Генетика высшей нервной деятельности и ее механизмы

Генетику высшей нервной деятельности человека и животных по всей видимости легче изучать с процесса становления нервной системы. Дифференцировка нервных клеток эмбриона - это сложный и относительно мало изученный процесс, находящийся под жестким контролем генетических и средовых факторов. Так, например, формирование межнейронных контактов зависит от целого ряда белков (факторов роста и молекул распознавания), регулирующих рост отростков в определенном направлении. Нарушение работы любого из генов, продуцирующих такие белки, обычно ведет к нарушению нормальной структуры мозга и аномальному поведению. Отклонения в работе синапсов, связанные с нарушением синтеза нейромедиаторов, их транспортировки или рецепции, также часто связаны с определенными вариантами «мутантных» белков, плохо контролирующих эти процессы (Табл.6).

Короткие белки, контролирующие работу нейроэндокриноиммунной системы и ее центральных отделов, называют нейропептиды. Некоторые белки являются гормонами (нейрогормонами). Их наличие особенно ярко демонстрирует участие генов в формировании поведенческих признаков, включая характеристики психической активности мозга человека. Так, широко изучается роль нейропептидов галанина и NPY, а также белка лептина в регуляции пищевого поведения. Формирование материнского поведения у самок крыс регулируется изменением содержания нейропептида тахикинина в вентромедиальном ядре гипоталамуса. Кортикотропин-рилизинг фактор гипоталамуса определяет эмоциональность в реакциях животных на новизну. Гормон гипофиза вазопрессин, как и его аналог AVT (аргинин-вазопрессин) у птиц, влияет на территориальное поведение животных.

Следует понимать, что на формирование нервной системы могут негативно влиять и нарушения в генах, работающих в клетках других тканей. Косвенно эти нарушения могут отражаться на работе нейроэндокриноиммунной системы. Чем раньше в процессе становления нервной системы проявляется дефект какого-либо гена, тем сильнее это сказывается на развитии организма и его последующем поведении. Внешние стимулы также регулируют работу генов уже на ранних стадиях развития эмбриона. Показано, что действие стрессоров на пренатальных стадиях развития у лабораторных крыс сказывается на структуре хроматина ядер их нервных клеток. Это отражается на режиме работы генов в клетках-мишенях. Измененная структура хроматина сохраняется в нервных клетках уже родившихся животных. Впоследствии, спустя даже длительный период времени, их поведение отличается от нормального.

Определение:

Хроматин– специфически окрашиваемые области ядра клетки, в которых расположена ДНК и связанные с ней белковые компоненты.

Скорость проведения нервного импульса также контролируется генетически, что подтверждается выведением линий крыс с низким и высоким значением этого признака. Этот показатель часто коррелирует с общей возбудимостью животных. Если же проведение сигналов нарушено, возникают тяжелые последствия, в том числе и на поведенческом уровне. Так, например, у человека генетически обусловленные отклонения в процессе миелинизации нервных волокон, связанные с работой гена PLP(синдром Мерцбахера и спастическая параплегия 2-го типа), приводят к развитию целого комплекса нарушений, обычно приводящих к гибели в течение первых 10-ти лет. При этом наблюдают умственную отсталость разной степени выраженности, нистагмы, судороги, атаксию, паралич, другие нарушения психомоторных функций. Показано, что отрицательные эффекты гиперэкспрессии PLP (хромосома Х, район q22) связаны с нарушенной миелинизацией нервных волокон, гибелью олигодендроцитов и резко выраженными проявлениями болезни. В то же время гипофункция гена PLP характеризуется относительно более мягкими нарушениями и связана, скорее всего, с нарушением взаимодействия между олигодендроцитами и аксонами (Trends in Genetics, 1999). Изучение этих заболеваний стало возможно, когда на мышах были получены линии с лишними аутосомными копиями или с мутантной аллелью PLP гена. У «нокаутных» мышей миелинизация поначалу идет нормально, функции центральной и периферической систем не нарушены, но с 6-8 недели начинается опухание отдельных аксонов. Их дегенерация начинается в возрасте около года. Наличие нормальной аллели PLP препятствует развитию заболевания. Модель данного нейродегенеративного заболевания на линиях лабораторных мышей позволила лучше понять роль белков PLP и DM20 во время миелинизации нервных волокон (Trends in Genetics, 1999).

