Влияние генотипа и среды на развитие нейрофизиологических процессов в онтогенезе

 

Важные исследования для решения этой проблемы были проведены Е.В. Уваровой (1987) с помощью регистрации ЭЭГ у моно- и дизиготных близнецов. Автоматический анализ и интегрирование суммарной энергии ЭЭГ передних отведений правого полушария мозга осуществлялись в диапазоне a (8–13 Гц) и b₁ (13 – 20 Гц); ЭЭГ задних отведений – в диапазоне a, b₁, q (4 – 7 Гц) и d (1,5 – 3 Гц). ЭЭГ регистрировали в состоянии покоя (полулежа в удобном кресле) и при действии раздражителей (фонофотостимулятор). Анализировали следующие характеристики ЭЭГ: в фоне – среднюю частоту, амплитуду, индекс и интенсивность (по данным интегратора в процентах от суммы энергии ритмов, принимаемой за 100) основных ритмов в передних и задних областях мозга на внешнюю стимуляцию, величину длительности депрессии a-ритма, латентный период и индекс (в процентах наличия усвоения ритма раздражения от времени действия раздражителя разной частоты, принимаемого за 100) реакции усвоения ритма.

Каждую пару близнецов (58) обследовали 4 раза на протяжении 9–12 лет. Возраст детей составлял от 4 лет до 21 года. Поскольку исследования продолжались 9– 12 лет, возрастные группы перекрывали друг друга, что повышало надежность полученных результатов. Метод расчета коэффициента генетической детерминации описан в работе Е.В. Уваровой (1987).

Для фоновых характеристик ЭЭГ выявлено изменение с возрастом числа показателей, имеющих относительно высокую степень генетической детерминации.

Вклад генотипа в изменчивость показателей ЭЭГ фона отличается в разные периоды развития детей и подростков. Он довольно существен в возрасте 4 – 9 лет (примерно 40% всех показателей). Максимум влияния генетических факторов приходится на возрастной период 13 – 15 лет. В предшествующий препубертатный период (10 – 12 лет) число таких параметров существенно меньше, что позволяет предполагать значительную роль средовых факторов в разнообразии индивидуальных характеристик ЭЭГ покоя в данном возрасте. Усиление влияния факторов среды отмечается также в старшем возрасте (16 – 21 год), особенно в 19 – 21 год. Изменение числа параметров в интервале 13 – 15 лет и 19 – 21 год статистически значимо.

Изучение возрастной динамики наследственно-средовых соотношений для отдельных ритмов ЭЭГ показало, что для большинства параметров a-ритма вклад генотипа выявляется в возрасте 4 – 6, 13 – 15 и 16–18 лет, а для b₁-ритма – в 4 –6 и 13 –15 лет; показатели медленных колебаний (q, d) имеют свой максимум в 13-15лет.

Следует отметить, что параметры a-ритма в большинстве возрастных периодов являются генетически более «устойчивыми» в онтогенезе, чем аналогичные параметры других ритмов. К тому же большинство параметров a-ритма имеют более высокую степень наследственной обусловленности; далее в порядке убывания следуют характеристики b₁, q- и d-ритма, что согласуется с данными ряда других исследователей.

Вклад генотипа в изменчивость показателей задних областей мозга больше, чем передних. Это, вероятно, объясняется их различием в филогенетическом и онтогенетическом развитии.

Влияние средовых факторов в формировании изменчивости показателей ЭЭГ-реактивности в онтогенезе значительно более выражено, чем в детерминации параметров ЭЭГ покоя.

Для показателей реакции усвоения ритма максимум влияния генетических факторов выявлен в возрасте 10 – 12 лет, несколько Меньший – в 16 – 18 лет. В остальные возрастные периоды обнаружена роль средовых влияний, особенно значительная в 4 –6 и 13 – 15 лет, несколько меньшая – в 7 –9 лет.

Для показателей вегетативных функций существуют свои особенности соотношения генотипа и среды в онтогенезе. Наиболее значительный вклад наследственных факторов в разнообразии параметров «вегетативного фона» выявлен в возрасте 19 – 21 года в котором 60% показателей (частота пульса и КГР, амплитуда КГР) имеют относительно высокую величину коэффициента генетической детерминации.

Наиболее существенное влияние среды в изменчивости этих показателей обнаружено в период 7 – 9 и 13–15 лет. Следует отметить, что генетически наиболее «устойчивыми» среди них являются значения частоты пульса (в большинстве возрастных периодов наименее «устойчивы» характеристики дыхания).

При изучении соотношения наследственных и средовых факторов в вариабельности компонентов вегетативной реактивности установлено, что в формировании их в ходе онтогенеза влияние средовых факторов значительно более выражено, чем генетических. Влияние генотипа на изменчивость этих показателей в онтогенезе наиболее заметно в возрасте 16–18 лет.