Генетические корни психики и поведения

Специфика работы каждой клетки нашего организма изначально определятся единым набором генной информации, которая содержится в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) и которую мы получаем от своих родителей. Отсюда возникает вопрос: «Так может быть причиной наших индивидуальных различий, особенностей психики и поведения является генотип?».

Решая эту загадку, ученые настойчиво стремятся описать все гены человека и расшифровать соответствующие последовательности ДНК. Это является основной задачей международного исследовательского проекта «Геном человека». Ознакомление со структурой и механизмами функционирования ДНК важно для понимания того, как гены влияют на человеческое поведение (Психогенетика, 1999).

Исследованием природы индивидуальных психологических особенностей человека, выяснением роли генотипа и среды в их формировании занимается психогенетика (Словарь по психологии, 1990).

Было показано, что наследуемость сложных поведенческих характеристик человека обеспечивается не каким-то одним геном, а многими генами. Но, для того чтобы эти гены проявились определенным образом, они должны быть включены в соответствующее взаимодействие со средой. Генотип определяет конечный результат нашего развития лишь как возможность или потенциальность такового.

В современной генетике принято объяснять наследуемость сложных поведенческих характеристик согласно мультифакторным моделям, в которых учитывается совместное влияние многих генов и многих факторов среды, при этом гены и среда взаимодействуют между собой. Е.Л. Григоренко пишет по этому поводу следующее: «Время противопоставления «двух факторов» – генов и среды – осталось позади. Сегодня мы знаем достаточно для того, чтобы без тени сомнения утверждать: формирующаяся индивидуальность не делится на то, что в ней от среды, и на то, что – от генотипа. Развитие по сути своей является процессом переплетения и взаимодействия генов и среды, развитие и есть их взаимодействие» (Психогенетика, 1999).

Гены, вместе с тем, само поведение не кодируют. Они определяют последовательности аминокислот в белках, которые направляют и создают основу химических процессов клетки. Это объясняет, например, интерес исследователей к молекулярным процессам клетки, в первую очередь нервной. Так в 50-60-х годах с повышенным интересом изучали молекулярные механизмы памяти. Отправной точкой этих изысканий были работы известного шведского нейрохимика Х. Хидена, который изучал роль рибонуклеиновой кислоты (РНК) в процессах памяти и положил начало исследованию кодирования приобретаемого навыка последовательностью нуклеотидов РНК. Как известно, информационная РНК участвует в транскрипции генов, т.е. она синтезируется по матрице ДНК. В дальнейшем нуклеотидная последовательность и-РНК выступает как основа, матрица для синтеза белка. В исследованиях молекулярных механизмов пластичности клетки было показано увеличение количества и-РНК в периоды обучения. (Данилова, 2000; Психогенетика, 1999).

Т.М. Марютина отмечает, что конкретные генетические механизмы, контролирующие жизнедеятельность нейронов и нервной системы в целом, еще далеко не изучены. Метод ДНК-РНК-гибридизации позволяет оценить число экспрессируемых генов, т.е. число участков ДНК, с которых в клетках данных тканей считывается генетическая информация. По некоторым данным, в мозге экспрессируется не менее 2500 генов, но так или иначе охарактеризованы около 5% от этого числа. Число экспрессируемых в нейронах генов резко превышает число генов, экспрессируемых в клетках других тканей организма. Так например, указывается, что молекулы информационной РНК, выделенные из клеток соматических тканей (печень, почки), вступают в гибридизацию с относительно небольшим объемом ДНК (около 4-6%). Для тканей мозга число аналогичных клеток намного выше и составляет в среднем около 30%. В нервных тканях разных отделов мозга экспрессируется различное число генов. Так, установлено, что в клетках ассоциативных зон коры больших полушарий экспрессируется приблизительно 35,6% уникальных последовательностей ДНК, а в клетках проективных зон – 30,8%. Не исключено, пишет Т.М. Марютина, что именно различия в объеме экспрессируемой генетической информации лежат в основе функциональной специализации разных отделов мозга.

Было установлено, что вес мозга не связан с умственным развитием человека. Наряду с этим при анализе особенностей клеточного строения коры больших полушарий обнаружили, что индивидуальным особенностям психической деятельности соответствуют определенные соотношения в развитии проекционных и ассоциативных областей.

Так, постмортальные исследования мозга людей, которые обладали выдающимися способностями, демонстрируют связь между спецификой их одаренности и морфологическими особенностями мозга, в первую очередь – с размерами нейронов в так называемом рецептивном слое коры. Например, анализ мозга выдающегося физика А. Эйнштейна показал, что именно в тех областях, где следовало ожидать максимальных изменений (передние ассоциативные зоны коры левого полушария, предположительно отвечающие за абстрактно-логической мышление), рецептивный слой коры был в два раза толще обычного. Кроме того, там же было обнаружено значительно превосходящее статистическую норму число так называемых глиальных клеток, которые обслуживали метаболические нужды нейронов. Характерно, что в других отделах мозга Эйнштейна особых отличий не выявлено.

Предполагается, что столь неравномерное развитие мозга связано с перераспределением ресурсов (медиаторов, нейропептидов и т.д.) в пользу наиболее интенсивно работающих отделов. Особую роль здесь играет перераспределение ресурсов медиатора ацетилхолина. Холинэргическая система мозга, в которой ацетилхолин служит посредником проведения нервных импульсов, по некоторым представлениям, обеспечивает информационную составляющую процессов обучения. Эти данные свидетельствуют о том, что индивидуальные различия в умственной деятельности человека, по-видимому, связаны с особенностями обмена веществ в мозге (Психогенетика, 1999).

Таким образом, основной план развития и структурной дифференцировки нервной системы определяется генами, но индивидуальный опыт животного и человека вносит в него свои уточнения. Головной мозг, вследствие присущей ему пластичности, является органом, в котором на анатомическом и биохимическом уровнях закрепляется индивидуальная история жизни. Поэтому в системной психофизиологии проблема «локализации психических функций» была переформулирована как проблема проекций индивидуального опыта на структуры мозга. В литературе подчеркивается, что рецептивные поля и «корковые карты» могут модифицироваться в течение всей жизни, хотя объем этих модификаций в разном возрасте может быть различным. Так, было показано, что по мере роста ребенка, его общения с людьми и предметами внешнего мира, увеличиваются размеры нейронов мозга, усложняется характер нервных связей и сетей (Александров, 1998; Блум, Лейзерсон, Хофстедтер, 1988).

рекомендуемая Литература

Основная литература

1. Александров Ю. И. Глава 14. Системная психофизиология // Основы психофизиологии. М.: ИНФРА-М, 1998. С. 266–313.

2. Атлас: Нервная система человека. Строение и нарушения / Под ред. В. М. Астапова и Ю. В. Микадзе. М.: ПЕР СЭ, 2001. 72 с.

3. Батуев А. С. Высшая нервная деятельность. М.: Высш. шк., 1991. 256 с.

4. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. М.: Мир, 1988. 248 с.

5. Общий курс физиологии человека и животных: В 2 кн. Кн. 1. Физиология нервной, мышечной и сенсорной систем / А. Д. Ноздрачев, И. А. Баранникова, А. С. Батуев и др.; Под ред. А. Д. Ноздрачева. М.: Высш. шк., 1991. 512 с.

Дополнительная литература

6. Анохин П. К. Избранные труды. М.: Наука, 1974. 392 с.

7. Баумгартнер Г. Физиологические рамки эстетического отклика // Красота и мозг. Биологические аспекты эстетики. М.: Мир, 1995. С. 176–180.

8. Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гияров. М.: Сов. энциклопедия, 1989. 864 с.

9. Данилова Н. Н. Психофизиология. М.: Аспект Пресс, 2000. 373 с.

10. Дубровский Д. И. Психика и мозг. Результаты и перспективы исследований // Мозг и разум. М.: Наука, 1994. С. 3–18).

11. Лурия А. Р. Высшие корковые функции человека. М., 1969. 505 с.

12. Марютина Т. М., Ермолаев Л. Ю. Введение в психофизиологию. М.: Московский психолого-социальный институт, Флинта, 1997. 240 с.

12. Павлов И.П. Лекции о работе больших полушарий головного мозга. М.: Изд-во АМН СССР, 1952. 285 с.

13. Психогенетика. М.: Аспект Пресс, 1999. 447 с.

14. Краткий психологический словарь / Ред.–сост. Л. А. Карпенко; Под общ. ред. А. В. Петровского, М. Г. Ярошевского. 2 изд., расш., испр. и доп. Ростов н/Д.: Изд.-во «Феникс», 1998. 512 с.

15. Соколова Л. В. Развитие учения о мозге и поведении: (Становление психофизиологии). СПб.: Изд-во С.-Петербург. ун-та, 1995. 176 с.

16. Ухтомский А.А. Доминанта. СПб..: Питер, 2002. 448 с.

17. Хэссет Дж. Введение в психофизиологию. М.: Мир, 1981. 248 с.

18. Петровский А. В., Ярошевский М. Г. Основы теоретической психологии. М.: ИНФРА-М, 1998. 528 с.