Генетические основы эмоциональных и поведенческих особенностей у детей подросткового возраста

Актуальность исследования. Исследование природы индивидуальных различий психологических характеристик имеет почти вековую историю. Накопленные к настоящему времени эмпирические данные свидетельствуют о существенном влиянии наследственных факторов на широкий круг психологических признаков. В основном эти работы посвящены анализу этиологии индивидуальных различий темперамента, когнитивных и личностных характеристик человека, в то время как природа индивидуальных особенностей отклоняющегося поведения и нарушений развития исследована значительно меньше.

Поведенческие и эмоциональные проблемы, проявляющиеся в различных сферах жизни ребенка, могут блокировать нормальное развитие и ухудшать качество его жизни, поэтому анализ природы эмоциональных и поведенческих особенностей у подростков является актуальной задачей.

Понимание природы эмоциональных и поведенческих нарушений имеет большое значение для диагностики и повышения эффективности профилактики и коррекции. Данные о роли генотипа и среды в возникновении неклинических форм поведенческих и эмоциональных нарушений в подростковом возрасте могут помочь в определении группы риска, что, в свою очередь, открывает возможность для проведения профилактических мероприятий. Изучение природы этих нарушений дает возможность понять этиологию психических расстройств во взрослом возрасте.

К сожалению, подобные исследования на российской выборке не проводились, а результаты многочисленных зарубежных исследований не обязательно справедливы для России, поскольку каждая страна представляет собой относительно независимую популяцию (частота встречаемости различных генов в ней иная, чем в других популяциях) и обладает неповторимыми историческими, социально-экономическими и культурными особенностями, и, соответственно, баланс генетических и средовых факторов в изменчивости психологических признаков в разных странах и культурах может различаться.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена недостаточной изученностью природы изменчивости поведенческих и эмоциональных особенностей в подростковом возрасте.

Исходя из этого, были определены цель, предмет, объект, задачи и гипотезы исследования.

Цель настоящего исследования состоит в оценке роли генотипа и среды в формировании поведенческих и эмоциональных особенностей в подростковом возрасте.

Объектом исследования выступают поведенческие и эмоциональные особенности детей в подростковом возрасте (10−17 лет).

Предметом данного диссертационного исследования являются генетические и средовые источники индивидуальных различий поведенческих и эмоциональных особенностей в подростковом возрасте.

Для достижения целей нашего исследования предполагалось решить следующие методологические, теоретические и исследовательские задачи:

1. Теоретический анализ данных отечественных и зарубежных исследований, посвященных изучению роли наследственности и среды в вариативности поведенческих и эмоциональных особенностей в детском и подростковом возрасте.

2. Подбор методического инструментария и проведение стандартизации родительской формы опросника Т. Ахенбаха (Лист наблюдения за поведением ребенка — Child Behavior Checklist (CBCL), T. Achenbach, 1991) на репрезентативной российской выборке. Сравнительный анализ данных стандартизации опросника Т. Ахенбаха на российской выборке с данными стандартизации опросника в других странах.

3. Исследование поведенческих и эмоциональных проблем у близнецов подросткового возраста.

4. Исследование половых и возрастных различий поведенческих и эмоциональных особенностей у детей подросткового возраста.

5. Изучение соотношения наследственных и средовых факторов в вариативности поведенческих и эмоциональных особенностей у подростков.

Общая гипотеза исследования: Соотношение наследственных и средовых факторов в индивидуальных различиях поведенческих и эмоциональных особенностей в подростковом возрасте определяется их типом и зависит от пола и возраста подростков. Частные гипотезы исследования:

1. Наследственные факторы вносят свой вклад в фенотипическую изменчивость уровня выраженности поведенческих и эмоциональных проблем у подростков.

2. Разные типы эмоциональных и поведенческих особенностей различаются по структуре фенотипической дисперсии.

3. Существуют половые различия в природе эмоциональных и поведенческих нарушений.

4. Существуют возрастные различия в природе эмоциональных и поведенческих нарушений в подростковом возрасте.

Положения, выносимые на защиту:

1. Существуют возрастные и половые различия в поведенческих и эмоциональных особенностях у подростков. Пик выраженности соматических жалоб и симптомов социальной дезадаптации наблюдается у подростков в 12 — 13 лет. В подростковый период происходит увеличение степени выраженности признаков деликвентного поведения. Для девочек характерен более высокий уровень замкнутости/депрессии, тревожности/депрессии, интернализации, а у мальчиков чаще наблюдаются трудности внимания/гиперактивность, агрессивное и деликвентное поведение, экстернализация.

2. Соотношение наследственных и средовых факторов в изменчивости поведенческих и эмоциональных особенностей у подростков определяется типом психологических и социальных проблем, а также зависит от пола и возраста ребенка.

3. Генетические факторы оказывают значимое влияние на вариативность ряда поведенческих и эмоциональных особенностей (замкнутости/депрессии, соматических жалоб, агрессивного поведения), а также школьной и социальной компетентности у детей подросткового возраста.

4. Существуют значимые половые различия в соотносительном вкладе генотипа и среды в межиндивидуальную вариативность эмоциональных и поведенческих особенностей. Формирование психологических проблем у мальчиков в большей степени зависит от социальной и семейной среды, чем у девочек.

Научная значимость и новизна исследования.

Значение выполненной работы заключается прежде всего в том, что на большой российской выборке испытуемых получены новые данные о природе вариативности эмоциональных и поведенческих особенностей в подростковом возрасте. Показано, что степень влияния среды и наследственности на поведенческие и эмоциональные особенности у подростка определяется типом психологических и социальных проблем, а также зависит от пола и возраста ребенка.

Полученные в исследовании данные расширяют и углубляют теоретические представления психологии о природе индивидуальных различий эмоциональных и поведенческих особенностей в подростковом возрасте.

Практическое значение работы.

Данные стандартизации родительской формы опросника Т. Ахенбаха могут быть использованы для диагностики поведенческих и эмоциональных нарушений у детей и подростков. Использование этой методики позволит выявлять группы риска и оценивать эффективность программ профилактики и помощи.

Применение современных методов структурного моделирования позволило проанализировать причины расхождения в оценках разных экспертов. Показано, что оценка каждого респондента (подростка, родителя и учителя), предоставляющего информацию о поведении подростка, включает в себя как общий для всех респондентов, так и уникальный для каждого из них компоненты. Уникальный компонент оценки респондента связан со спецификой взаимодействия каждого респондента с подростком. Несоответствие между оценками респондентов является в большой степени следствием того, что каждый из них предоставляет информацию, которая доступна только ему. В связи с этим эта информация важна и необходима для повышения надежности диагностики и правильной оценки фенотипа ребенка.

Полученные в работе данные о природе эмоциональных и поведенческих проблем имеют большое значение для практики, так как дают возможность оценить потенциальную эффективность различных видов профилактической и коррекционной работы, планировать стратегию помощи и прогнозировать дальнейшее развитие этих особенностей. Исследование среды позволяет понять причины дезадаптации и потенциальные пути коррекции тех проблем, которые в большей степени детерминированы средовыми факторами.

Внедрение результатов в практику. Результаты исследования используются в лекционных курсах и семинарских занятиях в Московском Городском психолого-педагогическом университете.

Апробация работы. Теоретические и экспериментальные результаты исследования неоднократно обсуждались на заседаниях лаборатории возрастной психогенетики ПИР АО, на летней школе по геномике в Психиатрическом институте Королевского колледжа г. Лондона, на семинаре «Методология идентификации генов и генетической эпидемиологии» в г. Эгмонд ан Зее, Нидерланды. Основные положения работы докладывались на российских и международных конференциях: 11-й конференции международного общества по изучению индивидуальных различий, Австрия, 2003; 34-й конференции Ассоциации генетиков поведения, Франция, 2004; 11-м Международном конгрессе по близнецовым исследованиям, Дания, 2004; 12-й Европейской конференции по личности, Нидерланды, 2004; 1-й международной научно-практической конференции «Психология образования: проблемы и перспективы», Москва, 2004.

Структура диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы по теме исследования и приложения. Текст иллюстрирован таблицами и графиками.

Результаты исследования приемных детей отличаются от данных близнецовых исследований тем, что не выявляют вклад генетических факторов в стабильность проблем интернализации. В нидерландском исследовании 10 — 15-летних детей, усыновленных из зарубежных стран (van der Valk J. et al., 1998), приемные родители родных сибсов (111 пар), сводных сибсов (221 пар) и одиночно рожденных детей (1484) заполнили CBCL дважды (с интервалом в 3 года). В первой точке лонгитюда генетические факторы объясняли более 50% дисперсии проблем экстернализации, агрессивного поведения, трудностей внимания и социальной дезадаптации. Факторы общей среды — 40% вариативности общей проблемности и меньшую долю дисперсии для всех других шкал. Влияние факторов индивидуально-специфической среды было наиболее существенным для шкал интернализации и ее подшкал, трудностей мышления и деликвентного поведения. Во второй точке лонгитюда генетические факторы объясняли большую часть дисперсии показателей общей проблемности, экстернализации и агрессивного поведения, в то время как факторы неразделенной среды объясняли основной процент дисперсии всех других шкал. Общая среда объясняла 33% вариативности шкалы интернализации и меньше для других шкал. Стабильность проблем экстернализации была обусловлена генетическими факторами, в то время как стабильность проблем интернализациифакторами индивидуально-специфической среды. Фенотипическая стабильность нарушений внимания была около 0,60, а генетические и средовые эффекты вносили примерно равный вклад в стабильность проблем внимания. Средовые влияния были индивидуально-специфичными.

В целом результаты исследований говорят о существенном влиянии генетических факторов на стабильность эмоциональных и поведенческих проблем. Природа средовых влияний менее ясна: в ряде исследований выявляется вклад средовых эффектов в стабильность эмоциональных и поведенческих проблем, тогда как в некоторых исследованиях обнаружено, что эти влияния являются специфичными для каждого возраста. Эффекты индивидуальной среды часто являются специфичными для каждого возраста.

Природа оценок эмоциональных и поведенческих нарушений в подростковом возрасте разными экспертами. Очевидно, что данные нескольких экспертов (родителей, учителей, клиницистов и самих детей) дают наиболее надежную оценку фенотипа ребенка и в последнее время становятся стандартной практикой оценки эмоциональных и поведенческих проблем в детском и подростковом возрасте. Несмотря на то что оценки разных экспертов коррелируют, они никогда не совпадают полностью. Т. Ахенбах, С. Мак-Конофи и К. Хауэлл (1987) показали, что соответствие оценок внутри одной категории экспертов — родители, учителя, работники службы психического здоровья, сверстники и сами дети — является достаточно высоким, тогда как согласие между экспертами различных категорий — низким. По данным проведенного ими метаанализа, средняя корреляция материнских и отцовских оценок проблем поведения их ребенка составляет 0,59, а средние корреляции между оценками родителей и учителей, работников службы психического здоровья, сверстников и собственными оценками детей находится в пределах от 0,24 до 0,27. Хотя эти корреляции являются статистически значимыми, они слишком низки для использования в клинических целях. К сожалению, в настоящее время нет полного понимания причин расхождения этих оценок.

Несоответствие оценок может быть следствием ошибки одного или нескольких экспертов, и нужно выбрать более надежного эксперта. Например, получены эмпирические данные, свидетельствующие о том, что родители и учителя могут быть недостаточно сенситивны к аффективным проблемам детей. Следовательно, отчеты детей могут быть предпочтительнее при оценке проблем интернализации. В то же время каждый из экспертов, исходя из своей уникальной позиции, сообщает различную, но валидную и ценную информацию, которую необходимо использовать в интегрированной оценке поведения ребенка. Действительно, результаты ряда исследований говорят о том, что для анализа проблем поведения оценки детей должны дополняться оценками взрослых. С этой точки зрения информация от разных экспертов необходима для получения целостной картины поведения и эмоционального состояния ребенка.

Расхождения между оценками разных экспертов могут возникать, во-первых, из-за того, что они наблюдают поведение ребенка в разных ситуациях и по-разному взаимодействуют с ним. Поэтому разногласие между оценками респондентов может отражать реальное поведение ребенка. С другой стороны, респонденты могут расходиться в восприятии поведения ребенка и применять отличные критерии для оценки его поведения. Таким образом, сами респонденты могут быть причиной разногласия в оценках (например, в результате разных критериев, норм и стандартов, Дж. Хьювитт с коллегами (1992). Разделение истинных особенностей поведения (фенотипа) ребенка от эффектов эксперта (фенотипа эксперта) является важным этапом на пути понимания различий в оценках разных экспертов.

Дж. Хьювитт с коллегами (1992) предложили тестировать так называемые модель установки эксперта и психометрическую модель. Модель установки эксперта предполагает, что эксперты оценивают одни и те же характеристики ребенка и руководствуются одинаковыми критериями описания поведения. Различия их оценок рассматриваются как результат ошибки и ненадежности эксперта. Психометрическая модель предполагает, что эксперты разделяют общий взгляд на поведение ребенка, но кроме этого также оценивают уникальные для каждого из них аспекты его поведения. Поэтому в психометрической модели разногласие между респондентами возникает не только из-за ошибки, но и потому, что каждый из них предоставляет со своей позиции разную, но валидную информацию о ребенке. Данные генетических исследований позволяют сравнивать две модели источников разногласия экспертов. В психометрической модели уникальные аспекты оценки родителей отражают действительное поведение ребенка. Если в генетическом исследовании детей выявляются генетические влияния на уникальные аспекты оценок родителей, данный специфичный для каждого эксперта компонент генетической дисперсии должен отражать реальное поведение ребенка. Наоборот, этот результат исключает модель установки эксперта, в которой уникальный аспект оценки эксперта является лишь функцией самого эксперта.

Только в нескольких исследованиях были проанализированы различия между оценками разных рейтеров. Дж. Хьювитт и коллеги (1992) использовали модель установки эксперта и психометрическую модель для анализа данных по шкале интернализации CBCL 938 пар близнецов подросткового возраста. Психометрическая модель лучше соответствовала данным в препубертатном (8−11 лет), так и пубертатном возрасте (12 -16 лет).

В нидерландском исследовании шкал интернализации и экстернализации CBCL у 4016 пар 3-летних близнецов (Van der Valk J. et al., 2001), 1940 пар 7-летних близнецов (Van der Valk J. С. et al., 2003), 1 481 пар 12-летних близнецов (Bartels М. et al., 2003) психометрическая модель также соответствовала данным лучше, чем модель установки эксперта.

Полученные результаты подтвердились в исследовании Дж. Худзяка и коллег (2003), посвященном анализу синдрома агрессивности, диагностируемого на основе данных CBCL и TRF, на той же выборке 3-, 7- и 10-летних детей из Нидерландов. Показатели наследуемости, полученные на основе оценок всех респондентов (матерей, отцов и учителей), варьировали от 51% до 72%. При анализе оценок детской компетентности на той же выборке (8−12 лет) модель установки эксперта тоже соответствовала данным значительно хуже (Hudziak J. et al., 2003).

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что оценка каждого эксперта включает в себя как общий для всех, так и уникальный для каждого из них компоненты. Уникальный компонент оценки эксперта связан со спецификой взаимодействия каждого из них с подростком, а несоответствие между оценками разных экспертов является в большой степени следствием того, что каждый эксперт предоставляет информацию, которая доступна только ему. В связи с этим эта информация важна и необходима для повышения надежности диагностики.

Оценка эффекта установки эксперта и специфичного компонента оценки эксперта является важной для правильной оценки генетических и средовых влияний на исследуемый фенотип. Если эффект эксперта игнорируется, это приводит к переоценке компонента дисперсии, объясняемого общей средой. Такая переоценка может вести к организации профилактической и коррекционной помощи с фокусом на семейном окружении ребенка, в то время как это влияние общей среды отражает особенности эксперта, а не реальные средовые влияния на поведение ребенка. Таким образом, с клинической и научной точек зрения разделение эффекта установки эксперта и реальных средовых влияний является важным как для определения фенотипа, так и для организации помощи таким детям.

В настоящее время большинство близнецовых исследований поведенческих и эмоциональных проблем проведено на материале родительских и подростковых оценок. Однако использование учительских оценок может существенно повысить точность диагностики, так как учителя сравнивают поведение ребенка с большей референтной группой детей и предоставляют информацию о поведении ребенка в классе, в ситуации взаимодействия со сверстниками (например, Derks Е. et al., 2004; Hudziak J. et al., 2003; Towers H. et al., 2000). Родители же, наоборот, обычно наблюдают детей дома и во взаимодействии с другими членами семьи. Кроме того, результаты эмпирических исследований свидетельствуют, что учительские оценки проблем поведения являются наиболее надежными предикторами качества адаптации ребенка (Verhulst F., Koot Н. & Van der Ende J., 1994).

X. Тауерс с коллегами (2000) использовала отчеты учителей (TRF, Achenbach Т., 19 916) для оценки эмоциональных и поведенческих проблем в исследовании 373 пар однополых близнецов и сибсов разной степени генетического сходства, участвующих в проекте «Различающаяся среда и развитие подростков» (NEADReiss D. et al., 1994). В выборку вошли семьи с двумя и более детьми с разницей в возрасте не более 4 лет (средняя разница в возрасте = 2,19±1,3 года). На момент исследования возраст старших сибсов был 14,9 (±2,2) и младших — 12,7 (±2,2) года. Тестировались три альтернативные модели, включающие: эффекты контраста, эффекты различий между близнецами и неблизнецами и эффекты различий между неразведенными и разведенными семьями. Для всех шкал TRF, за исключением шкал трудностей внимания и социальной дезадаптации, различающаяся среда была самым важным источником межиндивидуальной вариативности. Факторы различающейся среды объясняли от 69 до 77% вариативности шкал второго порядка и от 38 до 87% вариативности факторов первого порядка. Генетическая дисперсия составила от 15 до 31% вариативности шкал второго порядка и от 7 до 62% вариативности шкал первого порядка. В то время как аддитивные генетические влияния были минимальны для проблем интернализации, тревожности/депрессии, замкнутости и нарушений внимания, значительный процент дисперсии показателей по шкалам экстернализации и социальной дезадаптации приходился на долю аддитивных генетических эффектов. Неаддитивные генетические факторы вносили вклад в вариативность шкал тревожности/депрессии, нарушений внимания, замкнутости и социальной дезадаптации. Факторы общей среды не оказывали существенного влияния на вариативность показателей шкал TRF. Для большинства шкал TRF эффект контраста, эффект различий между близнецами и не-близнецами и эффект различий между неразведенными и разведенными семьями были незначимы и не оказывали критического влияния на основную модель.

Одна из проблем, возникающая при использовании оценок родителей или учителей для диагностики особенностей поведения детей, связана с риском появления эффектов контраста/асиммиляции, которые смещают оценки вклада генотипа и общей среды в вариативность исследуемого признака. Тем не менее в ряде исследований, в которых оценивалась значимость эффектов контраста, их влияние не обнаружено. Например, Дж. Худзяк и коллеги (2000) оценивали эффекты контраста в родительских оценках нарушений внимания, агрессивного поведения и тревожности/депрессии в выборке 492 однополых пар близнецов 8 — 12 лет. Данные родительских оценок CBCL были проанализированы отдельно для мальчиков и девочек. Оценки наследуемости для нарушений внимания (60 — 68%), агрессивного поведения (70 — 77%) и тревожности/депрессии (61 — 65%) были высокими для обоих полов. Эффектов контраста выявлено не было. Авторы сравнили полученные результаты с данными предыдущих исследований, в которых использовались диагностические заключения DSM. По сравнению с этими работами оценки наследуемости для нарушений внимания, полученные в исследовании Дж. Худзяк и коллег (2000), были ниже, а эффекты контраста выявлены не были. Авторы заключают, что отсутствие эффектов контраста в родительских сообщениях по CBCL имеет важное следствие для практики диагностики детей, особенно в многодетных семьях.

1.3. Идентификация генетических и средовых факторов риска возникновения эмоциональных и поведенческих нарушений у детей и подростков.

До недавнего времени большинство психогенетических исследований ограничивалось выявлением относительных вкладов генетических и средовых факторов в этиологию психических нарушений и соответственно тестированием значимости средового и генетического «компонентов дисперсии». В настоящее время для исследователей представляет интерес уже идентификация конкретных средовых факторов и индивидуальных генов, влияющих на формирование проблем в поведении.

Исследования средовых факторов риска возникновения эмоциональных и поведенческих нарушений у детей и подростков.

Значение факторов индивидуально-специфической среды (усиливающей несходство членов одной семьи) показано практически во всех исследованиях: около 50% дисперсии предрасположенности к эмоциональным и поведенческим проблемам объясняется индивидуально-специфическим опытом. Однако вклад факторов общей среды (под которыми понимается вся совокупность негенетических факторов, которые делают сравниваемых родственников похожими) менее значим, чем влияние индивидуальной среды. Однако большинство проводимых близнецовых исследований имело ограниченную способность обнаружить общесредовые факторы риска, поскольку близнецовый дизайн обладает низкой статистической мощностью для выявления обще-средовых эффектов, так как этот эффект оценивается как остаточный компонент сходства между близнецами, который не может быть объяснен генетическим сходством. Исследование измеренных аспектов среды позволяет повысить статистическую мощность обнаружения средовых эффектов и дает концептуальную схему для их интерпретации и описания.

О’Коннор Т. Г. и коллеги (2000) исследовали влияние развода родителей на адаптацию детей из приемных и биологических семей (N=398). Дети, биологические родители которых развелись, испытывали больше поведенческих проблем, чаще злоупотребляли алкоголем, имели более низкий уровень достижений и социальной адаптации по сравнению с детьми из полных семей. Аналогично приемные дети, пережившие развод своих приемных родителей, демонстрировали более высокий уровень проблем поведения и злоупотребления алкоголем по сравнению с детьми из полных семей, однако различий в уровне достижений и социальной адаптации не было выявлено. Полученные результаты свидетельствуют о том, что именно средовые факторы объясняют связь между разводом родителей и проблемным поведением детей. Однако результаты, полученные для уровня достижений и социальной адаптации, согласуются с генетической гипотезой, в соответствии с которой имеет место пассивная генотип-средовая корреляция.

А. Каспи и коллеги (2000) протестировали эффект средового фактора риска, а именно условий места проживания семьи, на поведение 2-летних близнецов. В выборке национального регистра близнецов (1081 пар МЗ и 1061 пар ДЗ) был представлен весь спектр условий мест проживания. Согласно полученным результатам, дети, проживавшие в обедненных районах, были более подвержены риску возникновения эмоциональных и поведенческих проблем, независимо от генетической предрасположенности. Факторы общей среды объясняли 20% вариативности проблем поведения, при этом обедненные условия района проживания детей объясняли 5% этих общесредовых эффектов. Данные результаты показывают, что генетический дизайн является информативным для выявления средовых эффектов и может быть использован для идентификации тех факторов риска, которые легче поддаются коррекции и на которые может быть направлена профилактическая и коррекционная работа с детьми.

С. Р. Джаффе и коллеги (2002) провели анализ влияния домашнего насилия на вариативность и ковариацию проблем экстернализации и интернализации, независимо от влияний аддитивных генетических факторов на эти проблемы. Выборка (N=1116 семей близнецов) была сформирована из двух когорт детей 1994 и 1995 годов рождения (процент согласия на участие в исследовании — 93%) и на треть состояла из семей, в которых матери родили первого ребенка в подростковом возрасте, что делало их детей более подверженными эмоциональным и поведенческим проблемам. Мамы (СВСЬ) и учителя (ТИР) оценили проблемы интернализации и экстернализации у близнецов. Мамы также сообщили о том, испытывали ли они случаи домашнего насилия в течение последних пяти лет. Результаты структурного моделирования показали, что материнский опыт домашнего насилия объяснял 2 и 5% вариативности проблем интернализации и экстернализации детей соответственно (при контроле латентных генетических и средовых эффектов). Коморбидность проблем экстернализации и интернализации объяснялась генетическими (62,6%), обще-средовыми факторами (29,2%) и домашним насилием (8%).

Значение факторов специфической среды показано практически во всех исследованиях детей и подростков. Установлено, что влияние индивидуально-средовых факторов объясняет около 50% дисперсии эмоциональных и поведенческих особенностей. Среди факторов специфической среды отмечаются: события жизни (потери, болезни, несчастные случаи и т. д.) — внесемейные факторы (связанные с учебой, взаимоотношениями со значимыми другими) — случайные ситуациивзаимоотношения между близнецамисемейная структураразница в отношении родителей к каждому из близнецов. В исследовании А. Каспи и других (2004) проверялась гипотеза о том, что материнская негативность (количество отрицательных эмоций, которые мать выражает по отношению к ребенку) является индивидуально-средовым фактором риска возникновения проблем экстернализации независимо от влияния генетических факторов. Авторы провели интервью с матерями 5-летних близнецов (565 МЗ пар), попросив их рассказать в течение 5 минут сначала об одном и затем, не менее чем через 90 минут, о втором ребенке. Тексты интервью были оценены двумя экспертами по 4 параметрам — количеству негативных комментариев, количеству позитивных комментариев, негативизму и теплоте. Факторный анализ методом главных компонент четырех показателей материнского отношения выявил один фактор, объяснявший 72% дисперсии и отражавший материнское отношение к ребенку в континууме от теплоты до негативизма/враждебности. Проблемы экстернализации диагностировались у детей в 5 и 7 лет. Для этого использовались оценки родителей и учителей шкал агрессивного и деликвентного поведения СВСЬ и ТЕР. В парах МЗ близнецов близнец, по отношению к которому мать выражала больше негативных эмоций, имел больше поведенческих проблем по родительским и учительским оценкам. Материнское отношение в 5 лет было предиктором антисоциального поведения в 7 лет. Таким образом, материнская негативность может быть одним из факторов индивидуально-специфической среды, обуславливающим развитие антисоциального поведения у детей.

Таким образом, наряду с изучением генетических основ методы психогенетики позволили выявить роль средовых факторов (таких как негативные жизненные события, материнский негативизм, жестокое обращение в детстве, насилие в семье, обедненные условия района проживания, развод родителей) в возникновении эмоциональных и поведенческих нарушений психического развития.

Корреляция генотип — окружающая среда. Результаты исследований в генетике поведения указывают на сложное взаимодействие генетических и средовых факторов в происхождении психических нарушений. Гены могут влиять на увеличение (или уменьшение) воздействия факторов риска окружающей среды, это выражается в пассивной, реактивной или активной генотип-средовой корреляции (Р1ошт Ы. е1 а1., 2000; Ыийег М. ег а1., 1997а).

Пассивная генотап-средовая корреляция представляет собой феномен, при котором родители, обладая определенными наследственными характеристиками, формируют такую среду для ребенка, которая отражает их генотип и соответственно генотип ребенка, поскольку ребенок наследует их гены. Родители могут передавать гены, предрасполагающие к расстройствам, например депрессии, но также влиять на детское окружение своим поведением. Например, исследование семей, где один из родителей страдает психическим расстройством, выявили, что родительская психопатология связана с разногласиями и конфликтами в семье (С^иЫоп Б. & ЫиИег М., 1988). Интересно, что это приводит к различным последствиям для детей, потому что есть тенденция, при которой один ребенок принимает на себя основной стресс семейных конфликтов (Яийег М. е1 а1., 19 976), что может приводить к негативной генотип-средовой корреляции. Пока опубликовано слишком мало работ, где сделаны попытки выявить генотип-средовую корреляцию, используя подход структурного моделирования, но есть предположение, что пассивная генотип-средовая корреляция наблюдается в связи депрессии и враждебности родителей (Kendler К., Sham Р. & MacLean С., 1997). Это потенциально важное наблюдение, потому что если генотип-средовая корреляция игнорируется, это приводит к переоценке генетического вклада в дисперсию признака. Ф. Райе и коллеги (2002), анализируя возможные причины расхождения результатов близнецовых исследований и исследований приемных детей, предположили, что оценки наследуемости оказываются выше в близнецовых исследованиях за счет пассивной генотип-средовой корреляции. В исследованиях приемных детей оценки наследуемости не включают генотип-средовую корреляцию, так как эти дети не живут со своими биологическими родителями.

Активная генотип-средовая корреляция описывает ситуации, где индивидуумы с определенным генотипом склонны искать определенный вид окружающей среды. Примером могут служить те случаи, когда индивидуумы с задатками в интеллектуальной сфере ищут себя в окружении, более стимулирующем обучение, по сравнению с индивидуумами с более скромными способностями от природы. С течением жизни эта тенденция усиливается так, что выявляется роль генетическо-средовой корреляции. Этим механизмом, в частности, объясняют явное возрастание наследуемости когнитивных способностей с увеличением возраста.

Генотип — средовая корреляция может изучаться с помощью метода приемных детей. Психопатология биологических родителей используется как показатель генетического риска, а окружающая среда во время развития приемных детей — как показатель средового риска. Например, в Колорадском исследовании приемных детей рассматривалась роль воспитательного стиля приемных родителей в развитии асоциального поведения приемных детей. Т. Г. О’Коннор с коллегами (1998а) разделили выборку на две группы детей — с высоким (N=38) и низким генетическим риском (N=50) возникновения антисоциального поведения. Индекс генетического риска подсчитывался на основе самоотчетов биологических матерей о случаях их асоциального поведения до момента рождения ребенка. В период от 7 до 12 лет приемные родители периодически опрашивались о стиле воспитания, который они используют при взаимодействии с детьми. Было выделено три стиля воспитания — негативный контролирующий, позитивный и непоследовательный. Асоциальное поведение детей диагностировалось по шкале экстернализации CBCL. Согласно результатам дисперсионного анализа, приемные родители чаще применяли негативные воспитательные практики к детям с высоким генетическим риском возникновения антисоциального поведения, чем к детям с низким риском. В то же время результаты показали, что большой процент корреляции негативного воспитательного стиля и проблем экстернализации детей не мог быть объяснен генотип-средовой корреляцией и что возможен дополнительный средовой фактор, связанный со стилем воспитания в семье. Эти результаты представляют третий источник корреляций между генотипом и окружающей средой, которую часто называют реактивной (индуцирующей), поскольку индивидуальный генетически обусловленный фенотип играет свою роль в индуцировании (а, возможно, в данном случае и провокации) реакции окружающей среды.

Генотип-средовая корреляция часто определяется с помощью подсчета «наследуемости» средовых характеристик. Влияние генетических факторов было установлено для таких «средовых» характеристик, как стрессовые события жизни (Plomin R. et al., 1990; McGue M. & Lykken D., 1992; Kendler К. S. et al., 1993; Foley D. et al., 1996), стиль воспитания (Rowe D., 1981; Kendler К., 1996; O’Connor Т. et al., 1998) и социальная поддержка (Kendler К. S., 1997). Некоторые трудности в установлении генотип-средовой корреляции и возможные решения этой проблемы изучались в последних исследованиях близнецов. Три различных исследования детей (Kendler К. S. & Karkowski-Shuman L., 1997; Thapar А. et al., 1998; Silberg J. et al., 1999) показали совпадение предрасположенности к депрессии и переживанию негативных жизненных событий. Наибольшая связь с наследственными факторами была показана для событий жизни, которые потенциально могут быть связаны с поведением самого человека (контролируемые события) по сравнению с неконтролируемыми, которые от него не зависят (например, Billing J. et al., 1996). Это предполагает, что некоторые люди ведут себя особым образом, который предрасполагает их к переживанию негативных событий. Однако очень трудно провести грань между действительно негативным событием и тенденцией запоминать и отмечать отрицательные переживания. Более того, данные семейных исследований взрослых показали тенденцию к сцеплению семейного накопления депрессии и воспоминаний о негативном опыте (McGuffin Р. et al., 1988), это можно частично или полностью объяснить тем, что одно и то же событие запомнили несколько членов семьи.

Гены, конечно, не способны прямо создать, например, опасную ситуацию, скорее они будут формировать подобную ситуацию, оказывая влияние на поведение человека. Своим поведением человек во многом формирует и выбирает свое окружение. Предполагается, что существует несколько механизмов генотип-средовой корреляции. В частности, влияние генотипа на столь отдаленные фенотипические проявления, как стрессовые события жизни, может быть опосредована такими свойствами темперамента, как нейротизм, экстраверсия и открытость новому опыту, которые повышают вероятность переживания жизненного стресса. У мальчиков-подростков корреляция между контролируемыми событиями жизни и личностными особенностями объяснялась частично ролью генетических факторов (Billing J. et al., 1996).

Взаимодействие генотип — окружающая среда. Результаты проведенных в генетике поведения исследований показали, что гены могут оказывать эффект на поведение через свое влияние на восприимчивость рисков окружающей среды, генотип-средовое взаимодействие. Например, генетические факторы могут увеличивать восприимчивость к стрессорам окружающей среды, что и предполагают находки, связанные с ролью жизненных событий в развитии депрессии (Silberg J. et al., 2001), родительской враждебности в развитии асоциального поведения (Crowe R., 1974; Cadoret R. et al., 1995) и развода родителей в возникновении эмоциональных нарушений у детей (O'Connor Т. et al., 2003). Альтернативно, если генетические и средовые факторы действуют независимыми путями, то генетическое влияние будет уменьшаться в моменты ухудшения окружающей ситуации, что предполагают результаты одного исследования (пока еще не подтвержденные) влияния неблагоприятных социальных и образовательных условий на развитие интеллекта (Rowe D. et al., 1999).

Р. Кадорет с коллегами (1995) изучали приемных детей с биологической предрасположенностью и без биологической предрасположенности к асоциальному поведению (биологические родители первой группы детей проявляли, а второй — не проявляли асоциальное поведение). Эти исследования показали, что негативный стиль воспитания имеет прямую связь со взрослым асоциальным поведением только у приемный детей с биологической предрасположенностью, но этот же воспитательный стиль оказывает минимальное действие на детей, не имевших биологических родителей с асоциальным поведением.

Т. Г. О’Коннор с коллегами (2003) показали, что генетический риск модулирует эффект психосоциального фактора риска (развод родителей) поведенческих и эмоциональных проблем и социальной дезадаптации приемных детей. Авторы оценили уровень адаптации приемных детей в возрасте 12 лет (Колорадское исследование приемных детей) по оценкам родителей (CBCL), учителей (TRF), а также экспертным оценкам социальной компетентности ребенка в ситуации наблюдения. Индексом генетического риска был выбран уровень негативной эмоциональности биологических родителей (самоотчеты родителей до момента усыновления их детей). К 12 годам 23 приемных ребенка из 171 пережили развод родителей в приемном доме. Результаты показали, что ассоциация между генетическим риском и детской адаптацией была модулирована разводом родителей. В семьях, где не было разводов, уровень адаптации приемных детей не зависел от генетического риска. В то же время в группе приемных.

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА детей, переживших развод приемных родителей, были получены значимые корреляции генетической предрасположенности и уровня дезадаптации. Взаимодействие между разводом родителей и генетическим риском было значимым для экспертных оценок социальной компетентности и родительских оценок шкал экстернализации и общей проблемности СВСЬ. Для шкалы интернализации СВСЬ и шкал ТШ7 взаимодействие было незначимо, однако наблюдавшаяся ассоциация было в том же направлении. Таким образом, результаты показали, что связь между разводом родителей и поведенческой, эмоциональной и социальной адаптацией подростков не является полностью средовой и обусловлена генотипом. Сильные психосоциальные стрессы способны увеличивать генетическую предрасположенность ребенка к определенным эмоциональным и поведенческим проблемам. Это может также частично объяснять широкий разброс индивидуальных особенностей адаптации детей к изменениям в семейной системе.

Более точные данные о генотип-средовом взаимодействии были получены в исследованиях, в которых отслеживалась роль конкретных генетических и средовых факторов риска, вовлеченных в формирование психических нарушений. В лонгитюдном исследовании 1,037 детей (52% мальчиков) из Новой Зеландии от рождения до 26 лет анализировалось взаимодействие генетических факторов (ген транспортера серотонина 5-НТТ) и стрессовых событий жизни в формировании депрессии (Сазр1 А. е1 а1., 2003). Испытуемые тестировались в 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 18 и 21 год и практически все (96%) продолжили участие в исследовании в 26 лет. В исследованной популяции примерно 17% испытуемых имели две копии «короткой» версии гена 5-НТТЬРЯ (повышающей риск депрессии в ответ на действие стресса), 31% - две копии «длинной» версии 5-НТТЬРК (уменьшающей риск) и 51% - по одной копии каждой версии гена 5-НТТЬРК. В возрасте от 21 до 26 лет некоторые испытуемые пережили разного рода стрессовые события, касающиеся здоровья, занятости, финансовых проблем, жилья и взаимоотношений с другими людьми (например, смерть близкого человека, расставание с любимым человеком или развод, продолжительную болезнь или болезнь, приведшую к нетрудоспособности, насилие, отсутствие жилья, потерю работы). Для анализа испытуемые были разделены на группы, по числу стрессовых событий: 1) те, кто не испытал действие стрессоров (30%) — 2) те, кто столкнулся с одним (25%), двумя (20%), тремя (11%), четырьмя и более стрессовыми событиями (15%). Среди испытуемых, оказавшихся в последней группе, у 33% носителей одной или двух копий «короткой» версии гена и 43% носителей двух копий «короткой» версии развилась депрессия. У носителей же двух копий «длинной» версии в тех же обстоятельствах депрессия возникла лишь у 17%. Таким образом, наличие короткой версии гена 5-НТТЬРК более чем в два раза повысило вероятность возникновения депрессии в ответ на стрессогенные жизненные события.

На той же выборке из Новой Зеландии были получены данные о том, что предиктором антисоциального поведения является взаимодействие гена моноаминаксидазы (МАОА) и среды (жестокого обращения с ребенком) (Caspi A. et al., 2002). В возрасте от 3 до 11 лет 8% испытуемых выборки испытали жестокое обращение «грубой степени», 28% пережили «возможное» жестокое обращение и 64% не имели истории жестокого обращения. Для оценки антисоциального поведения авторы использовали комбинированную оценку, основанную на четырех независимых источниках информации, адекватных для разных возрастных периодов. Главный эффект МАО активности на оценку антисоциального поведения был незначим, в то время как главный эффект жестокого обращения — значим. Кроме этого был получен значимый эффект взаимодействия МАОА-активности и жестокого обращения: дети с высоким уровнем экспрессии МАОА, испытавшие жестокое обращение, имели более низкие шансы развития антисоциальных проблем поведения.

Таким образом, путь от ДНК к проявлению индивидуальных особенностей достаточно сложный, он включает действие, взаимодействие и корреляцию многих генов и средовых факторов. Кроме того, эти эффекты изменяются и/или аккумулируются в ходе развития в результате действия эндогенных механизмов и взаимодействия ребенка со средой.

Молекулярно-генетические исследования эмоциональных и поведенческих нарушений у детей и подростков.

Генетика человека как наука сильно изменилась за последние 20 лет благодаря появлению молекулярных генетических подходов, позволивших локализовать и идентифицировать конкретные гены, участвующие в формировании индивидуальных особенностей. После идентификации генов возможно изучать их строение, последовательность и кодируемые ими вариации белков, которые вовлечены в развитие изучаемых признаков. Весь процесс, названный позиционным клонированием (Collins F., 1992), произвел революционное действие, существенно повысив уровень понимания биологической основы расстройств, вызванных единичным геном, и совсем недавнопонимания признаков, вызванных несколькими генами. Стартовой точкой позиционного клонирования является нахождение места гена внутри генома. Благодаря знанию этого положения можно изучать сами гены и способы, которыми их аллельные вариации могут воздействовать на строение и экспрессию белков.

Первым шагом после наступления эры позиционного клонирования было введение улучшенной маркерной карты человеческого генома (23 пар хромосом), основанной на надежных методах генотипирования полиморфизма ДНК.

Перед введением молекулярно-генетических методов попытки картирования генов основывались на том, что сейчас называют классическими генетическими маркерами. Генетическим маркером, по определению является характеристика, которая имеет простое менделевское наследование и две и более общих аллели. Классическими маркерами являются группы крови по системам АВО и резус-фактору, антигены человеческих лимфоцитов, различные формы белкового полиморфизма, найденные в крови и различные ферменты эритроцитов. К началу 1980;х годов было известно уже несколько десятков таких маркеров, но только для некоторых было определено их место в хромосомах. Даже при полном согласовании работ нескольких лабораторий, было бы очень трудно изучать более 30 маркеров одной болезни (McGuffin P. et al., 1983), тогда как для системного исследования всего человеческого генома с использованием анализа групп сцепления требуется в 10 раз больше маркеров.

Маркером первого типа, который позволил решить эту проблему, был полиморфизм длины рестрикционных фрагментов (ПЦРФ) (Botstein D. et al., 1980). Маркеры этого типа впервые были зафиксированы при переваривании ДНК при помощи бактериальных ферментов класса эндонуклеаз. Они также известны, как рестрикционные ферменты, потому что каждый фермент этого класса имеет свое место при расщеплении молекул ДНК, которое ограничено определенной последовательностью ДНК. Если эти последовательности изменятся при мутации (а именно путем делеции или внедрения единичного нуклеотида, тогда рестрикционное место будет утрачено), то такие изменения внесут вариации в длину фрагментов ДНК, что приведет к использованию для переваривания ДНК особого рестрикционного фермента. Затем фрагменты различного размера разделяют при помощи электрофореза, гибридизируют с радиоактивным зондом (короткими последовательностями ДНК, меченных радиоактивными изотопами (олигонуклеотидами)), которые имеют комплементарные последовательности к ПДРФ-мишени, делают блоттинг на промокательную бумагу перед облучением рентгеновскими лучами на пленке. Этот процесс называют саузерн-блоттингом (Southern Е., 1975), он имел революционное значение и привел к созданию первой практически полной маркерной карты, опубликованной в 1987 году (Donis-Keller Н. et al., 1987).

И хотя ПДРФ остается важным инструментом картирования генов в определенных обстоятельствах, сейчас оно сильно устарело и не подходит для системного картирования по категориям маркеров, названных микросателлитами или короткими тандемными повторами (Short tandem repeats — STR или Simple sequence repeats — SSR) повторяющимся последовательностям полиморфизмов. STR состоят из повторяющихся последовательностей ди-, трии тетрануклеотидов, наиболее часто повторяется динуклеотид, называемый цитозин-аденозин (ЦА). Помимо того, что в геноме наблюдается обилие этих нуклеотидов, и, следовательно, есть возможность очень подробного маркерного картирования при помощи тысяч маркеров, ЦА-повторы и STR можно генотипировать при помощи полуавтоматических методов с высокой скоростью обработки информации. Эти методы основаны в первую очередь на амплификации ДНК с использованием цепной реакции полимеразы (ПЦР). Сконструированные олигонуклеотиды, названные «праймерами», распознают противоположные концы каждой из двух цепочек двухцепочной ДНК. ДНК расщепляют на одиночные цепочки при помощи нагревания в термоциклере. Затем праймеры прикрепляются к одинарным цепочкам и в присутствии термостабильного фермента Га^-полимеразы инициируют реакцию, где формируются две новые цепочки комплиментарной ДНК. Затем происходит охлаждение, потом вновь нагревание, и так реакцию повторяют несколько раз. Во время ПЦР продуцируется вначале две, потом четыре, восемь и так далее копий. Благодаря введению флюоресцентной метки в праймеры можно выявит амплифицированные фрагменты ДНК и вновь разделить на геле по длине, потому что длина определена количеством повторов динуклеотида (или три-, тетрануклеотида). Микросателлитные маркеры высоко полиморфичны (представлены многими аллельными формами), и особенно полезны при картировании генов.

Недавно были предприняты огромные усилия по нахождению «третьего поколения» маркеров ДНК или единичного нуклеотидного полиморфизма. Имело место широкомасштабное сотрудничество между промышленными и академическими центрами для создания подробной карты человеческого генома на основе 100 ООО таких маркеров. Единичный нуклеотидный полиморфизм наблюдается в результате единичного базового изменения в среднем на каждых 1000 базовых пар по всему геному. Их можно эффективно находит внутри известных генов при помощи таких методов, как высокопроизводительная денатурирующая жидкостная хроматография (O'Donnovan M. et al., 1998) и других методов, включая прямое секвенирование. Эти методы были разработаны недавно, они предназначены для быстрого генотипирования тысяч единичных нуклеотидых полиморфизмов. В них используются олигонуклеотиды помещенные на микродатчики (единичный нуклеотидный полиморфизм на чипах) (Southern Е., 1975).

Сцепление. Существуют два основных метода картирования комплексных признаков — анализ сцепления и анализ ассоциации. Анализ сцепления основан на прослеживании косегрегации генов при передаче от потомков к родителям. Данный метод представляет собой проверку наблюдаемой картины сегрегации признаков и генетических маркеров на соответствие определенной модели наследования. Сцепление представляет собой явление, когда пара локусов, находящихся рядом на одной и той же хромосоме, не подпадает под менделевский закон о независимом расхождении генов в мейозе. Например, в случае независимого расхождения генов в мейозе гетерозиготный по двум локусам родитель с гомозиготным партнером по обоим локусам будет давать с равной вероятностью потомство всех типов. Это объясняется тем, что во время мейоза половой клетки гетерозиготного родителя локусы, расположенные на разных хромосомах или далеко друг от друга на одной хромосоме, будут оставаться вместе в половине случаев, а в другой половине случаев будет происходить перекрестное скрещивание (или рекомбинация). Однако, если два локуса расположены близко друг к другу на одной хромосоме, то наблюдается совсем другая схема расхождения: потомство нерекомбинантного типа будет превосходить по численности потомство рекомбинантного типа. Число нерекомбинантного потомства, разделенное на общее количество потомков, называется долей рекомбинаций и имеет максимальное значение 0,5 (при независимом расхождении генов среднее количество рекомбинантных и нерекомбинантных потомков будет одинаковым). При очень маленьких расстояниях значение доли рекомбинаций примерно пропорционально физическому расстоянию между двумя локусами. Например, рекомбинация 1 к 100 является единицей рекомбинаций, которая определяет расстояние сцепления на генетической карте в 1 сантиморган (сМ), что примерно соответствует физическому расстоянию в 1 миллион оснований (1 мегаоснованию). Количественным показателем сцепления является логарифм соотношения шансов (правдоподобия) за и против сцепления (LOD-баллMorton N., 1955). Сцепление считается подтвержденным, если LOD-балл превышает пороговое значение, в генетике человека принято допущение, что значение LOD-балла, равное 3 и более, является доказательством сцепления, в то время как LOD-балл, равный 2 и менее, воспринимается как отсутствие сцепления. LOD-балл, равный 3, соответствует разности для сцепления 1000 к 1, но также было показано, что он эквивалентен х-квадрату 13,8 с одной степенью свободы и р-значение = 1×10″ 2.

Классический метод сцепления привел к определенному успеху в исследовании некоторых расстройств, таких как болезнь Альцгеймера (Sandbrink R. et al., 1996) и шизофрения (Riley В. & McGuffin P., 2000). Показано, что существует редкая форма болезни Альцгеймера с ранним началом, где наследование подчиняется аутосомному доминантному способу наследования. Для других психических расстройств у взрослых, таких как шизофрения или биполярное расстройство, пока не наблюдается действия одного главного гена, несмотря на исследование огромного количества семей с множеством больных членов и обнаружение сцепления в одном и более локусах (включая локусы на хромосомах 6р, 8q, 13q и 22q). Другими словами, до сих пор не найден локус, вовлеченный в развитие шизофрении, который бы удовлетворял необходимым и достаточным условиям, чтобы стать причиной расстройства. Следовательно, несмотря на высокую степень наследования в большинстве случаев, шизофрения является олигогенетическим расстройством (являющимся результатом действия нескольких генов) или полигенетическим (являющимся результатом действия множества генов). Было высказано предположение, что это скорее правило, чем исключение для всех сложных признаков и расстройств (Plomin R. et al., 1994).

Классический анализ сцепления является параметрическим методом, т. е. основывается на заранее задаваемых характеристиках (способе наследования, степени пеннетрантности). Для исследования полигенных признаков было предложено использовать метод идентичных по происхождению аллелей (IBD-identical by decent), в котором информацию о сцеплении получают только на основе наследования маркеров в парах потомков одних родителей без априорных представлений о типе наследования. В этом подходе не требуется допущений о способе наследования, поскольку для любого данного маркерного локуса ожидаемая вероятность разделения на нулевую, одну и две аллели составляет одну четвертую, половину и вновь одну четвертую. Значительное отклонение от ожидаемой вероятности в сторону увеличения разделения аллелей у пар потомков одних родителей показывает, что маркер сцеплен с чувствительным геном, участвующим в формировании признака.

Системные исследования генома с применением близко расположенных микросателлитных маркеров позволили идентифицировать локусы полигенных расстройств. Например, для детского аутизма было доказано сцепление с локусом на 7-й хромосоме и получены предположительные доказательства сцепления в других местах, особенно на 13-й и 15-й хромосомах (Lamb J. et al., 2000). Исследование сцепления у пар потомков одних родителей также было использовано в изучении количественных признаков (Haseman J. & Elston R., 1972), так как степень сходства между потомками одних родителей по фенотипической шкале зависит от степени разделения аллелей в локусе количественного признака (ЛКП). Этот подход был усовершенствован (Fulker D. &.

Cardon L., 1994) и использован для определения места гена, вызывающего специфическую неспособность чтения (алексию) и расположенного на коротком плече 6-й хромосомы (Cardon L. et al., 1994). Этот результат был реплицирован в других работах (Grigorenko Е. et al., 1997; Fisher P. et al., 1999; Gayan J. et al. 1999).

Аллельная ассоциация. Анализ ассоциаций, в отличие от предыдущего метода, основан не на анализе косегрегации генетического материала в семьях, а на поиске популяционных корреляций в частотах аллелей. При стандартном подходе просто сравнивают частоту аллели в целевой и контрольной группах из одной популяции. Эта схема легко распространяется на исследование количественных признаков путем отбора случаев с крайними значениями количественных параметров, а затем сравнения их с контрольной группой, где будут средние и желательно низкие значения тех же параметров. Преимуществом метода аллельной ассоциации помимо его простоты является то, что он способен обнаружить гены с малыми эффектами, определяющими 1% вариаций (Edwards J., 1965; McGuffin P. & Buckland P., 1991). Аллельные ассоциации возникают по трем причинам:

1. Маркерный локус сам по себе может играть каузативную роль в развитии болезни или появлении признака. Это иногда рассматривают как плейотропию (влияние одного гена на два и более фенотипических признака).

2. Сам маркер может и не играть главную роль, но быть тесно связан с геном, выполняющим эту роль, так что ассоциация остается не нарушенной в течение нескольких поколений рекомбинации. Это называется неустойчивым сцеплением. Неустойчивое сцепление наблюдается только между близко расположенными локусами, расстояние между которыми менее 1 сМ.

3. Расслоение популяции начинается, когда происходит смешение с другой популяцией, у которой другое распределение признака, а также другая частота полиморфизма. Вполне вероятно, что при высоко полиморфичном маркере, таком как микросателлит ДНК, популяция продемонстрирует различную частоту в появлении маркерных аллелей. Следовательно, при исследовании ассоциации, когда во внимание не принимается этническая принадлежность, а просто сравнивается частота появления аллелей у членов популяции с разными характеристиками, наверняка можно найти ассоциацию. Подобная ассоциация вряд ли как-либо повлияет на сам признак, более вероятно она отражает частоту аллелей у людей с определенным признаком из популяции с другой частотой полиморфизма.

Для решения проблемы ложных ассоциаций, возникающей из-за расслоения популяции, была разработана семейная схема исследований с «внутренней контрольной группой». Один из таких подходов состоит в тестировании неслучайного наследования (Spielman R. et al., 1993), в котором используются тройки — индивидуум с определенной характеристикой и оба его родители. В этом тесте по крайней мере один родитель должен быть гетерозиготным по маркерному локусу. Тест неслучайного наследования был усовершенствован для применения для нескольких аллельных маркеров (Sham Р., 1998) и для количественных признаков (Page G. & Amos С., 1999). Однако нужно отметить, что при правильном отборе случаев и контрольных групп более эффективной оказывается классическая схема «случай-контроль» (Morton N. & Collins А., 1998; Page G. & Amos С., 1999), нежели тест неслучайного наследования или другие подобные тесты.

Поскольку получение биологической информации об аллельных ассоциациях начинается только тогда, когда полиморфизм есть в локусе рядом с маркером, то исследования аллельных ассоциаций имеют еще один недостаток по сравнению с исследованием сцепления, связанный с тем, что для нахождения локуса необходимо сканирование всего генома при помощи сотен и тысяч маркеров. До сего дня еще не было выполнено сканирование всего генома человека с использованием аллельных ассоциаций/неустойчивого сцепления, но для облегчения подобных исследований был разработан метод генотипирования с использованием микродатчиков (Daniels J. et al., 1998). Для этого применяют микросателлитные маркеры и вначале вместо индивидуального генотипирования всех субъектов группируют ДНК «случаев» и ДНК контрольной группы, а результаты сравнивают. Этот метод основан на допущении, что все случаи можно скомбинировать на основе гомогенности. Индивиды, отличающиеся от результатов скринингового генотипирования этих двух групп, затем подвергаются индивидуальному генотипированию. До сих пор этот подход использовался для изучения целых хромосом в поисках генов, отвечающих за когнитивные способности (Fisher Р. et al., 1999; Hill L. et al., 1999).

Подобные быстрые методы также могут быть использованы для изучения интересных находок, полученных методом сцепления. Стало очевидным то, что сцепление и ассоциация — дополняющие друг друга стратегии, которые нужно использовать для изучения сложных признаков, а не применять альтернативно. Причинами этого является «близорукость» исследований ассоциаций, трудности в изучении больших участков генома, но, с другой стороны, этот вид исследований лучше, чем исследования сцепления, способен идентифицировать локусы с небольшим эффектом и точно определять местоположение генов (Morton N. & Collins F., 1998), в то время как исследования сцепления «дальнозорки», но способны выявлять только сильное влияние генов. Д. Моррис с коллегами (2000) исследовали находки, которые были получены при помощи анализа сцепления гена на хромосоме 15, вызывающего алексию в нескольких поколениях семей (Smith S. et al., 1983; Grigorenko E. et al., 1997). По двухэтапному плану было проведено семейное картирование неустойчивого сцепления, для этого изучались близко расположенные микросателлитные маркеры, что позволило идентифицировать маленькие участки, содержащие несколько генов-кандидатов.

Основные характеристики метода сцепления и ассоциаций приведены в таблице 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. В ходе проведенного исследования близнецов подросткового возраста были выявлены возрастные и половые различия в степени выраженности эмоциональных и поведенческих проблем. Пик выраженности соматических жалоб и симптомов социальной дезадаптации наблюдается у подростков 12−13 лет. В период от 10 до 18 лет происходит увеличение степени выраженности признаков деликвентного поведения. У девочек наблюдаются более высокие оценки по шкалам замкнутости/депрессии, тревожности/депрессии, а у мальчиков — по шкалам трудностей внимания, деликвентного и агрессивного поведения. Различия по специфическим шкалам отражаются и в интегральных шкалах. Мальчикам более свойственны проблемы, относящиеся к экстернализации, а девочкаминтернализации.

2. В результате генетического анализа, проведенного на основе оценок всех респондентов (т. е. подростков, родителей и учителей) были выявлены значимые влияния генетических факторов на вариативность ряда поведенческих и эмоциональных особенностей (замкнутости, соматических жалоб, трудностей внимания/гиперактивности, агрессивного поведения) у близнецов подросткового возраста.

3. Факторы общей среды оказывают существенный вклад в индивидуальную вариативность эмоциональных и поведенческих проблем (тревожности/депрессии, социальной дезадаптации, деликвентности, интернализации, экстернализации и общей проблемности) в подростковом возрасте.

4. Данные проведенного исследования указывают на существование значимых половых различий в соотносительном вкладе генотипа и среды в межиндивидуальную вариативность исследованных эмоциональных поведенческих особенностей подростков. У мальчиков индивидуальные различия трудностей внимания и склонности к деликвентному поведению в основном объяснялись факторами общей среды, а у девочек — генетическими факторами.

5. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что генетические и средовые факторы, определяющие вариативность эмоциональных и поведенческих особенностей (общую для трех респондентов — подростков, родителей и учителей), влияют на их оценки через общий латентный фактор. Этот фактор представляет собой общую для всех респондентов дисперсию, отражающую индивидуальные различия в предрасположенности к поведенческим или эмоциональным нарушениям у подростков, которая наблюдается всеми респондентами.

6. В подростковом возрасте генетические факторы оказывают значимое влияние на формирование социальной и школьной компетентности. Индивидуальные различия уровня активности и участия детей во внеурочных мероприятиях, занятиях спортом, внешкольных увлечениях, различных кружках и секциях, работе по дому в основном определяются факторами общей среды.