Корреляции у близнецов по параметрам альфа-ритма и показателями IQ (Д. Посдума и др., 2001)

Согласно полученным в этом исследовании психогенетическим данным в младшей возрастной группе 71% общей вариативности по альфа-ритму обусловлено наследственными влияниями, а в старшей возрастной группе - 83%. Для вербального интеллекта значение показателя наследственной обусловленности остается стабильным с возрастом – 74%. В данной работе была показана высокая наследственная обусловленность как индивидуальных различий по альфа-ритму, так и вербального интеллекта (Posthuma D. и др., 2001).

В близнецовом исследовании (Е.В. Воробьева, 2007) событийно-связанных потенциалов (ССП) мозга и психометрического интеллекта принимали участие 53 пары близнецов, из них 27 монозиготных пар (МЗ) и 16 однополых дизиготных пар (ДЗ), 10 пар разнополых дизиготных близнецов. Возрастной диапазон 8-27 лет, из них обследованных мужского пола – 28 чел., женского - 78 чел. Регистрация ССП осуществлялась в трех вариантах: по классической методике «oddball» и с актуализацией у обследуемого мотивации стремления к успеху или избегания неудачи. Диагностика психометрического интеллекта осуществлялась с применением тестов Р. Кеттелла и Дж.Равена. В результате были получены данные о том, что актуализация в условиях психофизиологического эксперимента мотивации достижений связана с уменьшением амплитуды компонента N200 у обследуемых с преобладанием мотивации избегания неудачи, увеличением амплитуды компонентов N200 и Р300 фронтальных областей головного мозга у обследуемых с преобладанием мотивации достижения успеха. Также выявлена общая генетическая детерминация психометрического интеллекта и параметров компонентов ССП.

Согласно модели интеллекта Г. Айзенка, психофизиологическим коррелятом фактора G является скорость переработки информации в центральной нервной системе (Айзенк Г.Ю., 1995). В ряде исследований было показано наличие зависимости между временем сложной реакции выбора и показателем общего интеллекта (McGarry-Roberts P.A., 1992; Posthuma D. И др., 2001).

Многомерный анализ, проведенный L.A. Baker, P.A. Vernon, H-Z. Ho, позволил установить наличие общей генетической основы в индивидуальных особенностях сенсомоторных реакций, параметрах биоэлектрической активности мозга и интеллекте. Значение показателя наследуемости общего фактора скорости реакции, основанного на тестировании по восьми тестам времени реакции, равен 49%. Оказалось также, что по тестам на скорость реакции, в выполнении которых участвуют более сложные интеллектуальные операции, значение показателя наследуемости выше. Двумерный анализ этих данных и данных по интеллекту показал, что фенотипические корреляции как вербального, так и невербального интеллекта с общей скоростью реакции составили 0,59, при этом они целиком опосредовались генетическими факторами. Генетические корреляции составили 0,92 и 1,00 (Baker L.A. и др., 1991).

В исследованиях, проведенных М. Лучиано с соавторами и Д. Постдума с соавторами изучалось, чем опосредуется отношение между временем распознавания и интеллектом – общими генетическими или общими средовыми факторами. Данные, полученные на выборке из 166 монозиготных и 190 дизиготных пар близнецов М. Лучиано и соавторами, свидетельствуют о высокой наследуемости времени распознавания (79-90%) и интеллекта (89%), фенотипические корреляции находятся в пределах от 0,31 до 0,56, а генотипические корреляции – от 0,45 до 0,70. Таким образом, общие генетические влияния объясняют около 70% наблюдаемой фенотипической корреляции между временем распознавания и IQ. В целом исследования показали, что существует устойчивая и воспроизводимая связь между временем распознавания и интеллектом. Межиндивидуальная изменчивость по времени распознавания объясняет около 10-30% изменчивости по тестам интеллекта и 65-100% этой ковариации объясняется скрытыми общими генетическими механизмами. М. Лучиано и соавторы получили значение показателя наследуемости времени распознавания, равный 36%. Корреляция времени распознавания с невербальным интеллектом составляет 0,35, с вербальным - -0,26. Генетическая корреляция между временем распозавания и невербальным IQ составила 0,65, а между временем распознавания и вербальным IQ –0,47 (Luciano M. и др., 2001).

