10.1. Сенсорное восприятие
Одним из наиболее известных видов наследственного полиморфизма у человека является разная чувствительность к вкусу фенилтиомочевины (ФТМ). Фенилтиомочевина представляет собой бесцветное кристаллическое вещество. Некоторые люди ощущают вкус этого вещества даже при малых концентрациях: оно кажется им интенсивно горьким. Другие люди считают его безвкусным. Существуют вещества, похожие по химическому составу, вкус которых воспринимается таким же образом. По-видимому, ощущение вкуса зависит от способности вкусовых рецепторов воспринимать группировку = N - C = S. В 1931 г. было обнаружено, что способность ощущать вкус ФТМ является наследственным признаком. Оказалось, что признак наследуется по Менделю. Рецессивные гомозиготы (tt) не ощущают вкус ФТМ, тогда как гетерозиготы (Tt) и гомозиготы с доминантными аллелями (ТТ) считают ФТМ горьким веществом. Этот тип вкусового полиморфизма свойствен не только человеку, но и большинству приматов. Нечувствительные к вкусу ФТМ люди чаще страдают заболеваниями щитовидной железы, среди них чаще встречаются индивиды, которым не нравится вкус алкогольных напитков. Примерно 25-30% людей имеют генотип tt. Хотя установлен рецессивный тип наследования нечувствительности к ФТМ, однако существуют и другие возможные объяснения, включая неполное доминирование и множественный аллелизм. Райф (Rife, 1938; цит. по: Эрман Л. и Парсонс П., 1984), например, обнаружил почти 4% дискордантность МЗ близнецов по чувствительности к вкусу ФТМ. Хотя наследственный характер чувствительности к ФТМ был установлен достаточно давно, соответствующий ген удалось выявить лишь в 1999 г. (Reed D.L. et al., 1999) в результате анализа сцепления в 98 семьях с использованием 356 маркеров, расположенных с интервалами порядка 10 сМ (сантиморганид). Главным кандидатом является ген, расположенный на коротком плече 5 хромосомы. Еще один возможный ген-кандидат может быть связан с 7-й хромосомой. Исследовались также генетические аспекты других вкусовых ощущений. Было обнаружено три вкусовых локуса для разных веществ, причем в одном из них объединялись такие вещества, как хинин, сахароза и хлористый натрий. Оказалось также, что чем ниже был порог ощущения горьких веществ, тем более разборчивым оказывался данный индивид по отношению к различным видам пищи. Пороги вкусовой чувствительности в семьях значительно варьируют. Наследственные особенности обоняния, кинестетической и тактильной чувствительности у человека остаются практически не изученными. Имеются лишь некоторые указания на существование наследственных форм нечувствительности к запахам ряда веществ. Генетика вариативности нормальной слуховой чувствительности также почти не исследована, хотя работ по изучению наследственной передачи глухоты и тугоухости достаточно. Что касается нормы, то здесь основное внимание было привлечено к наследованию абсолютного музыкального слуха. Абсолютный музыкальный слух определяется как способность безошибочно определять высоту звука или нескольких звуков при прослушивании и точно называть ноту. Люди, обладающие абсолютным слухом, часто имеют и феноменальную музыкальную память. Помимо этого для них характерны высокие математические способности и хорошая память вообще. У обладателей абсолютного слуха иногда встречаются и другие виды сенсорной одаренности (в области вкусовых ощущений, например). Некоторые из них способны к синестезиям (цвето-музыкальным ассоциациям). Известно, что такой способностью обладали такие композиторы, как Скрябин, Сибелиус, Чюрленис. Абсолютный слух чаще встречается у женщин. Имеются указания на то, что абсолютный слух коррелирует с нарушениями способности к обучению в школе (learning disability). Абсолютный слух сопутствует также некоторым наследственным неврологическим заболеваниям (синдром Виллиса, аутизм). У музыкантов с абсолютным слухом (правшей) была выявлена более значительная межполушарная асимметрия в височной области коры головного мозга: размеры левой planum temporale - височной пластинки - оказались значительно больше, чем правой. Современные компьютерные методы исследования мозга показывают, что у обладателей абсолютного слуха имеются и другие особенности мозговой организации, отличающие их от остальной популяции. В проведенном в 1998 г. исследовании (Baharlow и др.), включающем 600 профессиональных музыкантов, была сделана попытка проверить, не влияет ли ранний опыт на развитие абсолютного слуха. Оказалось, что раннее начало музыкальных занятий (в 4 года и раньше), способствует развитию абсолютного музыкального слуха. По-видимому, помимо наследственной предрасположенности, на развитие абсолютного слуха влияет и научение. В 2000 г. Baharlou и др. было проведено формализованное тестирование восприятия высоты звука на выборке испытуемых и отобраны индивиды с особенно высокими результатами. Тестирование сибсов этих испытуемых показало, что исключительно высокие способности к восприятию высоты звука имеют тенденцию к накоплению в семьях. Как считают авторы, при достаточном количестве родственников, можно будет картировать локус, отвечающий за абсолютный слух. Генетика зрительной чувствительности и зрительного восприятия также изучены чрезвычайно слабо. Наиболее известны наследственные варианты нарушений цветового зрения. Неспособность различать красный и зеленый цвета у некоторых людей была отмечена еще в XVIII в. Это нарушение известно под названием "дальтонизм". Большинство людей различают цвета, полученные в результате смешения красного, зеленого и синего частей спектра. Их называют трихроматами. У некоторых людей в сетчатке отсутствуют элементы для восприятия одного из цветов. Такое нарушение носит название дихромазии. Слепота на красный цвет называется протанопия, а слепота на зеленый - дейтеранопия. Оба нарушения контролируются двумя сцепленными с полом рецессивными аллелями, поэтому их частота гораздо выше у мужчин (в среднем 8 %), чем у женщин (0,64 %). Встречается также нарушение различения цветов в сине-зеленой области, однако сцепления с полом здесь не наблюдается. Признак, по-видимому, контролируется аутосомным геном. Частота встречаемости мужчин с нарушениями цветового зрения варьирует в популяциях (примерно от 2% до 12%), причем она выше в индустриально развитых странах. Цветовая слепота может развиваться и у людей, не обладающих соответствующим генотипом. Показано, что на цветовое зрение могут влиять некоторые психические особенности человека, в частности, плохая психическая приспособляемость и плохая приспособляемость к особенностям питания (Dunlop, 1943; цит. по: Эрман Л., Парсонс П., 1984). В этом случае возникают фенокопии цветовой слепоты. Фенокопиями называются модификации фенотипа, развивающиеся под действием среды, и имитирующие наследственные варианты. Как ни странно, среди учащихся художественных школ довольно часто встречаются дихроматы. Если студент уверен в себе и не знает о своем дефекте, его недостаток мало сказывается на его успехах. Часто такие учащиеся работают в оригинальной цветовой гамме. В психогенетике исследовались также некоторые особенности зрительного восприятия, включая отдельные иллюзии, размер остаточного изображения, критическую частоту мельканий, время опознания изображения. Часто методики применяются в исследованиях, не направленных непосредственно на изучение наследственных причин вариативности зрительного восприятия как такового, а в рамках других задач. Например, некоторые скоростные особенности зрительного восприятия рассматриваются как корреляты интеллектуальных способностей и изучаются в рамках исследований наследуемости интеллекта. Ряд методик используется в психогенетических исследованиях свойств нервной системы (например, критическая частота мельканий). Хотя применяемые экспериментальные подходы и количество испытуемых значительно варьируют, в целом результаты демонстрируют наличие довольно существенного вклада наследственности в особенности зрительного восприятия. В качестве иллюстрации приведем таблицу внутриклассовых корреляций МЗ и ДЗ близнецов и значений наследуемости для некоторых тестов зрительного восприятия (табл. 10.1).
Таблица 10.1
Внутриклассовые корреляции и значения h2-статистик для некоторых тестов на особенности восприятия по данным о монозиготных и дизиготных близнецах (по Эрман Л., Парсонс П., 1984)
Тест |
| rМЗ | rДЗ | h2 |
Размер остаточного изображения | (1) (2) (3) (4) | 0,71 0,68 0,98 0,75 | 0,08 0,00 0,22 0,23 | 0,68 0,68 0,97 0,67 |
Внимательность | (1) (2) (3) | 0,50 0,66 0,67 | 0,10 0,15 0,05 | 0,44 0,60 0,65 |
Критическая частота мельканий |
| 0,71 | 0,21 | 0,63 |
Иллюзия Мюллера-Лайера | (1) (2) (3) (4) | 0,53 0,55 0,51 0,57 | 0,39 0,05 0,37 0,28 | 0,22 0,52 0,22 0,40 |
Автокинетический феномен |
| 0,72 | 0,21 | 0,64 |
Несмотря на весьма скудные сведения о наследственных и средовых причинах изменчивости сенсорных характеристик человека, можно все же полагать, что люди по-разному воспринимают мир, и в основе этих различий лежат не только особенности среды, в которых происходит развитие. Вероятно, существуют определенные наследственные варианты сенсорной чувствительности и сенсорного восприятия, которые вместе с разнообразием сред формируют наблюдаемые индивидуальные различия. Каждый человек, по-видимому, воспринимает одни и те же сигналы окружающей среды по-своему. Соответственно и реакции разных людей на одни и те же явления и события могут отличаться в силу различий, существующих на уровне элементарных ощущений и восприятия.
- Психогенетика
- Раздел I. Психогенетика как область науки тема 1. Введение в предмет
- 1.1. Психогенетика как область науки. Предмет психогенетики
- 1.2. История возникновения психогенетики
- 1.3. Евгеническое движение
- 1.4. Генетика и общество
- 1.5. Психогенетика в проекте "Геном человека"
- 1.6. Психогенетика и генетика поведения животных
- 1.7. Основные этапы становления и развития психогенетики
- 1.8. Психогенетика в России
- 1.1. Психогенетика как область науки. Предмет психогенетики
- 1.2. История возникновения психогенетики
- 1.3. Евгеническое движение
- 1.4. Генетика и общество
- 1.5. Психогенетика в проекте "Геном человека"
- 1.6. Психогенетика и генетика поведения животных
- 1.7.Основные этапы становления и развития психогенетики
- 1.8. Психогенетика в России
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Раздел II. Элементарные основы общей генетики
- Тема 2. Признаки в популяциях
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Тема 3. Генетическая основа простых качественных признаков. Материальный субстрат наследственности
- 3.1. Законы Менделя
- 3.1.1. Г. Мендель и его опыты
- 3.1.2. Моногибридное скрещивание и первый закон Менделя
- 3.1.3. Дигибридное скрещивание и второй закон Менделя
- 3.2. Хромосомная теория наследственности
- 3.2.1. Возникновение хромосомной теории наследственности
- 3.2.2. Два типа клеточного деления
- 3.2.3. Хромосомы человека
- 3.2.4. Рекомбинация хромосом в процессе образования половых клеток
- 3.2.5. Сцепление и кроссинговер
- 3.2.6. Генетическая уникальность индивида
- 3.3. Молекулярные основы наследственности
- 3.3.2. Определение гена. Основная функция гена
- 3.3.3. Генетический код
- 3.4. Гены в хромосомах. Мутации
- 3.4.1. Понятия локуса и аллеля. Множественные аллели. Гомозиготность и гетерозиготность
- 3.4.2. Генные мутации
- 3.4.3. Хромосомные аномалии
- 3.5. Гены в популяциях. Закон Харди-Вайнберга
- 3.1. Законы Менделя
- 3.2. Хромосомная теория наследственности
- 3.3. Молекулярные основы наследственности
- 3.4. Гены в хромосомах. Мутации
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Раздел III. Биометрическая генетика глава 4. Генетические основы количественной изменчивости
- 4.1. Количественная изменчивость и методы ее описания
- 4.1.1. Измерение количественных признаков
- 4.1.2. Характеристики центральной тенденции
- 4.1.3. Характеристики разброса
- 4.1.4. Межгрупповые и межиндивидуальные различия
- 4.2.1. Генотип и фенотип
- 4.2.2. Возникновение количественной изменчивости под действием полимерных генов. Генетическая дисперсия
- 4.2.3. Различные типы взаимодействия генов. Аддитивное взаимодействие
- 4.2.4. Возникновение количественной изменчивости под действием среды. Норма реакции. Средовая дисперсия
- 4.2.5. Совместный вклад генотипа и среды в количественную изменчивость. Генетическая и средовая дисперсии как составляющие популяционной фенотипической дисперсии
- 4.3. Показатель наследуемости и его особенности
- 4.3.1. Показатель наследуемости в количественной генетике и генетике поведения
- 4.3.2. Чувствительность показателя наследуемости к частотам генотипов в популяции
- 4.3.3. Чувствительность показателя наследуемости к изменениям среды
- 4.3.4. Важность правильной интерпретации показателя наследуемости
- 4.4. Генотип-средовое взаимодействие
- 4.4.1. Вклад генотип-средового взаимодействия в популяционную изменчивость
- 4.4.2. Генотип-средовая ковариация
- 4.1. Количественная изменчивость и методы ее описания
- 4.2. Наследственность и среда как факторы возникновения количественной изменчивости
- 4.3. Показатель наследуемости и его особенности
- 4.4. Генотип-средовое взаимодействие
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Тема 5. Фенотипическая структура популяции и математическое моделирование в психогенетике
- 5.1. Введение
- 5.2. Компоненты генетической дисперсии
- 5.3. Компоненты средовой дисперсии и эффекты генотип-средового взаимодействия
- 5.4. Ассортативность как фактор, влияющий на фенотипическую дисперсию
- 5.5. Математическое моделирование в психогенетике
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Раздел IV. Экспериментальные методы психогенетики
- Тема 6. Измерение сходства и различий между родственниками
- 6.1. Семейное и генетическое сходство
- 6.2. Общие гены у родственников. Понятие о вероятности. Коэффициент родства
- 6.3. Способы количественной оценки фенотипического сходства между родственниками
- 6.3.1. Конкордантность
- 6.3.2. Корреляция
- 6.3.3. Регрессия
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Тема 7. Экспериментальные схемы генетико-популяционных исследований
- 7.1. Близнецы и близнецовый метод
- 7.1.1. Биология близнецовости
- 7.1.2. Концепция близнецового метода
- 7.1.3. Разновидности близнецового метода
- 7.2. Метод приемных детей
- 7.3. Семейные исследования
- 7.3.1. Анализ родословных
- 7.3.2. Исследования родственников в семьях
- 7.4. Сопоставление результатов, полученных разными методами
- 7.1. Близнецы и близнецовый метод
- 7.2. Метод приемных детей
- 7.3. Семейные исследования
- 7.4. Сопоставление результатов, полученных разными методами
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Тема 8. Методы, использующие молекулярно-генетические технологии и моделирование на животных
- 8.1. Геномика и психогенетика
- 8.2. Анализ сцепления
- 8.2.1. Классический вариант анализа сцепления
- 8.2.2. Картирование локусов количественных признаков (лкп)
- 8.3. Анализ ассоциаций. Метод гена-кандидата
- 8.4. Прямой анализ днк и выявление мутаций
- 8.5. Моделирование на животных
- 8.1. Геномика и психогенетика
- 8.2. Анализ сцепления
- 8.3. Анализ ассоциаций. Метод гена-кандидата
- 8.4. Прямой анализ днк и выявление мутаций
- 8.5. Моделирование на животных
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Раздел V. Психогенетика и развитие тема 9. Генотип и среда в индивидуальном развитии
- 9.1. Концепция нормы реакции и развитие
- 9.2. Как среда может взаимодействовать с генотипом в процессе развития?
- 9.3. Молекулярные аспекты развития
- 9.3.1. Фенотип на клеточном уровне
- 9.3.2. Транскрипция, трансляция и факторы, влияющие на эти процессы
- 9.3.3. Ранние гены и их роль в развитии
- 9.3.4. Гормоны и их роль в генетической регуляции
- 9.3.5. Регуляторная роль g-белков
- 9.4. Морфогенез нервной системы и факторы, влияющие на этот процесс
- 9.5. Роль эмбрионального и неонатального опыта в развитии поведения
- 9.6. Родительские эффекты в развитии
- 9.7. Принцип системности и диалектика взаимодействия генотипа и среды в развитии
- 9.7.1. Вариабельность в нервной системе
- 9.7.2. Эпигенез
- 9.7.3. Теория эпигенеза путем селективной стабилизации синапсов
- 9.7.4. Случайности развития
- 9.7.5. Историзм развития
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Раздел VI. Психогенетические исследования нормальной вариативности
- Тема 10. Элементарные психические функции. Психофизиологические и двигательные характеристики
- 10.1. Сенсорное восприятие
- 10.2. Морфология и физиология мозга
- 10.2.1. Генетические исследования морфологии мозга человека
- 10.2.2. Генетические исследования биоэлектрической активности мозга человека
- 10.3. Двигательные характеристики
- 10.1. Сенсорное восприятие
- 10.2. Морфология и физиология мозга
- 10.3. Двигательные характеристики
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Тема 11. Интеллект и когнитивные характеристики. Темперамент. Личность
- 11.1. Психогенетические исследования интеллекта
- 11.2. Психогенетические исследования темперамента и личности
- 11.1. Психогенетические исследования интеллекта
- 11.2. Психогенетические исследования темперамента и личности
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки
- Раздел VII. Психогенетика и психопатология тема 12. Психогенетические исследования нарушенного поведения
- 12.1. Шизофрения
- 12.2. Депрессивное расстройство
- 12.3. Болезнь Альцгеймера (старческое слабоумие, деменция)
- 12.4. Умственная отсталость и задержка умственного развития
- 12.5. Неспособность к обучению
- 12.6. Дислексия
- 12.7. Преступность и алкоголизм
- 12.1. Шизофрения
- 12.2. Депрессивное расстройство
- 12.3. Болезнь Альцгеймера (старческое слабоумие, деменция)
- 12.4. Умственная отсталость и задержка умственного развития
- 12.5. Неспособность к обучению
- 12.6. Преступность и алкоголизм
- Словарь терминов
- Вопросы для самопроверки