Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Зв'язок поведінки з деякими біохімічними показниками.




В основі всіх поведінкових змін лежать нейрохімічні й супутні до них нейрофізіологічні зрушення певних функціональних одиниць центральної нервової системи. У дослідженнях з функціональної нейрохімії показано, що при будь-якому фізіологічно активному стані нервових клітин, у тому числі й у процесі навчання підсилюється метаболізм РНК. Тісно пов'язаний з інтенсивністю обміну РНК білковий обмін нервових клітин.

Інтенсифікація синтезу РНК і специфічних білків у процесі функціонування нейронів дає підставу думати, що генетично детерміновані відмінності поведінки можуть бути обумовлені особливостями метаболізму РНК і білків у певних функціональних відділах мозку. Наприклад, були відзначені відмінності у кількості РНК і деяких ферментів, що беруть участь у її метаболізмі, в ліній щурів, що відрізняються швидкістю утворення рефлексів. Виявлені також міжлінійні особливості обміну РНК у щурів, схильних до аудіогенних епілептичних припадків (лінія Крушинського – Молодкіної), і не схильних. У перших кількість РНК на нейрон ядра Дейтерса істотно вище, ніж у других. Причому ці розбіжності виявляються ще до появи в онтогенезі патологічної реакції на звук, тобто вони не є наслідком цієї реакції, а, імовірно, генетично обумовлені.

Генетичні відмінності у швидкості умовнорефлекторного навчання можуть бути певною мірою скорельовані з інтенсивністю синтезу специфічних для всієї нервової тканини білків.

Те, що поведінкова мінливість обумовлена деякими метаболічними ефектами генів усередині нервової клітини, підтверджують також дані щодо зв'язку між ферментами й поведінкою. Так, виявлені лінійні відмінності в мишей за активністю фенілаланінгідроксилази – ферменту, що у нормі перетворює фенілаланін у тирозин, – і скорельовані відмінності у поведінці. Активність цього ферменту в гомозигот по гену diluted, що характеризуються послабленою пігментацією й крайньою нервозністю, зменшена майже удвічі. Гомозиготи по летальному алелю цього гену (d1d1) проявляють лише 14% нормальної активності фенілаланінгідроксилази. Названі мутації пригнічують активність фенілаланінгідроксилази через надпродукцію інгібітору ферменту, яка у нормальних мишей зменшується на третьому тижні постнатального розвитку.

Біохімія алкоголізму також демонструє кореляцію між активністю ферментної системи, і поведінкою. Виявляється, що різні лінії мишей в умовах надання їм вибору води й алкогольних розчинів різної концентрації, характеризуються стабільними середніми кількості вжитого алкоголю. Виявлено кореляцію між цими середніми й активністю печінкової алкогольдегідрогенази (АДГ). Лінія із сильною алкогольною перевагою характеризувалася високим рівнем активності АДГ. І навпаки, лінія із вираженим униканням алкогольних розчинів має низьку активність ферменту.

В умовах різних алкогольних режимів у тварин усіх ліній спостерігалася адаптивна зміна активності ферменту, але характер цієї зміни був специфічним для кожної лінії.

У експериментах показано, що моноамінергічна система мозку бере участь у регуляції багатьох форм поведінки людини й тварин у нормі й при патології. Дослідники припускають, що рівень експресії генів тирозингідроксилази (TН), дофамінового транспортера (DAT), моноаміноксидази А (MAO-A) і серотонінового транспортера (SERT) може відігравати певну роль у таких поведінкових процесах, як агоністична (конкурентна) та субміссивна (підлегла) поведінка.

Методом напівкількісної мультиплексної полімеразной ланцюгової реакції вчені досліджували зміну експресії генів SERT і МАОА в ядрах шва середнього мозку, генів TH і DAT у VTA (ventral tegmental area) мозку мишей лінії СВА/Lac з агресивним і підлеглим типами поведінки. За результатами двох незалежних експериментів у підлеглих тварин виявлене значне збільшення рівня мРНК генів МАОА та SERT у порівнянні з контрольною групою та агресивними особинами. Імовірно, збільшення експресії генів МАОА та SERT відбиває прискорену інактивацію серотоніну у відповідь на посилення функціонування серотонінергічної системи під впливом соціального стресу.

У той же час у мишей лінії СВА/Lac c агресивним типом поведінки було виявлено достовірне збільшення рівня мРНК генів TH і DAT в мезолімбічних дофамінергічних нейронах мозку.

Експерименти показали, що хронічний прояв агресії супроводжується довгостроковою активацією дофамінергічної системи, зокрема активацією генів TH і DAT, залучених у синтез та інактивацію дофаміну, відповідно.

Ген, який кодує фермент MAOA (руйнує нейротрансміттери, що залишилися в синаптичній щілини), привернув увагу вчених, коли була виявлена родина з мутацією в цьому гені.

Історія відкриття така. На прийом до лікаря прийшла жінка, яка хотіла мати дитину, але боялася, що та буде хвора, оскільки члени родини її чоловіка (не всі, але багато хто) відрізнялися високою агресивністю (невмотивована агресія й легкий ступінь розумової відсталості). Коли вони були обстежені, виявилось, що це не просто дурний характер, а генетично детерміноване захворювання. Родовід цієї родини представлений на рисунку 2.5 (кружечки з ромбиком у центрі позначають жінок-носіїв мутації).

 

Рис. 2.5. Однонуклеотидна заміна Т-Г у гені МАОА в родині із частою агресивною поведінкою чоловіків (Х-зчеплене спадкування)

 

За характером спадкування зрозуміли, що це захворювання, зчеплене зі статтю, бо здорові жінки народили хворих синів (доньки народжувалися нормальними, тобто, не були агресивними).

У Х-хромосомі виявили мутантний ген, і з'ясували, що він кодує МАОА. Мутація – одинична нуклеотидна заміна, що призводила до обриву синтезу білка та МАОА при цьому не функціонувала.

Таким чином, заміна одного нуклеотиду (цитозину на тимін у цьому випадку) призводила до яскраво виражених змін поведінки.

Цей ген стали більш активно досліджувати. Така мутація, як у цій родині, що повністю інактивує фермент, більше ніде не була знайдена, але були виявлені мутації, що знижують активність МАОА.

Учені досліджували групу людей з низкою й нормальною активністю МАОА та порівняли кількість випадків асоціальної поведінки (напад, напад з метою нанесення ушкоджень, убивство, зґвалтування, жорстокість стосовно тварин). Коли просто так досліджували вибірку, різниці не виявили. Але коли цю вибірку розділили за умовами виховання в дитинстві (Рис. 2.6), виявилось, що відмінності в поведінці людей, які виховувались в сприятливих умовах, практично відсутні, а от якщо умови були погані, то різниця стає істотною.

 

Рис. 2.6. Зв'язок асоціальної поведінки, умов виховання й генотипу по гену МАОА.

 

Для вивчення зв'язку моноаміноксидази А з особливостями поведінки провели серію експериментів на мишах. У мишей «нокаутували» ген МАОА. Такі миші були дуже агресивні, вони накидалися на своїх родичів без усякого приводу, тобто поводилися так само, як і люди з аналогічним генетичним дефектом.

 

Подібні дослідження допомагають зрозуміти, що саме в поведінці детерміновано генетично і якою мірою, а що піддано впливу середовища.

Усі біохімічні відмінності у тварин, що характеризуються різною поведінко, можуть обумовлюватися не тільки суто генетичними кореляціями, але й цілим рядом складних взаємодій, як у ланцюгах метаболізму, так і з середовищем.

Але більшість спостережуваних спадкових відмінностей специфічної поведінки не асоціюється зі специфічними білковими молекулами або ферментами. Поведінкова мінливість детермінується в основному кількісною регуляцією функціонального стану тих чи інших відділів центральної нервової системи.

Безліч факторів можуть регулювати функціональний стан конкретних нейронних структур, безліч біохімічних ланок лежить в основі їхнього функціонування, але, імовірно, всі вони виходять на рівень мембранних процесів, що генерують нервовий імпульс. Генетична мінливість цих процесів, що протікають у специфічних нейронних ланцюгах, може детермінувати мінливість багатьох форм поведінки.

 

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 122. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2018 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия