Изменчивость функции мозга

Перечисленные подходы к изучению генетической изменчивости мозговых функций корректны, если принципиальные положения генетики, т. е. понятие гена, регуляции действия гена, генетически определяемых ферментов и рецепторов, справедливы для мозговых функций. Вполне возможно, что понимание сложного, разумного поведения потребует дополнительных знаний об основах обработки и организации информации. На рис. 8.21 дана общая схема тех уровней, на которых генетическая изменчивость функций мозга может вызывать соответствующую изменчивость поведения. [c.106]

Это только один пример того, как генетическая изменчивость структуры и функции самого мозга может влиять на изменчивость поведения. Чтобы раскрыть другие возможные механизмы, мы должны обследовать все уровни, на которых может изучаться структура и функция мозга-от анатомии и гистологии до электрофизиологии и основных биохимических процессов, включенных в возбуждение и торможение нервных клеток. Во всех этих областях накоплено гигантское количество информации, однако поразительно мало сделано для того, чтобы просеять эту информацию для выявления генетической изменчивости. В какой-то степени это объясняется методическими трудностями. Оценка генетической изменчивости обычно требует исследования довольно больших групп индивидов. Для признаков крови это вполне реально. [c.105]

Что полезного для изучения генетики поведения человека мы можем извлечь из опытов на дрозофиле и мыши Эксперименты на дрозофиле и мышц, интересные сами по себе, к сожалению мало могут помочь нам в оценке роли генетических факторов в изменчивости поведения человека. Замысел таких экспериментов основан главным образом на особенностях дрозофилы, которые отсутствуют у человека. Например, невозможно сконструировать мозаиков человека и пометить клетки подходящими мутациями, изменяющими фенотип, а самое главное-варианты поведения человека никогда не бывают фиксированы так жестко, как у насекомых. С этой точки зрения вопросы, которые можно поставить и решить в опытах на дрозофиле, носят не столько генетический, сколько эмбриологический и отчасти нейроанатомический и нейрофизиологический характер. Эти исследования можно сравнить, например, с экспериментами на кошках, у которых разрушают определенную часть мозга или периферические нервы и анализируют функциональные последствия, выясняя, как эти части структуры соотносятся с нормальной функцией. Когда невропатолог изучает неврологические симптомы для определения мозговой локализации повреждения, то это фактически аналогично обсуждаемым исследованиям на дрозофиле. Мутанты дрозофилы, используемые в этих экспериментах, были получены искусственно при помощи химических мутагенов. Хотя они могут возникать и спонтанно, их жизнеспособность в большинстве случаев снижена. Например, мутантные личинки с отсутствием внутренних часов обычно вылупляются на протяжении всего дня, это повышает для них вероятность погибнуть от высыхания или быть съеденными хищниками. Эти мутации можно сравнить с редкими наследственными болезнями, механизм которых неизвестен и которые поэтому дают мало информации о том, каким образом гены влияют на поведение в пределах нормы . Однако вредные мутации, в том числе мутации, затрагивающие функцию определенных групп нервных клеток, известны и у человека. Для анализа аномального действия генов используются [c.53]

Если бы пробы ткани мозга можно было брать так же легко, как пробы крови, наши знания о генетической изменчивости, которая влияет на поведение человека, были бы полнее. Следует, однако, отдавать себе отчет в том, что даже успехи в изучении генетического полиморфизма, влияющего на мозг, вряд ли позволят объяснить поведение человека, поскольку детерминанты поведения гораздо сложнее, чем, например, функции эритроцитов. Вот почему необходимы разнообразные подходы. [c.105]

Другие параметры биохимии мозга, которые могли бы влиять на его функции и поведение человека. Мозг обладает очень высокой потребностью в энергии. Он использует около 20% всего поглощаемого кислорода. Кроме того, мозг чрезвычайно чувствителен к отсутствию кислорода достаточно нескольких минут для того, чтобы вызвать его необратимое повреждение. В связи с этим было бы разумно ожидать наличия генетической изменчивости у гликолитических ферментов ткани мозга человека Однако полиморфизма у гликолитических ферментов обнаружено не бьшо. [c.134]

ЭЭГ в среднем хуже развит у взрослых людей, родившихся слепыми Как отмечалось вьппе, в нормальных условиях межиндивидуальная изменчивость ЭЭГ и особенно развитие а-ритма определяются исключительно генетическими факторами -Р21 г Однако структуры мозга, продуцирующие ЭЭГ зрительной коры, могут адекватно развиваться, только если они получают соответствующий сенсорный вход. Генетическая программа развития мозга может быть выполнена только при взаимодействии с окружающей средой. Сравнивая шняяу попытки проникновения в суть генетической изменчивости функции мозга, влияющей на поведение человека, с наянши знаниями о генетическом аппарате э 1 ро-цитов (разд. мы понимаем, [c.134]

Нам остается сделать вывод, что гены, важные для эволюции человека в течение периода, когда происходило преобразование его мозга, совершенно неизвестны. Поскольку большая часть ДНК человека не кодирует белков и либо вообще не нужна, либо участвует в регуляции генной активности (разд. 4.8), можно предположить, что соответствующие изменения локализованы именно в этой, не содержащей структурных генов ДНК [1993]. Такие изменения могли произойти в неэкспрессируемых участках ДНК, относительно которых постулируется, что они имеют регуляторные функции. Возможно, что нуклеотидные последовательности ДНК, несущественные для реализации функций структурных генов, необходимы для развития, и, следовательно, изменения таких последовательностей могли оказать особое влияние на преобразования функции мозга. Однако эта идея весьма спекулятивна и носит слишком общий характер. Чтобы сформулировать более конкретные гипотезы, необходимо больше знать о генетической детерминации эмбрионального развития и о генах, влияющих на межвидовую изменчивость поведенческих признаков (гл. 8). Даже если исключить из рассмотрения все фенотипические эффекты и ограничиться анализом таких известных генетических феноменов, как хромосомные перестройки, добавление или потеря материала хромосом, изменчивость сателлитной ДНК и аминокислотных последовательностей белков, все равно придется констатировать слабое понимание многих аспектов эволюционного процесса. Например, мы не знаем, как происходит фиксация хромосомных перестроек в популяциях. Идентичны ли механизмы их фиксации тем процессам, которые приводят к фиксации аминокислотных замен Какие элементарные события привели к образованию разных типов сателлитной [c.27]

Практические трудности. Кроме этах кощептуальных проблем имеются тавсже практические препятствия, которые тормозят научный прогресс в этой области. Для изучения генетической изменчивости обычно необходимо обследование значительной группы индивидов. Его легко провести, если изучаемый материал доступен в такой степени, как кровь или даже биоптат кожи. Именно в доступности крови заключена основная причина того, что наследственная изменчивость эритроцитарных ферментов (разд. 4.2.2.2) и вариантов гемоглобина настолько хорошо изучены (разд. 4.3). Исследование функций мозга человека основано преимущественно на непрямых методах, поскольку соответствующий ма-тфиал возможно получить лищь в крайне редких случаях аутопсии. [c.48]

Рис. 8.21. Возможные уровни исследования генетической гоменчивости функции мозга. Сплошной контур-уровень, на котором может наблюдаться генетическая изменчивость, пунктирный контур-метод исследования

Генетическая изменчивость внутри мозга. Генетические различия в количестве производимых гормонов или в их молекулярной структуре являются только одним из возможных источников генетической изменчивости гормональной функции. Второй источник такой изменчивости-действие гормонов на органы-мишени. В этом процессе важными посредниками являются рецепторы гормонов. Некоторые генетически обусловленные дефекты, которые в настоящее время классифицируют как рецепторные заболевания (разд. 4.6.4), затрагивают функции мозга. Существует гипотеза, согласно которой генетическая изменчи- [c.105]

Критическая оценка попыток связать поведенческую изменчивость с биохимическими различиями в функции мозга. Несмотря на интересные предположения, попытки объяснить нормальное или патологическое поведение с помощью какого-либо биохимического механизма, детерминируемого генетически, пока не удались. Нет ни единой модели, на которой можно было бы выяснить цепь событий от генетического варианта до поведенческого признака. И все-таки этот подход заслуживает внимания. Учитывая ньшешнее состояние исследований, можно предположить, что прорыв произойдет в области изучения аффектив-ньк расстройств. [c.134]

Некоторые из наиболее значительных структурных различий являются наследственными. Наследственность мелких отклонений не изучалась, и мы можем только предположить, что они наследуются по аналогии с вариациями в более изученных структурах... При обсуждении связи между наследственностью и внешней средой имеется тенденция рассматривать нервную систему в целом как некий орган, в существенных чертах одинаковый у всех индивидов и в значительной степени формируемый под влиянием индивидуального опыта. Однако даже те скудные данные, которые имеются в нашем распоряжении, показывают, что индивиды вступают в жизнь с огромными различиями в структуре мозга. Эти различия касаются, например, числа, величины и расположения нейронов, а также ряда других существенных признаков. Изменчивость нервных клеток и проводящих путей должна, иметь функциональное значение. Нельзя представить себе, чтобы нижние фронтальные извилины мозга двух индивидов могли функционировать одинаково, когда в одной из них имеется в 2 раза меньше клеток, чем в другой чтобы две теменные ассоциативные области мозга выполняли одни и те же функции, когда клетки одной из них представляют собой в основном мелкие гранулы, а клетки другой—большие пирамиды чтобы присутствие клеток Беца в прифронтальной области не оказывало влияния на поведение. Такие различия всегда наблюдались в том ограниченном материале, который нами исследовался. За исключением общего веса, нормальные границы изменчивости не были определены ни для одного из тех поддающихся измерению элементов и структур мозга, которые исчисляются сотнями. Генетические исследования нервной системы включают всего какую-нибудь дюжину семейных групп. Наши собственные исследования по изменчивости ограничиваются изучением полушарий мозга лишь семи индивидов. Такие исследования крайне трудоемки, но несомненно выполнимы. Они требуют только бесконечного количества подсчетов и измерений на хорошо изготовленных препаратах. Исследование [c.63]

Эти эксперименты говорят о том, как сложна регуляция количества норадреналина в адренергических синапсах мозга уместно напомнить, что связанные с этим различия в адренергической активности коррелируют с различиями в поведении (разд. 8.1.2). Учитывая всю сложность этих процессов, трудно представить себе, каким должен быть подход к исследованию ферментов мозга у человека и как на основании определения активности ферментов у животных делать выводы о возможных различиях нейромедиаторной функции в человеческом мозге. И все же есть надежда, что эксперименты на животных приведут нас к открытию генетической изменчивости и, следовательно, помогут разобраться в генетике нормального и отклоняющегося от нормы поведения. [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология