Е. Л. Григоренко психогенетика под редакцией И. В. Равич-Щербо Рекомендовано Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации в качестве учебник

Вид материалаУчебник

Содержание


3. Системные психофизиологические процессы
Роль наследственности и среды
1. Развитие функциональной асимметрии
2. Индивидуально-типологические различия
З. роль наследственности и среды
R — доминантный, кодирует праворукость, второй l
L определяет локализа- цию центров речи в левом полушарии и является доминантным, а аллель l
LlCC, например, будет правшой с центром речи в левом полушарии. У индивида с генотипом Llcc
Подобный материал:
1   ...   33   34   35   36   37   38   39   40   ...   48
3. СИСТЕМНЫЕ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В КОНТЕКСТЕ ПСИХОГЕНЕТИКИ

В большинстве исследований в области генетической психофизио-

логии традиционно рассматривались отдельные показатели ЭЭГ, КГР

и т.п. или группы показателей, отражающие какую-либо предполагае-

мую скрытую переменную, например свойства нервной системы [97].

Несмотря на то что все очевиднее становилась необходимость комп-

лексного подхода, при котором изучению подвергалась бы система

реакций либо физиологические характеристики исследовались бы как

элемент более широкого круга поведенческих, психологических и

психофизиологических признаков, попытки осуществить этот подход

были осуществлены лишь в немногих программах.

В качестве примера можно привести исследование X. Джоста и

Л. Зонтаг [цит. по; 130а], в котором участвовали 16 пар МЗ близнецов,

54 пары сибсов и 1000 пар неродственников. В нем впервые была пока-

зана генетическая обусловленность комплексной характеристики, на-

званной авторами «автономным балансом». Эта характеристика была

получена методом факторизации нескольких параметров вегетатив-

ных функций и включала частоту дыхания и пульса, кровяное давле-

ние и потоотделение.

344

В исследовании П. Звольского с коллегами [461] изучались психо-

физиологические характеристики близнецов (15 пар МЗ и 19 пар ДЗ)

в условиях ориентировочной реакции и в стрессогенных ситуациях,

которые создавались специально по ходу эксперимента путем предъяв-

ления сильных и/или неприятных стимулов. Анализировались частоты

пульса, дыхания, моргания, а также КГР. В этой работе была показана

высокая степень генетической обусловленности таких показателей,

как ЧСС, частота дыхания (ЧД), а также КГР. Однако исследователи

использовали весьма примитивную статистическую обработку, кото-

рая сводилась к оценке наследуемости отдельных физиологических

показателей, что не дало им возможности выделить обобщенные «вто-

ричные» показатели вегетативного реагирования на стресс и оценить

меру их наследуемости.

В экспериментальном исследовании Б.И. Кочубея [84] изучалась

природа индивидуальных особенностей двух реакций: ориентировоч-

но-исследовательской и ориентировочно-оборонительной. При этом

объектом анализа служили признаки двух уровней: единичные пока-

затели и обобщенные характеристики. Первому уровню принадлежали

следующие показатели; амплитуды ВП на звуки 80 и 105 дБ, амплиту-

ды КГР, ЧСС, а также показатели интенсивности привыкания ВП и

вегетативных реакций. Оценка и анализ этих показателей проводился

традиционными методами (см. гл. XIV). Для получения обобщенных

показателей использовался факторный анализ (метод главных компо-

нент), позволяющий из всей совокупности коррелятивно связанных

показателей выделить некоторые их группы (факторы), относящиеся

к одной и той же латентной переменной. Затем с помощью специаль-

ной статистической процедуры получали индивидуальные значения

не по отдельным признакам, а по целостному фактору, т.е. характери-

зующие индивидуальный уровень данной латентной переменной в

целом. Они-то и принадлежали ко второму уровню признаков.

Всего было выделено 13 главных факторов. Из них фактор I содержал

большую часть характеристик КГР, фактор II — характеристики компонентов

/V100 и Р200 слуховых ВП. Фактор III отражал индивидуальную нестабильность

(аритмичность) сердечного ритма. Эти три фактора в сумме ответственны за

43% дисперсии совместно изменяющихся (ковариирующих) признаков. На

примере данных факторов рассмотрим дальнейший ход анализа.

