась. Наследуемость спектральных состав-

ляющих ЭЭГ по показателям большинства полос оказалась очень

 

высокой (см. табл. 18.2). Влияния факторов пола обнаружено не было,

Эти факты говорят о том, что в 5 лет индивидуальные особенности

фоновой ЭЭГ в значительной степени обусловлены генотипом.

Несколько иные результаты были получены при исследовании генети-

ческой обусловленности трех субкомпонентов альфа по показателям спект-

ральной мощности на близнецах 6-8 лет [32]. Три поддиапазона включали:

альфа-1 - 7,7-8,9 Гц; альфа-2 - 9,3-10,5 Гц; альфа-3 - 10,9-12,5 Гц [143].

Исследование генетической обусловленности трех субкомпонентов альфа-,

проведенное на близнецах 6-8 лет методом подбора моделей, показало, что

в этом возрасте индивидуальные различия спектральных характеристик низ-

кочастотной составляющей обусловлены в основном аддитивными генети-

ческими эффектами, а высокочастотной составляющей — эффектами систе-

матической и случайной среды. Таким образом, функциональная неоднород-

ность альфа-ритма в этом возрасте, видимо, имеет определенные генетические

основания.

В рамках упоминавшейся выше голландской программы, т.е. с ис-

пользованием тех же методов регистрации и способов анализа, про-

водилось изучение наследуемости спектральных характеристик ЭЭГ

подростков 16 лет (91 пара МЗ и 122 пары ДЗ близнецов), Практически

по всем показателям наблюдалось высокое сходство МЗ близнецов;

коэффициенты внутриклассовой корреляции у них составили около

0,85, у ДЗ — в большинстве случаев в два раза меньше; коэффициен-

ты наследуемости у подростков в среднем несколько выше, чем у

5-летних детей. Так, усредненный по всем отведениям коэффициент

наследуемости составляет 0,90, лишь в дельта-диапазоне он несколь-

ко ниже — 0,75. Существенных межзональных различий не установле-

но. Как и в исследовании 5-летних близнецов, наиболее соответству-

ющей оказалась простая генетическая модель [432].

К. Ван Баал с коллегами [430] изучали также наследственные вли-

яния в когерентности ЭЭГ, которая расценивается как показатель ин-

тенсивности связей, существующих между разными отделами мозга.

Данные были получены при исследовании фоновой ЭЭГ у 167 пар МЗ

и ДЗ близнецов 5 лет. Когерентность вычислялась в тэта-полосе 4,0-

7,5 Гц, поскольку тэта-ритм в этом возрасте считается доминирую-

щим ритмом ЭЭГ. Когерентность оценивалась между префронталь-

ной, фронтальной, центральной, теменной и затылочной областями

отдельно в каждом полушарии (рис. 18.1), причем в двух вариантах —

для коротких и длинных расстояний. В первом случае оценка когерен-

тности проводилась попарно для тэта-ритма префронтальной и фрон-

тальной, префронтальной и центральной, центральной и затылоч-

ной, центральной и теменной, теменной и затылочной областей (рас-

стояние между точками отведения 7-14 см). Во втором случае попарно

сравнивался тэта-ритм фронтальной и затылочной зон, префронталь-

ной и теменной, префронтальной и затылочной (расстояние между

точками отведения 21-28 см).

 

 

Генетический анализ, проведенный методом подбора моделей,

обнаружил значительные влияния генетических факторов во всех по-

казателях когерентности. Наследуемость в широком смысле оказалась

довольно высокой в разных вариантах сопоставления отведений. Сред-

няя величина наследуемости составляла 49%, варьируя в диапазоне от

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

де всего — различия в наследуемости для показателей когерентности,

полученных на коротких и длинных расстояниях. Когерентность тэта-

ритма для соседних отведений (например, префронтального и фрон-

тального, теменного и затылочного) обнаружила значительно мень-

шую наследуемость по сравнению с когерентностью, характеризую-

щей взаимосвязь далеко расположенных зон (префронтальной и

затылочной, префронтальной и теменной). Этот факт представляется

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

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

для соседних отведений до 0,62 для наибольшего расстояния.

 

Таким образом, хотя ошибка измерения возрастала по мере уве-

личения расстояния между отведениями, показатель наследуемости

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

наследуемость когерентности в соседних отведениях в сочетании с

высокой надежностью говорит о существенном вкладе среды в фор-

мирование когерентных отношений между тэта-активностью сосед-

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

ниях, есть все основания говорить о значительном вкладе генетичес-

ких факторов в межиндивидуальную изменчивость по этим показателям.

Причем генетический компонент здесь в основном формируется за

счет доминантной составляющей, в то время как наследуемость коге-

рентности близких отведений полностью определяется только адди-

тивными влияниями (см. рис. 18.1).

По-видимому, длинные аксональные связи между сенсорными

проекционными и фронтальными областями в своем формировании

больше зависят от генотипа, чем межнейронные связи в соседних

зонах мозга.

В дальнейшем онтогенезе происходят существенные изменения в

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

являют себя генетические влияния в этих показателях на следующих

стадиях развития? Для того чтобы оценить природу межиндивидуаль-

ной изменчивости возрастных преобразований когерентности, те же

авторы исследовали когерентность тэта-ритма у тех же близнецов по

прошествии в среднем 1 года 7 месяцев после первой регистрации.

192 пары близнецов прошли повторное исследование в 7 лет. Общая

схема регистрации ЭЭГ и подсчета когерентности в обеих возрастных

группах совпадали, что обеспечивало возможность такого анализа.

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

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

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

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

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

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

Методом подбора моделей в межвозрастной вариативности и ковариа-

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

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

Динамика показателей наследуемости, генетического и средового (уни-

кального для каждого члена пары) компонентов дисперсии представ-

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

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

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

(влияния индивидуальной среды) с возрастом уменьшился.

Тенденция к увеличению наследуемости когерентности с возрас-

том подтверждается данными и другого исследования, в котором изу-

чалась внутриполушарная когерентность у 213 пар близнецов подрост-

 

Таблица 18.3