Изучению генетического контроля других тяжелых заболеваний человека способствует наличие таких животных моделей, как «shaking pup dog» (у собак), «myelin-deficient rat» (у крыс), «paralytic tremor rabbit» (у кроликов). На мышах были изучены мутацииjimpy, msd, rumpshaker, получены трансгенные животные.

Определение:

Трансгенныеживотные – животные, в геном которых была встроена чужеродная (т.е. не принадлежащая данному животному) ДНК.

Говоря о различных свойствах человеческой психики (будь то темперамент, интеллект, экстра-интроверсия и т.д.) большинство современных исследователей признают их (свойств) зависимость от физиологических, эндокринных и биохимических детерминант (Малых и др., 1998). Остается сделать еще один шаг и сказать, что все вышеперечисленные биологические детерминанты в той или иной степени контролируются генетически. Т.о., одной из задач современной психогенетики является поиск генетических механизмов контроля этих детерминант, т.е. фактически генетического контроля психики. При этом речь идет не только о генетической зависимости типовых психических особенностей высокоразвитых животных и человека, но и о конкретных индивидуальных различиях.

На современном этапе продолжается активное проникновение нейрофизиологии и нейрогенетики в психологию. Изучаются физиолого-генетические механизмы реализации психологического фенотипа. Отталкиваясь от работ И.П. Павлова о типах высшей нервной деятельности, а также от представлений В. Вундта, Г. Айзенка и других, исследователи развивают генетические представления о наследуемости свойств нервной системы. Изучаются гены, влияющие на эмоциональность, социабильность, заторможенность и активность. Анализируется роль нейропептидов в регуляции сложно организованных форм поведения, ведется поиск генов, участвующих в синтезе нейромедиаторов и нейрогормонов. Совершенствуются представления о сети генов единой нейроэндокриноиммунной системы (НЭИС) высших животных как механизма, обеспечивающего максимально быстрый адаптивно значимый ответ организма на любое изменение в окружающей среде. Перспективными моделями в этой связи представляются изучение генетического контроля стресс-реакции организма, а также анализ формирования НЭИС в развитии организма и определение чувствительных стадий развития. Генетика нейрофизиологических признаков организма лежит в основе понимания закономерностей становления психогенетических признаков животных и психической активности человека как высшей формы адаптивного поведения.

Задания для самоконтроля:

1. Расскажите о генетическом контроле процесса становления нервной системы в онтогенезе.

2. Расскажите о «сегментном» строении нервной системы и генах, которые контролируют такое строение?

3. Что такое нейротрофные факторы и молекулы «узнавания»? Какова их роль в центральной неврной системе?

4. Расскажите о применении трансгенных животных в изучении функционирования центральной нервной системы.

5. Почему возник термин «нейроэндокриноиммунная» система? Как это связано с работой генов?

6. Что такое нейропептиды? Приведите конкретные примеры их наследственной обусловленности и действия в центральной неврной системе.

Семинар 1.

Тема: «Генетический контроль формирования рефлекторной дуги. Современные направления исследований механизмов памяти и научения».

Учебные вопросы:

1. Требования к модельным объектам.

2. Современные молекулярно-генетические методы исследования Ц.Н.С.

3. Механизмы формирования кратковременной и долговременной памяти.

Темы докладов:

1. Взгляды Рамон-и-Кахаля на природу индивидуальности человека и их развитие в современных молекулярно-генетическиех исследованиях.

2. Современные представления о процессах запоминания.

Вопросы для дискуссии:

1. Как соотносятся память и научение?

2. Какую роль в формировании памяти играют каскады сигнальной трансдукции?

3. Какую роль играют гены раннего ответа в процессе научения?

4. Какую роль играют нейротрофные факторы и молекулы «узнавания» в процессах формирования Ц.Н.С. в онтогенезе?