Для обобщенных факторных оценок, как и для единичных при-

знаков, подсчитывались коэффициенты внутриклассовой корреляции

у МЗ и ДЗ близнецов, а также проводилось разложение фенотипичес-

кой дисперсии. При этом оказалось, что три указанных фактора ха-

рактеризуются наиболее высокой степенью генетической обусловлен-

ности, генетическая компонента дисперсии для них варьировала от

0,63 до 0,81. По результатам разложения дисперсии обобщенных оце-

нок (факторы I, II, III) можно судить о генетическом вкладе в меж-

345

индивидуальную вариативность не отдельных показателей психофи-

зиологических реакций (КГР, ВП, ЧСС), а общих механизмов реа-

лизации этих реакций в процессах обеспечения системной деятель-

ности организма.

Новый подход, в соответствии с которым объектом генетическо-

го исследования выступают системные психофизиологические про-

цессы на уровне организма как целого, был предложен Э.М. Рутман

и Б.И. Кочубеем [132, гл. V]. С их точки зрения, целесообразно изучать

наследуемость тех физиологических показателей, по которым в свете

современных знаний можно судить о психической функции, о меха-

низмах психической деятельности или о психических состояниях.

Иначе говоря, психофизиологические показатели в психогенетике

целесообразно использовать в качестве не только потенциальной ха-

рактеристики «биологических основ» поведения, но и показателей,

отражающих опосредованную психикой активность организма, кото-

рая обеспечивает взаимодействие с внешней средой и достижение

целей, в качестве характеристики деятельности определенных функ-

циональных систем.

Какие же функциональные системы целесообразно исследовать с

генетических позиций? Э.М. Рутман и Б.И. Кочубей сформулирова-

ли ряд критериев для выбора системного объекта генетического ис-

следования.

Целесообразно отдавать предпочтение относительно простым

системам, содержащим элементы с достаточно надежными фи-

зиологическими индикаторами.

Желательно, чтобы исследуемая система поддавалась изучению

уже на ранних стадиях индивидуального развития, поскольку в

этом случае появляется возможность хотя бы в принципе про-

следить определенные этапы ее онтогенетического развития (си-

стемогенеза). Генетико-психофизиологическое исследование

функциональных систем в процессе онтогенеза могло бы не

только раскрыть механизмы их развития, но и предоставить дан-

ные о структуре этих систем.

Желательно, чтобы система имела общебиологическое значе-

ние: если сходная система имеется и у животных, то это позво-

ляет произвести дополнительный анализ с привлечением мето-

дов генетики поведения.

Исследуемая совокупность показателей должна быть в полном

смысле системой, т.е. включать звенья, объединенные некото-

рым системообразующим фактором (целью).

Она должна быть источником развития более сложных, адап-

тивно важных, предпочтительно социально ценных психологи-

ческих образований, причем желательно, чтобы анализ каче-

ственного перехода в таком развитии не зачеркивал полностью

346

момент преемственности, непрерывность в развертывании ис-

ходной психофизиологической системы в более сложную, соб-

ственно психологическую.

* * *

Используемые в психофизиологии показатели функционирова-

ния ЦНС и автономной нервной системы обнаруживают значитель-

ные индивидуальные различия. При соблюдении постоянства условий

регистрации эти показатели отличаются хорошей воспроизводимос-

тью, что позволяет изучать роль факторов генотипа в происхождении

их межиндивидуальной вариативности. Получены данные, свидетель-

ствующие о существенном влиянии генотипа на изменчивость па-

раметров работы сердечно-сосудистой системы и электрической ак-

тивности кожи. При этом можно выделить общую тенденцию: в экс-

периментальных ситуациях, требующих от испытуемого большего

напряжения, оценки наследуемости различных физиологических по-

казателей, как правило, выше.

Однако в большинстве случаев эти исследования включали не-

большие контингента испытуемых. Кроме того, нередко в них приме-

нялись статистические методы, позволяющие только констатировать

влияние наследственных факторов. Лишь в последние годы стали по-

являться исследования, в которых на обширном статистическом ма-

териале используется метод структурного моделирования, позволяю-

щий более надежно изучать соотношение генетических и средовых

влияний в популяционной дисперсии физиологических показателей.

Предложен также новый подход к изучению генетического вклада в

изменчивость психофизиологических реакций, в соответствии с ко-

торым объектом генетического исследования выступают не отдель-

ные показатели, а системные психофизиологические процессы на

уровне организма как целого.

Г л а в а XVI

РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И СРЕДЫ

В ФОРМИРОВАНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ

АСИММЕТРИИ

В настоящее время особенности функциональной специализации

левого и правого полушарий мозга хорошо исследованы. Подробный

анализ этой проблемы представлен в книгах Н.Н. Брагиной и

Т.А. Доброхотовой [22], Е.Д. Хомской [167], С. Спрингер и Г.Дейча

347

[42], В.Л. Бианки [15] и других. В результате многих эксперименталь-

ных исследований было установлено, что основные межполушарные

различия кратко укладываются в ряд дихотомий: абстрактный (вер-

бально-логический) и конкретный (наглядно-образный) способы пе-

реработки информации, произвольная и непроизвольная регуляция

деятельности, осознанность-неосознанность психических функций и

состояний, сукцессивная и симультанная организация высших пси-

хических функций.

Более того, можно констатировать, что в последние десятилетия

изучения межполушарных отношений фактически произошла смена

парадигмы: от теории тотального доминирования левого полушария

исследователи перешли к гипотезе парциальной полушарной доми-

нантности и взаимодействия полушарий.

1. РАЗВИТИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ

В ОНТОГЕНЕЗЕ

Известны две концепции функциональной асимметрии в онтоге-

незе: эквипотенциальности полушарий и прогрессивной латерализа-

ции [138]. Первая предполагает изначальное равенство, или эквипо-

тенциальность, полушарий в отношении всех функций, в том числе

речевой, В ее пользу говорят данные о высокой пластичности мозга

ребенка и взаимозаменяемости симметричных отделов мозга на ран-

них этапах развития.

Согласно второй концепции специализация полушарий существует

уже с момента рождения. У праворуких людей она проявляется, как

предполагают, в виде генетически запрограммированной способнос-

ти нервного субстрата левого полушария обнаруживать способность к

развитию речевой функции и определять деятельность ведущей руки.

Установлено, что задолго до реального развития речевой функции

можно обнаружить различия в морфологическом строении будущих

речевых зон. Так, у новорожденных сильвиева борозда слева суще-

ственно больше, чем справа. Этот факт свидетельствует о том, что

структурные межполушарные различия в известной степени являются

врожденными.

В пользу исходной эквипотенциальное™ полушарий, казалось бы, гово-

рит тот факт, что первые проявления предпочтения руки обнаруживаются у

детей 7-9 месяцев. Разница между сторонами, сначала слабая, постепенно

увеличивается и становится отчетливой в 3 года, а затем стабилизируется.

Однако в ходе наблюдений было установлено, что у младенцев есть другие

признаки латерализации, например, предпочитаемая сторона при повороте

головы, различный тонус мышц справа и слева и др. [196].

В связи с этим представляет интерес предложение выделять два отно-

сительно независимых показателя мануальной латерализации: направление

и степень [336]. Направление латерализации, т.е. установление ведущей руки,

можно рассматривать как нормативную, или видоспецифическую, характерис-

тику, имеющую два измерения — левое, правое. Степень латерализации есть

348

количественная индивидуально специфическая характеристика, обладающая

непрерывной изменчивостью в широком диапазоне. Об относительной неза-

висимости этих характеристик говорит тот факт, что они обнаруживают раз-

ную онтогенетическую динамику и, по-видимому, в разной степени зависят от

факторов генотипа. Если выбор ведущей руки определяется к 3 годам, то

степень (интенсивность) ее использования существенно возрастает от 3 до

9 лет. Выделение направления и степени/интенсивности как самостоятель-

ных характеристик асимметрии возможно применительно ко всем парным

органам, в том числе и показателям электроэнцефалограммы левого и пра-

вого полушарий [132].

2. ИНДИВИДУАЛЬНО-ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ

ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ

Считается, что все парные органы человека имеют ту или иную

степень функциональной асимметрии. Однако наблюдению доступны

только некоторые из них: в двигательной сфере (ведущие рука и нога)

и сенсорной (ведущие глаз, ухо, ноздря). Неоднократно показано,

что перечисленные асимметрии относительно автономны. Другими

словами, у каждого человека возможно свое сочетание право- и лево-

сторонних признаков. Для обозначения этого явления используют тер-

мин «профиль латеральной организации» (ПЛО), которым обознача-

ется сочетание моторных и сенсорных асимметрий, характерных для

данного человека.

Исследования типов, или профилей, латеральной организации

парных органов находятся в начальной стадии, по этой же причине

внутрииндивидуальная устойчивость функциональных асимметрий и

профилей латеральной организации мозга изучена мало. Имеются све-

дения, что функциональные асимметрии парных органов достаточно

пластичны, и профиль латеральной организации при повторных тес-

тированиях или при изменении условий регистрации может изме-

няться [167].

З. РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И СРЕДЫ

В ФОРМИРОВАНИИ АСИММЕТРИИ.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕВОРУКОСТИ

Происхождение леворукости традиционно связывается с действи-

ем трех групп факторов: средовых (в том числе культурных), генети-

ческих и патологических. В соответствии с первыми условия среды,

общественные традиции и система воспитания задают преимуществен-

ный выбор ведущей руки. До недавних пор считалось, что леворукие

составляют в среднем 5% населения. Однако в разных регионах на-

блюдаются определенные различия в частоте леворукости.

По некоторым данным, частота встречаемости «латерального фенотипа»,

оцениваемого по характеру сенсомоторных асимметрий и межполушарных

349

различий ЭЭГ, обнаруживает связь с особенностями экологических условий.

Так, среди коренного населения северо-востока России (эскимосы, чукчи, ко-

ряки и др.) значительно чаще встречается «правополушарный фенотип», для

которого характерно преобладание правополушарных функций во взаимо-

действии полушарий [8]. Предполагается, что увеличение доли левшей и

амбидекстров в северных популяциях свидетельствует об их более оптималь-

ной адаптированности к жизни в тех условиях. Возможно, большая доля ле-

воруких среди этих групп населения отчасти обусловлена тем обстоятель-

ством, что давление культурных традиций, направленное на преимуществен-

ное использование правой руки, в указанном регионе всегда было слабее,

чем в средней полосе России. Высказывается также точка зрения, что «пра-

вополушарный фенотип» вообще более характерен для популяций, близких

природе и менее приобщенных к научно-техническому прогрессу [67],

Среди школьников Китая и Таиланда только 3,5 и 0,7% соответ-

ственно используют для письма левую руку [293]. В то же время 6,5%

детей выходцев из восточных стран, обучающихся в школах США

(где давление в сторону использования правой руки ослаблено), пред-

почитают левую руку [283]. Среди японских школьников 7,2% не яв-

ляются праворукими, а если учесть и переученных, то эта цифра уве-

личивается до 11% [403]. До недавних пор во многих странах существо-

вала практика переучивания леворуких детей. По мере ослабления

давления со стороны среды число пишущих левой рукой заметно уве-

личивается, вплоть до 10-12% [312].

Существенная роль средового опыта в определении рукости, каза-

лось, подтверждается тем фактом, что у младенцев ведущая рука не

обнаруживается. Однако известно, что относительно позднее проявле-

ние признака не означает его средовую обусловленность. При изучении

рукости приемных детей, усыновленных в младенчестве, было также

показано, что приемные родители (в отличие от биологических) ока-

зывают мало влияния на установление ведущей руки у детей [196].

Одним из подходов к решению этой проблемы является разработ-

ка конкретных генетических моделей, объясняющих возможность пе-

редачи рукости от поколения к поколению. Экспериментальные дан-

ные для построения генетических моделей получают в основном в

семейных исследованиях рукости, в том числе при изучении прием-

ных детей, а также в близнецовых исследованиях.

Первые семейные исследования рукости дали основания предполо-

жить, что сегрегация по этому признаку происходит по закону Менделя.

В результате была предложена простая генетическая модель, в соответ-

ствии с которой предполагалось, что рукость определяется действием

одного гена, имеющего две различные формы (два аллеля): один аллель

R — доминантный, кодирует праворукость, второй l — рецессивный,

кодирует леворукость. Ребенок, унаследовавший аллели R от обоих ро-

дителей, будет праворуким, равно как и ребенок с генотипом Rl (R— от

одного из родителей, l — от другого). Леворукими будут дети с геноти-

пом ll, которые унаследовали аллель l от обоих родителей.

350

Эта модель, однако, не может объяснить тот факт, что, по раз-

ным данным, от 45 до 54% детей двух леворуких родителей являются

праворукими. Модель предсказывает, что все дети таких родителей

должны быть леворукими, поскольку единственный аллель, который

леворукие родители могут передать своим детям, это аллель l. Пред-

принимались попытки усовершенствовать данную модель введением

понятия пенетрантности, В частности, предлагалось считать, что ма-

нифестация рецессивного гена зависит от случайных факторов, а воз-

можно, и от действия других генов.

Более сложная модель была предложена Дж. Леви и Т. Нагилаки

[315], Они предположили, что рукость является функцией двух генов.

Один ген с двумя аллелями определяет полушарие, которое будет

контролировать речь и ведущую руку. Аллель L определяет локализа-

цию центров речи в левом полушарии и является доминантным, а

аллель l — локализацию центров речи в правом полушарии и является

рецессивным. Второй ген определяет то, какой рукой будет управлять

речевое полушарие — на своей стороне (ипсилатеральной) или про-

тивоположной (контрлатеральной). Контрлатеральный контроль ко-

дируется доминантным аллелем С, а ипсилатеральный — рецессив-

ным аллелем с. Индивид с генотипом LlCC, например, будет правшой

с центром речи в левом полушарии. У индивида с генотипом Llcc

центры речи также будут расположены в левом полушарии, но он

будет левшой. Эта модель предполагает, что рукость конкретного че-

ловека связана с характером его межполушарной асимметрии и ти-

пом двигательного контроля. Ключевым допущением данной модели

было предположение, что позиция руки при письме (прямая или вы-

вернутая/инвертированная) может служить фенотипическим прояв-

лением специфического генотипа. Индивиды, использующие инвер-

тированное положение руки при письме, с точки зрения авторов, не

имеют перекреста пирамидного тракта, т.е. для них характерен ипси-

латеральный тип организации моторного контроля. Напротив, инди-

виды с обычной (прямой) позицией руки при письме в строении

пирамидного тракта имеют перекрест, который приводит к ипсилате-

ральному контролю.

В последние годы модель Дж. Леви и Т. Нагилаки неоднократно

подвергалась критике. Было показано, что она вступает в противоре-

чие с некоторыми фактами. Например, клинические данные, полу-

ченные у 131 пациента, не дают основания считать, что существует

связь между положением руки при письме и локализацией центра речи,

определяемой по пробе Вада. Известно также, что многие левши мо-

гут использовать для письма как прямую, так и инвертированную

позицию руки. Кроме того, модель не получила должного статисти-

ческого подтверждения в семейных исследованиях [196].

Для точного установления специализации полушарий по отношению к

речи используют метод Вада — избирательный «наркоз полушарий». В одну

351

из сонных артерий на шее (слева или справа) вводят раствор снотворного

(амитал-натрий). Каждая сонная артерия снабжает кровью лишь одно полу-

шарие, поэтому с током крови снотворное попадает в соответствующее по-

лушарие и оказывает на него свое действие. Наибольшие изменения в рече-

вой активности наблюдаются тогда, когда под воздействием оказывается по-

лушарие, в котором локализован центр речи.

Помимо этого были предложены и другие модели наследуемости

леворукости (табл. 16.1).

Известный английский психолог М. Аннет [184, 185] на протяже-

нии двадцати лет разрабатывает оригинальную генетическую модель

латерализации, коренным образом отличающуюся от модели Леви и

Нагилаки. Она высказала гипотезу о том, что большинство людей имеют

ген, который называется фактором «правостороннего сдвига» (rs+).

Если человек имеет этот ген, то он предрасположен стать правшой с

левополушарной локализацией центров речи. При его отсутствии и

наличии пары его рецессивных аллелей (rs—) человек может стать как

правшой, так и левшой в зависимости от обстоятельств (например,

от условий внутриутробного развития).

В соответствии с гипотезой М. Аннет, в человеческой популяции

существует сбалансированный полиморфизм, связанный с распрос-

транением доминантного гена «правостороннего сдвига» и его рецес-

сивного аллеля. Более того, с ее точки зрения, влияние этих генов

распространяется не только на рукость (правшество или левшество),

но и на церебральное доминирование, т.е. общее доминирование того

или иного полушария головного мозга. Она считает, что выбор пред-

почитаемой руки является лишь одним из результатов церебральной

латерализации, а поскольку невозможно оценить степень латерали-

зации непосредственно, то наиболее простым оказывается использо-

вание косвенных способов, среди которых ведущее место занимает

оценка рукости.

М. Аннет разработала своеобразный тест, позволяющий оценить

степень использования руки, — тест перекладывания колышек. В этом

тесте испытуемый должен перекладывать колышки из одной ячейки в

другую, причем ячейки расположены на двух параллельных панелях,

Поскольку он выполняет это задание на время и поочередно левой и

правой рукой, постольку, сравнивая результаты, можно оценить раз-

личия в эффективности действия одной и другой рукой. Таким обра-

зом, показателем мануальной асимметрии здесь служит время выпол-

нения теста: доминирующая рука работает быстрее. Используя глав-

ным образом этот тест, она провела многочисленные исследования

мануальной асимметрии у детей и подростков с нарушениями рече-

вого развития (в частности, с дизлексией) и у здоровых в связи с

успешностью выполнения разных тестов на умственное развитие. Эти

исследования позволили М. Аннет сделать некоторые весьма суще-

ственные дополнения к ее теории.

352

Таблица 16.1