В работе Д. Постдума и соавторов был получен более высокий значение показателя наследуемости времени распознавания, составляющий 46%. Корреляция времени распознавания с невербальным IQ составила 0,35, а с вербальным - -0,26. Генетическая корреляция между временем распознавания и невербальным IQ составила 0,47, а с вербальным IQ 0,31. Генетические факторы, связанные с временем распознавания, объясняют, таким образом, от 10 до 42% генетической вариативности IQ (Posthuma D., 2001).

В нашей работе (Е.В. Воробьева, 2006) были получены оценки компонентов фенотипической дисперсии времени сложной аудио-моторной реакции на значимый стимул для трех различающихся условий регистрации (в стандартных условиях, при актуализации у испытуемых мотивации достижения успеха и при актуализации мотивации избегания неудачи) (таблица 6).

Таблица 6

Оценка генетической (h²), общесемейной (c²) и индивидуально-средовой (e²) составляющих фенотипической дисперсии времени сложной аудио-моторной реакции на значимый стимул (* – p< 0.05, ** – p< 0.01) (Е.В. Воробьева, 2006)

В таблице 6 видно, что на межиндивидуальную фенотипическую вариативность времени сложной аудио-моторной реакции на значимый стимул оказывают наибольшее влияние факторы индивидуальной среды. Оценка наследуемости времени сложной аудио-моторной реакции на значимый стимул в первой пробе (без актуализации у обследуемых мотивации достижения) составила 35%. В условиях актуализации мотивации стремления к успеху значение коэффициента наследуемости понизилось и составило 11%, а для условий актуализации мотивации избегания неудачи оценка наследуемости достигла наибольшего значения – около 54%. Таким образом, при актуализации мотивации избегания неудачи происходит рост наследственной обусловленности фенотипической вариативности времени сложной аудио-моторной реакции на значимый стимул. Полученные нами данные согласованы с данными других авторов – в частности, о том, что при увеличении стрессогенности средовых воздействий растет доля наследственной обусловленности фенотипической вариативности изучаемых психофизиологических показателей (Равич-Щербо И.В., 2004).

Deary I. и C. Stough (1996) указывают, что время распознавания объясняет около 20% фенотипической вариативности интеллекта. Время распознавания считается характеристикой процесса переработки информации в центральной нервной системе, отражающей скорость понимания (перцептивную скорость) и определяется как минимальное время предъявления простого стимула, которое требуется обследуемому для его точного перцептивного распознавания.

В работе Wallace, G.L. и др. (2010), выполненной с применением компьютерной томографии, проводилось изучение объема белого и серого вещества мозга и выполнением субтеста «Словарный» и субтеста «Кубики Косса» теста Д. Векслера у детей и подростков. В работе принимали участие 649 человек с развитием, соответствующим возрасту, близнецы, их сибсы, а также одиночнорожденные. В работе участвовали 107 MZ пар, 53 DZ пар и 23 отдельных близнеца в возрасте от 8 до 15 лет. Были обнаружены невысокие фенотипические корреляции между объемами серого и белого вещества мозга и выполнением субтестов теста Д. Векслера. Было установлено, что взаимосвязь объема серого вещества мозга и выполнения субтеста «Словарный» теста Д. Векслера находится под контролем преимущественно индивидуально-средовых влияний. Результаты выполнения субтеста «Кубики Косса» взаимосвязаны с объемом серого и белого вещества мозга и эта взаимосвязь находится под генетическим контролем.

Зависимость между когнитивной функцией мозга или интеллектом (IQ) и различными антропометрическими параметрами давно привлекает научный интерес. Для того чтобы выявить антропометрические параметры, которые захватывают изменения, имеющие отношение к интеллекту, важно проследить восприимчивость различных частей тела к действию факторов окружающей среды (Ali et al., 2000; Bogin et al., 2002), поэтому важно сравнить, как они связаны с IQ. Механизмы, лежащие во взаимосвязи между антропометрическими показателями и IQ, до сих пор еще плохо изучены, а также могут варьироваться между различными антропометрическими параметрами. Окружность головы может быть индикатором мозгового объема (Bartholomeusz et al., 2002), который связан с IQ (Lange et al., 2010). Однако голландское близнецовое исследование обнаружило связь между IQ и ростом, которая предполагает обусловленность не только средовыми факторами, но и наследственными (Silventoinen et al., 2006).

В работе Silventoinen, K. и др. (2012) участвовали 1512 близнецов в возрасте 11 лет (из них 760 женского пола) и 1252 - в возрасте 17 лет (из них 674 женского пола), проживающих в штате Миннесота, США. Невербальный и вербальный IQ были измерены с помощью сокращенной версии взрослого варианта теста Векслера (WAIS-R) у близнецов 17-летного возраста и теста Векслера для детей (WISC-R) у близнецов 11-летного возраста. Краткий вариант теста Векслера состоял из двух вербальных субтестов (общая осведомленность и общая понятливость) и двух невербальных субтестов (субтест составления фигур и субтест последовательности картинок). В таблице 7 представлены результаты оценки составляющих фенотипической дисперсии интеллекта и антропометрических показателей у мальчиков и девочек в возрасте 11 и 17 лет.

Таблица 7

Составляющие фенотипической дисперсии интеллекта и антропометрических показателей (показатели значимы с учетом 95% доверительного интервала) (Silventoinen K. и др., 2012)

* Окружность головы измерялась над бровями и ушами; высота лица измерялась от кончика подбородка до макушки; длина головы измерялась как максимальное расстояние между точками Nasion (переносица) и Inion (выступ затылочного бугра); ширина головы измерялась как максимальная ширина в поперечной плоскости.

В таблице 7 видно, что доля генетической составляющей в фенотипической вариативности интеллекта увеличивается по мере перехода от 11 к 17 годам. Для антропометрических показателей, связанных как с морфологией черепа, так и с длиной тела и нижних конечностей, наиболее высок вклад генетической составляющей.

В таблице 8 даны фенотипические корреляции между уровнем IQ и антропометрическими показателями. Показано, что окружность головы значимо коррелирует с уровнем IQ. Корреляции с другими антропометрическими показателями были не такими выраженными, но являлись статистически значимыми. Антропометрические показатели длины различных частей тела показали более слабые корреляции с уровнем IQ. Параметр роста показал самую высокую корреляцию, но был статистически значимым только для мальчиков. Другие параметры длины показали существенные корреляции с IQ только для мальчиков в 11 лет, тогда как эти корреляции были близки к нулю в возрасте 17 лет у мальчиков и в обоих возрастах у девочек.

Таблица 8

Фенотипические корреляции между уровнем IQ и антропометрическими показателями (корреляции значимы с учетом 95% доверительного интервала) (Silventoinen K. и др., 2012)

Таким образом, в работе Silventoinen K., как и в предшествующих исследованиях, - азиатско-американском (Rushton, 1997), финском (Heinonen et al., 2008), было установлено, что окружность головы положительно коррелирует с IQ. Вполне возможно, что эта зависимость частично отражает эффект объема мозга, который, как известно, коррелирует с окружностью головы (Bartholomeusz et al., 2002).

В ряде исследований было установлено, что рост также коррелирует с IQ (Wheeler et al., 2004; Humphreys et al., 1985; Teasdale et al., 1989; Tuvemo et al., 1999). Полученные результаты показывают, что рост дает информацию о физическом развитии ребенка, которое имеет отношение к развитию познавательных способностей. Секреция гормона роста является возможным объяснением этих результатов. Клинический синдром дефицита соматотропина связан и с низким ростом, и с задержкой умственного развития (van Dam et al., 2005), однако неизвестно, существует ли взаимосвязь между когнитивным развитием и секрецией соматотропина в пределах нормального уровня гормона роста. В работе Silventoinen K. (2012) было показано, что корреляции были в основном генетического происхождения, что может указывать на роль эндокринных факторов или генетическую обусловленность восприимчивости к стрессорам.