Примеры психогенетических исследований на человеке

В медицинской генетике описано множество наследственно обусловленных случаев умственной отсталости у человека. Анализ частот встречаемости различных типов умственной отсталости в совокупности с семейным анализом позволил не только показать наследственный характер ряда подобных заболеваний, но и выявить тип наследования (доминантный, рецессивный, сцепленный с полом, моно- или полигенный).

Широко известным примером влияния численных аномалий кариотипа (отклонений числа хромосом от нормального) на психическое развитие человека является синдром Дауна – трисомия по 21-ой хромосоме. Не менее известно влияние аномального числа половых хромосом на уровень интеллекта у человека (Табл. 7).

Долгое время считали, что наличие лишней как Х-, так и Y-хромосомы в кариотипе мужчины отвечает за излишнюю агрессивность и асоциальное поведение. Такая точка была основана на повышенной частоте выявления аномальных кариотипов среди заключенных. Однако более вероятным кажется другое объяснение: соматические отклонения у людей с лишними половыми хромосомами (болезненность, пониженный интеллект, трудность в установлении социальных контактов) приводят к неадекватному отношению к ним со стороны окружающих. Неспособность справляться с жизненными проблемами намного чаще проявляется у таких людей в агрессивных вспышках и других формах асоциального поведения.

Интересны данные о взаимодействии аллелей гена моноаминоксидазы А (МАОА) с условиями воспитания подростков. Так, на выборке в более чем 950 человек, показано, что «жесткие» условия воспитания в детском возрасте приводят в будущем к достоверному повышению частоты асоциальных проявлений у гомозиготных носителей только одного из аллельных вариантов гена (Caspi et al., 2002). У людей с хотя бы одной нормальной аллелью такая корреляция отсутствует. Анализ первичной последовательности ДНК показал, что в одной из аллелей гена МАОА заменен нуклеотид. Это приводит к возникновению «стоп-кодона», преждевременному обрыву процесса трансляции и образованию неполноценного белка – моноаминоксидазы А. Недостаточная ферментативная активность дефектного белка отражается на уровне серотонина в тканях мозга. Следствием измененной концентрации этого важного нейромедиатора являются морфологические отклонения в развитии еще не до конца сформированного мозга ребенка, которые могут проявляться в виде асоциальных форм агрессивного поведения во взрослом состоянии.

Синдром Мартина-Белла - одна из форм умственной отсталости у мужчин (частота встречаемости 0,002-0,004), также сцеплен с Х-хромосомой (в 2-35% случаев проявление синдрома обусловлено наличием ломкого участка хромосомы X в районе q28). Считается, что аллелями генов только Х-хромосомы контролируются не менее 17 форм умственной отсталости у человека.

Одна из аллелей гена фенилаланин-4-гидроксилазы (в 12-ой хромосоме человека) в гомозиготном состоянии определяет развитие у людей заболевания – фенилкетонурии (ФКУ). Для ФКУ также характерна выраженная в той или иной степени умственная отсталость. Показана генетическая обусловленность развития многих заболеваний, нарушающих интеллектуальное развитие человека. Примерами могут являться синдромы Ретта, Прадера-Вилли, Смита-Лемли-Опитца, Дауна и другие. Уже изучены молекулярные механизмы возникновения некоторых из них.

Показано, что в некоторых генах есть места, где ДНК содержит по несколько повторов одинаковых триплетов. Однако, иногда в процессе онтогенеза может происходить изменение их числа. Если это происходит в половых клетках, то часть потомства получает аллели генов с увеличенным числом копий (экспансия повторов). Это приводит к расстройствам психики, развитию нейродегенеративных заболеваний (Табл. 8).

Исследования на близнецах показали, что существует генетическая предрасположенность к развитию аутизма. Гены предрасположенности к формированию этого аномального психического состояния находятся в 7-ой, 16-ой и других хромосомах (Рис. 23).

Проводятся исследования генетической предрасположенности людей к шизофрении. С одной стороны показано, что только в 25-50% случаев шизофрения развивается у обоих однояйцевых близнецов. Это говорит о сильных средовых влияниях на становление заболевания. С другой стороны, показано, что некоторые аллели генов дофаминовых рецепторов (DR D2 и DR D3) повышают риск возникновения шизофрении в 3 и более раз.

В таблице 9 приводятся частоты встречаемости и степень наследственной обусловленности некоторых нейро-психических расстройств. Данные показывают, что влияние генов на проявление отдельных заболеваний, связанных с нарушениями уровня интеллекта может быть очень велико.

Изучение участия генов в поведении людей является очень сложной задачей, так как у человека трудно, если вообще возможно, вычленять элементарные признаки. Любой поведенческий признак обычно можно разложить на множество более простых составляющих, которые в свою очередь далеко не «элементарны» по своей природе. Даже такой признак как алкоголизм нужно сначала четко определить. При этом в изучаемую выборку попадают далеко не все случаи заболевания: некоторые формы достаточно трудно своевременно выявить. Таким образом, количественные данные, необходимые для генетического анализа, могут существенно искажаться. Тем не менее, в исследованиях зарубежных ученых показано, что приемные дети, биологические родители которых были лишены родительских прав из-за пристрастия к алкоголизму, намного чаще становятся алкоголиками, по сравнению с такими же детьми от «не алкоголиков». Это свидетельствует в пользу существования генов предрасположенности к алкоголизму, хотя возможны и другие объяснения. Например, у ребенка может возникнуть алкоголезависимость еще в утробе матери, если последняя во время беременности употребляла спиртосодержащие напитки.

Появляются результаты, которые позволяют связать аллельные варианты генов белков-рецепторов серотонина с агрессивными проявлениями, депрессией, алкоголь- и кокаин-зависимостью, а также суицидальным поведением человека. В нескольких работах показана ассоциация отдельных аллелей гена триптофан-гидроксилазы с частотой суицида. Выявлена даже связь определенных аллелей локуса HLA с неслучайностью выбора полового партнера. Разная концентрация аллелей в разных популяциях людей может вносить свой вклад в особенности поведения и темперамента сообществ людей, живущих в разных регионах Земли. С этим связаны также вариации по насыщенности различными нейро-психическими расстройствами. Таким образом, гены могут играть большую роль в регуляции нашего поведения, чем это представлялось раньше.

Последнее время расширяются исследования молекулярно-генетических механизмов контроля обучаемости и памяти у человека. Одним из примеров является хорея Гентингтона (Табл.8). В качестве другого примера можно привести влияние аллельных вариантов гена BDNF (brain derived neurotrophic factor) на эпизодическую память человека. Ранее уже было выявлено действие белкового фактора BDNF на рост и жизнеспособность нейрональных клеток. Использование современных методик показало, что в одной из аллелей гена BDNF произошла замена нуклеотида, которая привела к появлению в соответствующем месте белка BDNF аминокислоты метионина (met) вместо валина (val). Люди с metBDNF (вместо valBDNF) страдают нарушением эпизодической памяти. Это, вероятно, связано с изменением активности гиппокампа, снижением в нем количества межнейронных контактов и жизнеспособности нейронов, наблюдающимся у таких людей. Предполагается, что metBDNF может повышать риск возникновения болезни Альцгеймера и различных нервных расстройств, связанных с нарушением функций гиппокампа. Этот же нейротрофный фактор найден и у животных, где играет сходную роль в регуляции работы гиппокампа и процессов запоминания. На простых животных моделях анализируется роль генов в процессах формирования различных типов памяти, без которых затруднен или вообще невозможен процесс какого-либо обучения. Выявляются механизмы влияния генов на рост нервных клеток, их жизнеспособность, пластичность и функциональную активность на разных этапах онтогенеза. Использование новых молекулярно-генетических данных позволяет развивать оригинальные методы лечения нейродегенеративных заболеваний путем вставки чужеродных нервных клеток (например, клеток амфибий) в ткани мозга человека.

Задания для самоконтроля:

1. Расскажите о влиянии численных аномалий кариотипа на умстенные способности человека.

