2.6 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).