2. Расскажите о роли мутаций в становлении умственных способностей человека. Приведите конкретные примеры.

3. Что известно о генетической предрасположенности к аутизму и шизофрении?

4. Что известно о предрасположенности к алкоголизму, различным депрессивным состояниям, суицидальному поведению?

5. Расскажите о молекулярно-генетических механизмах некоторых психических заболеваний.

6. Приведите примеры влияния разных аллелей некоторых генов на развитие аномалий поведения человека.

7. Расскажите о генетических механизмах развития нейродегенеративных заболеваний у человека и животных.

8. Расскажите о влиянии аллелей локуса HLA на поведение человека.

Семинар 2.

Тема: «Современные психогенетические методы изучения механизмов формирования адаптивного поведения у человека».

Учебные вопросы:

1. Современные психогенетические методы.

2. Модели для психогенетических исследований: их преимущества и ограничения.

3. Модификации близнецового метода исследований: сочетание с современными молегулярно-генетическими подходами.

Темы докладов:

4. Роль генов в ассортативности заключения браков у человека.

5. Гены предрасположенности к депрессиям и суициду.

Вопросы для дискуссии:

1. Можно ли давать генам социально-значимые названия?

2. Этические проблемы генетической паспортизации.

3. Перспективы генотерапии.

4. Современные генетические методы получения лекарственных препаратов.

5. Как генетические знания могут быть использованы в клинической психологии?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

9. Перспективные направления развития психогенетических исследований

Психогенетика – это раздел самых современных знаний о генетическом контроле индивидуальных особенностей психики, о роли генетических и средовых факторов в формировании различных форм поведения человека. Одновременно, это самый сложный раздел генетики поведения, изучающий полигенный характер наследования таких черт человеческой личности, как интеллект, темперамент, эмоциональность, возбудимость, стрессоустойчивость и многих других. Успешная работа в области психогенетики возможна только на основе понимания основных закономерностей работы генетического аппарата клеток человеческого организма во взаимодействии с факторами окружающей среды. В первую очередь это относится к генетическому контролю функционирования всех звеньев единой нейроэндокриноиммуннной системы, сбалансированная работа которой обеспечивает совокупность адаптивно значимых ответов человеческого организма на практически любые внешние воздействия. И первым этапом «быстрого реагирования» является своевременное восприятие и обработка информации об изменениях окружающей среды. За это отвечают органы чувств, периферические и центральные отделы нервной системы, становление и функционирование которых в онтогенезе находится под жестким генетическим контролем (Рис. 24).

Индивидуальные генотипические различия между людьми отражаются на вариабельности их поведенческих ответов в зависимости от условий окружающей среды. В то же время межпопуляционные различия в частотах встречаемости различных аллелей генов вносят свой вклад в формирование особенностей поведения на уровне изолированных групп, национальностей и рас. Использование современных нейро- и онтогенетических, геногеографических, молекулярно-генетических данных позволяет изучать поведение человека на качественно новом уровне. Этому может способствовать создание генетического паспорта человека, в котором будет отражена специфика его генотипа.

Для психогенетических исследований знание аллельного состава генов, влияющих, в частности, на становление и функционирование психики, будет крайне полезно. Это поможет проводить профилактические мероприятия, использовать эффективные лекарственные препараты, прогнозировать развитие некоторых заболеваний в необходимых случаях (при наличии соответствующих аллельных комбинаций генов). В зависимости от генетически детерминированной стрессоустойчивости организма, аллелей генов рецепторов к нейромедиаторам и других важных характеристик конкретного человека, можно будет давать целенаправленные рекомендации по изменению вида работы, условий проживания, режима лечения и т.д. При этом, однако, может возникать целый комплекс морально-этических проблем, вследствие некорректного использования полученной генетической информации.

Задания для самоконтроля:

1. Обоснуйте необходимость привлечения генетических знаний в психологических исследованиях.

2. Как можно использовать в психологических исследованиях данные геногеографии?

3. В чем преимущества и опасности «генетической паспортизации» человека?

10. Примеры вопросов для подготовки к семинарским занятиям и зачету

1. «Психические» и поведенческие признаки.

2. Роль наследственности и среды в формировании психологических характеристик.

3. Современная генетика о происхождении жизни.

4. Реализация генетической информации. От гена к фену, от генотипа к фенотипу.

5. Закономерности передачи генетической информации последующим поколениям.

6. Механизмы изменчивости и генетическая гетерогенность. Значение в эволюции.

7. Принципы формирования "элементарных" и сложных полигенных признаков. Генотип и среда.

8. Взаимодействие и плейотропные эффекты генов.

9. Методы генетического анализа и верификации получаемых данных применительно к психогенетическим исследованиям.

10. Эволюция поведенческих признаков: от одноклеточного к многоклеточному организму, от индивидуума - к популяции.

11. Психическая активность человека как высшая форма адаптивного поведения, механизмы.

12. Генетика "стресса", стрессоустойчивости и стрессрезистентности.

13. Значение модельных объектов в генетике поведения: конкретные примеры.

14. Современные представления о молекулярно-генетических механизмах, контролирующих процессы запоминания.

15. Генетика признаков «двигательной активности», «обучаемости», «агрессии», «экстраполяции», «алкоголизма» и др. на животных моделях.

16. Близнецовость как генетический признак, использование в психогенетических исследованиях.

17. Психогенетические методы в современных исследованиях.

18. Генетика высшей нервной деятельности: связь работ И.П.Павлова с современными представлениями о наследуемости свойств нервной системы.

19. Нейропептиды и психогенетические исследования.

20. Генетика интеллекта.

21. Генетика аутизма, алкоголизма, пищевого и агрессивного поведения человека.

22. Гены предрасположенности к шизофрении и различным нейродегенеративным заболеваниям.

23. Современные представления о механизмах генетического контроля обучаемости. Связь с механизмами сигнальной трансдукции, памятью и пластичностью нейронов.

24. Сравнительно-генетические исследования в психогенетике.

25. Методы современной генетики (секвенирование, «фингерпринтинг» получение трангенных животных, «генный нокаут» и др.) в психогенетических исследованиях.

26. Значение сложных форм поведения высших млекопитающих и человека как фактора микроэволюционного процесса.

27. Психогенетика: перспективы, этические проблемы. Евгеника и эуфеника.

11. Примеры задач для решения в ходе практических занятий

11.1. Практическое занятие 1.

1. Фенилкетонурия (ФКУ) – заболевание человека, одним из проявлений которого является задержка умственного развития. Оно является результатом дефекта гена, кодирующего фермент - фенилаланин-4-гидроксилазу, и наследуется как рецессивный, аутосомный, моногенный признак. А) Какова вероятность рождения больного ребенка у гетерозиготных родителей? Б) Если сестра у одного из родителей и брат у второго родителя больны ФКУ, какова вероятность того, что уже первый их ребенок может страдать подобным недугом?

2. Аллель гена, определяющего нормальный слух у человека, доминантна по отношению к аллели глухоты. Рождение глухого ребенка обычно приводит к немоте. А) В браке глухонемой женщины и нормального мужчины родился глухой ребенок. Каковы генотипы родителей? Б) Какое потомство можно ожидать в браке двух гетерозиготных родителей?

3. Фенилкетонурия и леворукость у человека наследуются как рецессивные, моногенные, не сцепленные друг с другом признаки. А) Каковы могут быть дети, если их родители гетерозиготны по обоим генам? Б) Если левша, гетерозиготный по аллелям гена ФКУ, женился на правше, гетерозиготной по аллелям обоих генов, то какие дети и с какой вероятностью могут появиться в этом браке?

4. Одна из форм шизофрении наследуется как доминантный аутосомный признак. Пенетрантность проявления заболевания у гомозиготных людей равна 100%, а у гетерозиготных – 20%. А) Какова вероятность появления больных детей в семье, где один родитель гетерозиготен, а другой – нормален в отношении анализируемого признака? Б) Какова вероятность рождения больных детей в браке двух гетерозиготных родителей?

5. Мозжечковая атаксия характеризуется прогрессирующими дегенеративными процессами в центральной нервной системе, что сопровождается снижением интеллекта после 20 лет. Заболевание наследуется по аутосомно-доминантному типу. В браке больной женщины и здорового мужчины родилось несколько больных и здоровых детей. Какова вероятность появления больных внуков в браке её больной дочери со здоровым мужчиной?

6. Одна из аллелей гена, кодирующего дофаминовый рецептор (DR D3), в гомозиготном состоянии, предопределяет неспособность человека усваивать нейролептики определенного класса, которые применяют для лечения шизофрении. Их применение в 60% случаев приводит к обострению шизофрении и развитию тардивной дискинезии. Изучение родных больного шизофренией показало, что мать и отец являются гетерозиготными носителями рецессивной аллели гена DR D3 . Какова вероятность развития обострения шизофрении у больного при применении «несоответствующего» нейролептика?

7. Пол наследуется как «менделеевский» признак. В одном из родильных домов города за 2 мес родилось 113 мальчиков и 87 девочек. А) Какое расщепление по полу должно быть теоретически? Б) Отличаются ли от теоретически ожидаемого полученные из роддома данные за два месяца?

8. В выборке из 100 мужчин распределение по темпераменту составило 29 холериков к 39 сангвиникам и к 32 флегматикам. В аналогичной выборке женщин соотношение составило 17:50:33, соответственно. Меланхоликов выявлено не было. Проанализировав результаты, докажите, что гены, определяющие пол у человека, влияют на формирование темперамента. На примере задачи объясните, как правильно проводить анализ полученных данных.

11.2. Практическое занятие 2.

1. Мышечная дистрофия Дюшена (МДД), сцепленное с полом, рецессивное заболевание, обычно поражающее только мужчин. Больные МДД не доживают до репродуктивного возраста. Какова вероятность, что женщина, чей брат болен МДД, будет иметь больного ребенка?

2. Синдром Мартина-Белла (СМБ) наследуется по Х-сцепленному рецессивному типу. Одна их характерных особенностей СМБ – умственная отсталость разной степени тяжести. Какова вероятность появления больного ребенка в семье, где отец здоров, а мать гетерозиготная носительница рецессивной аллели?

3. В одной из популяций частота дальтонизма среди мужчин составляет 0,08. Это рецессивный, сцепленный с полом признак. Какова частота встречаемости женщин-дальтоников и женщин – гетерозиготных носителей рецессивной аллели в этой популяции?

4. Синдром Леш-Нихана (ЛН) – тяжелое Х-сцепленное рецессивное заболевание, одним из отличительных признаков которого является самодеструктивное поведение. Заболевание передается по женской линии. Если у брата женщины наблюдали развитие синдрома ЛН, какова вероятность рождения ею ребенка с описываемым синдромом?

5. Частота рождаемости детей с ФКУ в изучаемом регионе равна 2:25000. Определите частоту рецессивной и доминантной аллели в этом регионе. Определите примерное количество людей, гетерозиготных по аллелям гена ФКУ, если население города равно 100 тыс. человек?

6. Глухонемота, связанная с врожденной глухотой, наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Частота встречаемости глухонемоты для некоторых регионов составляет 2:10000. Какова частота рецессивной и доминантной аллели в изучаемых популяциях? Сколько гетерозиготных носителей аллели заболевания в подобном регионе, если его численность равна 8 млн. человек?

7. В выборке из 100 монозиготных близнецов по признаку умственной отсталости конкордантность составила 97%, в то время как среди 100 дизиготных близнецов аналогичная величина равнялась 37%. Найдите силу наследственной обусловленности признака.

8. При сопоставлении монозиготных близнецов по сходству интеллектуального развития получены следующие данные: схожих – 3 пары, различающихся – 22 пары. Для дизиготных близнецов аналогичные данные составили 9 и 16 пар, соответственно. А) Высчитайте показатели парной конкордантности для моно- и дизиготных близнецов. Б) По полученным данным определите долю наследственной обусловленности интеллекта.

9. Исследование детского энуреза показали, что среди монозиготных 138 пар близнецов, 96 оказались конкордантны по изучаемому признаку. Среди 101 пары дизиготных близнецов только 31 пара оказалась конкордантна по изучаемому признаку. Докажите, что степень генетического родства влияет на анализируемый признак: а) Рассчитайте показатель парной конкордантности для моно- и дизиготных близнецов; б) определите силу влияния генов на изучаемый признак.

12. Рекомендуемая литература

Основная:

1. Артаментова Л.А., Филипцова О.В. Введение в психогенетику. - М.: «Флинта». 2004.

2. Александров А.А. Психогенетика. - СПб, 2004.

3. Малых С.Б., Егорова М.С., Мешкова Т.А.Основы психогенетики. - М.: Эпидавр, 1998.

4. Равич-Щербо И.В., Марютина Т.М., Григоренко Е.Л. Психогенетика. - М., 1999.

5. Учебник по генетике одного из авторов (Лобашев М.Е., Инге-Вечтомов С.Г., или др.)

Дополнительная:

1. Алфимова М.В., Трубников В.И. Генные основы темперамента личности. – М.: Мир, 2000.

2. Бочков Н.П. Клиническая генетика. М.: Медицина. 1997.

3. Глотов И.В. и др. Биометрия. - Л.: Изд-во ЛГУ. 1982.

4. Дарвин Ч. Происхождение видов. - М.: Наука, 1962.

5. Дружинин В.Н. Экспериментальная психология. - СПб.: Питер, 2000.

6. Дьюсьбери Д. Поведение животных. Сравнительные аспекты. - М., 1981.

7. Егорова М.С. Психология инидвидуальных различий. - М., 1997.

8. Зорина З.А., Полетаева И.И. Зоопсихология. Элементарное мышление животных. - М.: Аспект Пресс. 2001.

9. Корочкин Л.И., Михайлов А.Т. Введение в нейрогенетику. - М.: Наука. 2000.

10. Крушинский Л.В. Эволюционно-генетические аспекты поведения. Избранные труды. - М.: Наука. 1991.

11. Крайг Г. Психология развития (Гл. 3). - СПб: Питер, 2000.

12. Купер К. Индивидуальные различия. - М.: Мир, 2000.

13. Левонтин Р.Человеческая индивидуальность: наследственностьи среда. - М., 1993.

14. Лильин Е.Т., Богомазов Е.А., Гофман-Кадошников П.Б. Медицинская генетика для врачей. - М.: Медицина. 1983.

15. Мерлин В.С. Очерк интегрального исследования индивидуальности. - М., 1986.

16. Небылицын В.Д. Психофизиологические исследования индивидуальных различий. - М., 1976.

17. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии - СПб: Речь. 2002.

18. Физиологическая генетика. - Л.: Медицина, 1976.

19. Физиологическая генетика и генетика поведения: Рук-во по физиологии. - Л., 1981.

20. Фридрих В. Близнецы. - М., 1985.

21. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Т.З. - М., 1989.

22. Эфроимсон В.П. Генетика этики и эстетики. - М., 1995.

23. Эфроимсон В.П. Гениальность и генетика - М.: Мир. 1998.

24. Klug W.S., Cummings M.R. Concepts of Genetics. Prentice -Hall Ink., NJ, 1997.

25. Maxon L., Daugherty Ch. H. Genetics. A Human Perspectives. Dubuque, Wm. C. Brown Publ., 1989.

Некоторые зарубежные источники, регулярно публикующие материалы психогенетических исследований:

Журналы: Психофармакология и биол. наркология

Вестник биол. психиатрии -

A Trends Guide to Neurodegenerative Disease and Repair

Clinical Genetics

Current Opinion in Genetics & Development

Genes, Brain and Behavior

Journal of Neurochemistry

Molecular Psychiatry

Nature Reviews | Neuroscience

Nature Reviews | Genetics

Nature Neuroscience

Neurobiology of behaviour

Neuropsychopharmacology

Neuroscience

Psychiatry and Clinical Neurosciences

Trends in Genetics

Trends in Neuroscience

Полезные интернет-сайты: