Оособенности вызванной активности мозга при анализе изображений эмоциогенного характера у носителей полиморфных вариантов генов BDNF и HTR2A

В статье приводятся результаты исследования вызванной активности мозга у носителей полиморфных вариантов гена мозгового нейротрофического фактора BDNF и гена рецептора серотонина HTR2A, полученной при оценке ими стимульных групп изображений эмоциогенного характера: «нейтральные», «позитивные», «негативные». Было обследовано 40 человек обоих полов в возрасте 19—22 лет. Выделение ДНК из клеток буккального эпителия проводилось методом полимеразной цепной реакции. В ходе генетического анализа были проанализированы следующие участки ДНК: ген нейротрофического фактора мозга BDNF, ген рецептора серотонина HTR2A. Для регистрации электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов (ВП) мозга использовался многоканальный электроэнцефалограф Нейровизор-136 («МКС», Россия). Запись проводилась монополярно по схеме «5—5» в 128 отведениях. В результате проведенного исследования получено, что у лиц с гетерозиготным генотипом Val/Met гена мозгового нейротрофического фактора BDNF наблюдалась более выраженная эмоциональная реакция как на положительные, так и на отрицательные стимулы. Для лиц с гомозиготным генотипом Val/Val характерна более тщательная обработка деталей зрительного образа. Для лиц с доминантным гомозиготным генотипом G/G гена рецептора серотонина HTR2A характерно взвешенное принятие решения при анализе стимула. У лиц с рецессивным гомозиготным генотипом А/А HTR2A оценивание зрительного стимула как отрицательного требует привлечения значительно больших мозговых ресурсов, по сравнению с носителями доминантного аллеля G.

Человек традиционно рассматривается как сложный объект познания, в связи с чем методы изучения процессов, обеспечивающих его жизнедеятельность, а также специфику его реакций в ответ на стимулы окружающего мира, должны носить комплексный характер. Уровень развития современной науки позволяет нам достичь этого посредством применения междисциплинарного подхода к изучению природы указанных явлений.

1. Алфимова М.В., Голимбет В.Е., Бархатова А.Н., Голубев С.А., Коровайцева Г.И. Роль генотип-средовых взаимодействийв развитии симптомов тревоги и депрессии при стрессе, связанном с болезнью члена семьи // Журнал неврологии и психиатрии. № 12. 2009. С. 50—54.
2. Алфимова М.В., Голимбет В.Е. Гены и нейрофизиологические показатели когнитивных процессов: обзор исследований // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2011. Т. 61. № 4. С. 389—401.
3. Алфимова М.В., Голимбет В.Е., Лебедева И.С., Коровайцева Г.И., Лежейко Т.В. Влияние тревожности и гена COMT на вызванные потенциалы мозга и продуктивность избирательного внимания // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2014. Т. 64. № 3. С. 270. doi:10.7868/ s0044467714030034.
4. Голимбет В.Е. Моногенная модель шизофрении: смена парадигм // Журнал неврологии и психиатрии. № 2. 2016. С. 4—8. doi: 10.17116/jnevro2016116214-8.
5. Голимбет В.Е., Алфимова М.В., Митюшина Н.Г. Полиморфные варианты гена рецептора серотонина (5 HTR2A) и особенности личности // Молекулярная биология. 2004. Т. 83. № 3. С. 404—412.
6. Голимбет В.Е., Волель Б.А., Должиков А.В., Коровайцева Г.И., Исаева М.И. Ассоциация полиморфизмов генов рецепторов серотонина 5-HTR2A и 5-HTR2C с риском развития депрессии у пациентов с ишемической болезнью сердца // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2013. Т. 156. № 11. С. 628—631.
7. Голимбет В.Е., Гарах Ж.В., Коровайцева Г.И., Лежейко Т.В., Зайцева Ю.С., Гурович И.Я., Шмуклер А.Б., Родионов Г.И., Стрелец В.Б. Связь генов нейротрофического мозгового фактора и переносчика серотонина с параметрами ранних компонентов вызванных потенциалов при пассивном восприятии слов // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2016. Т. 66. № 5. С. 556—564.
8. Ермаков П.Н., Ковш Е.М., Воробьева Е.В. Особенности вызванной активности мозга девушек- носительниц различных генотипов по маркеру MAOA u-VNTR при оценке эмоционально окрашенных сцен // Российский психологический журнал. 2016. Т. 13. № 4. С. 232—253. doi: 10.21702/ rpj.2016.4.14.
9. Зайнуллина А.Г., Валиуллина А. Г., Хуснутдинова Э.К. Роль генетических и средовых факторов риска в формировании суицидального поведения в ходе развития // Геномика поведения: детское развитие и образование / Под ред. С.Б. Малых, Ю.В. Ковас, Д.А. Гайсиной. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2016. С. 299—331.
10. Калуев А.В. BDNF и серотониновыйтранспортер в патогенезе депрессии // Нейронауки. 2006. № 5. 7. С. 31—34.
11. Коваленко А.А., Павленко В.Б. Эмоциональная значимость стимула и черты личности: отражение в паттерне вызванных ЭЭГ-потенциалов // Нейрофизиология. 2009. Т. 41. № 4. С. 336—356.
12. Ковш Е.М. Психофизиологические и психологические особенности мужчин и женщин, носителей полиморфизмов генов МАОА и СОМТ, с разным уровнем агрессивности. Диссертация кандидата психологических наук. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2016. 286 с.
13. Суходольская Е.М. Изучение аллельного полиморфизма генов нейромедиаторных систем, ассоциированных с поведенческими реакциями. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва: Институт биологии, 2016. 146 с.
14. Aas, M., Haukvik, Djurovic, Tesli, Athanasiu, Bjella, T., Hansson, L., Cattaneo, A., Agartz, I., Andreassen, O.A., Melle, I. Interplay between childhood trauma and BDNF val66met variants on blood BDNF mRNA levels and on hippocampus subfields volumes in schizophrenia spectrum and bipolar disorders // Journal of Psychiatric Research. 2014. № 59. pp. 14—21.
15. Agartz I., Sedvall G.C., Terenius L., Kulle B., Frigessi A., Hall H., et al. BDNF gene variants and brain morphology in schizophrenia // American Journal of Medical Genetics. 2006. Part B: Neuropsychiatric Genetics. № 141B (5). pp. 513—523.
16. Basic Neurochemistry: Principles of Molecular, Cellular and Medical Neurobiology / Еd. Brady S.T. Academic press. 2012. 1096 p.
17. Barton B., Treister A., Humphrey M., Abedi G., Cramer S.C., Brewer A.A. Paradoxical visuomotor adaptation to reversed visual input is predicted by BDNF Val66Met polymorphism // J. Vis., 2014. № 14(9). Р. 4. doi: 10.1167/14.9.4 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4125061/
18. Bilder R.M., Volavka J., ál Czobor P., Malhotra A.K., Kennedy J.L., Ni X., Citrome L. Neurocognitive correlates of the COMT Val 158 Met polymorphism in chronic schizophrenia // Biological psychiatry. 2002. Vol. 52. № 7. Р. 701—707.
19. Bramon E., Dempster E., Frangou S., McDonald C., Schoenberg P., MacCabe J.H., Walshe M., Sham P., Collier D., Murray R.M. Is there an association between the COMT gene and P300 endophenotypes? // Eur. Psychiatry. 2006. Vol. 21. Р. 70—73.
20. Chen Z.Y., Patel P.D., Sant G., Meng C.X., Teng K.K., Hempstead B.L., et al. Variant brain-derived neurotrophic factor (BDNF) (Met66) alters the intracellular trafficking and activity-dependent secretion of wild-type BDNF in neurosecretory cells and cortical neurons // The Journal of Neuroscience. 2004. № 24 (18). Р. 4401—4411.
21. Dai, W., Kaminga, A.C., Wu, X., Wen, S.W., Tan, H., Yan, J., Deng, J., Lai, Z., Liu, A. Brain-Derived Neurotropic Factor Val66Met Polymorphism and Posttraumatic Stress Disorder among Survivors of the 1998 Dongting Lake Flood in China // BioMed Research International. 2017. № 4569698. doi: 10.1155/2017/4569698 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85019999468&origin=re sultslist&sort=plf-f&src=s&st1=BDNF&nlo=&nlr=&nls=&sid=223b3d07ddd1588de3e5d6aa9da5a785&s ot=b&sdt=sisr&sl=19&s=TITLE-ABS-KEY%28BDNF%29&ref=%28%28PTSD%29%29+AND+%28PT SD+risk%29&relpos=14&citeCnt=0&searchTerm=
22. Delorme A., Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis // Journal of neuroscience methods. 2004. Vol. I. 134. № 1. Р. 9—21. doi: 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009.
23. Dumontheil I., Roggeman C., Ziermans T., Peyrard-Janvid M., Matsson H., Kere J., Klingberg T. Influence of the COMT genotype on working memory and brain activity changes during development // Biological Psychiatry. 2011. Vol. 70. Р. 222—229.
24. Egan M.F., Kojima M., Callicott J.H., Goldberg T.E., Kolachana B.S., Bertolino A., et al. The BDNF val66met polymorphism affects activity-dependent secretion of BDNF and human memory and hippocampal function // Cell. 2003. № 112 (2). Р. 257—269.
25. Fan M., Li R.H., Hu M.S., Xiao L.Y., Zhou X.D., Ran M.S., Fang D.Z. Association of Val66Met polymorphism at brain derived neurotrophic factor gene with depression among Chinese adolescents after Wenchuan earthquake: An 18 months longitudinal study // Physiology and Behavior. 2017. № 179. Р. 16—22.
26. Ji H., Dai D., Wang Y., Jiang D., Zhou X., Lin P., Ji X., Li J., Zhang Y., Yin H., Chen R., Zhang L., Xu M., Duan S., Wang Q. Association of BDNF and BCHE with Alzheimers disease Meta-analysis based on 56 genetic case-control studies of 12,563 cases and 12,622 controls // Experimental and Therapeutic Medicine. 2015. Vol. 9. № 5. Р. 1831—1840.
27. Gatt J.M., Kuan S.A., Dobson-Stone C., Paul R.H., Joffe R.T. et al. Association between BDNF Val66Met polymorphism and trait depression is mediated via resting EEG alpha band activity // Biol Psychol. 2008. № 79(2). Р. 275—284.
28. Getzmann S., Gajewski P.D., Hengstler J.G., Falkenstein M., Beste C. BDNF Val66Met polymorphism and goal-directed behavior in healthy elderly — evidence from auditory distraction // NeuroImage. 2013. № 64. Р. 290—298. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.08.079.
29. Ho B.C., Milev P., O’Leary D.S., Librant A., Andreasen N.C., Wassink T.H. Cognitive and magnetic resonance imaging brain morphometric correlates of brain-derived neurotrophic factor Val66Met gene polymorphism in patients with schizophrenia and healthy volunteers // Arch. Gen. Psychiatry. 2006. № 63 (7). Р. 731—740.
30. Laje G., Lally N., Mathews D., Brutsche N., Chemerinski A., et al. Brain-derived neurotrophic factor Val66Met polymorphism and antidepressant efficacy of ketamine in depressed patients // Biol Psychiatry. 2012. № 72(11). Р. 27—28.
31. Lebe M., Hasenbring M., Schmieder K. et al. Association of serotonin-1A and -2A receptor promoter polymorphisms with depressive symptoms, functional recovery, and pain in patients 6 months after lumbar disc surgery // Pain. 2013. № 154(3). Р. 377—384.
32. Mercader J.M., Fernández-Aranda F., Gratacòs M., Aguera Z.a, Forcano L.a, Ribasés M.df, Villarejo C., Estivill X. Correlation of BDNF blood levels with interoceptive awareness and maturity fears in anorexia and bulimia nervosa patients // Journal of Neural Transmission. 2010. Vol. 117. № I. 4. Р. 505—512.
33. Bilder R.M., Volavka J., ál Czobor P., Malhotra A.K., Kennedy J.L., Ni X., Citrome L. Neurocognitive correlates of the COMT Val 158 Met polymorphism in chronic schizophrenia // Biological psychiatry. 2002. Vol. 52. № 7. Р. 701—707.
34. Bramon E., Dempster E., Frangou S., McDonald C., Schoenberg P., MacCabe J.H., Walshe M., Sham P., Collier D., Murray R.M. Is there an association between the COMT gene and P300 endophenotypes? // Eur. Psychiatry. 2006. Vol. 21. Р. 70—73.
35. Chen Z.Y., Patel P.D., Sant G., Meng C.X., Teng K.K., Hempstead B.L., et al. Variant brain-derived neurotrophic factor (BDNF) (Met66) alters the intracellular trafficking and activity-dependent secretion of wild-type BDNF in neurosecretory cells and cortical neurons // The Journal of Neuroscience. 2004. № 24 (18). Р. 4401—4411.
36. Dai, W., Kaminga, A.C., Wu, X., Wen, S.W., Tan, H., Yan, J., Deng, J., Lai, Z., Liu, A. Brain-Derived Neurotropic Factor Val66Met Polymorphism and Posttraumatic Stress Disorder among Survivors of the 1998 Dongting Lake Flood in China // BioMed Research International. 2017. № 4569698. doi: 10.1155/2017/4569698 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85019999468&origin=re sultslist&sort=plf-f&src=s&st1=BDNF&nlo=&nlr=&nls=&sid=223b3d07ddd1588de3e5d6aa9da5a785&s ot=b&sdt=sisr&sl=19&s=TITLE-ABS-KEY%28BDNF%29&ref=%28%28PTSD%29%29+AND+%28PT SD+risk%29&relpos=14&citeCnt=0&searchTerm=
37. Delorme A., Makeig S. EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis // Journal of neuroscience methods. 2004. Vol. I. 134. № 1. Р. 9—21. doi: 10.1016/j.jneumeth.2003.10.009.
38. Dumontheil I., Roggeman C., Ziermans T., Peyrard-Janvid M., Matsson H., Kere J., Klingberg T. Influence of the COMT genotype on working memory and brain activity changes during development // Biological Psychiatry. 2011. Vol. 70. Р. 222—229.
39. Egan M.F., Kojima M., Callicott J.H., Goldberg T.E., Kolachana B.S., Bertolino A., et al. The BDNF val66met polymorphism affects activity-dependent secretion of BDNF and human memory and hippocampal function // Cell. 2003. № 112 (2). Р. 257—269.
40. Fan M., Li R.H., Hu M.S., Xiao L.Y., Zhou X.D., Ran M.S., Fang D.Z. Association of Val66Met polymorphism at brain derived neurotrophic factor gene with depression among Chinese adolescents after Wenchuan earthquake: An 18 months longitudinal study // Physiology and Behavior. 2017. № 179. Р. 16—22.
41. Ji H., Dai D., Wang Y., Jiang D., Zhou X., Lin P., Ji X., Li J., Zhang Y., Yin H., Chen R., Zhang L., Xu M., Duan S., Wang Q. Association of BDNF and BCHE with Alzheimers disease Meta-analysis based on 56 genetic case-control studies of 12,563 cases and 12,622 controls // Experimental and Therapeutic Medicine. 2015. Vol. 9. № 5. Р. 1831—1840.
42. Gatt J.M., Kuan S.A., Dobson-Stone C., Paul R.H., Joffe R.T. et al. Association between BDNF Val66Met polymorphism and trait depression is mediated via resting EEG alpha band activity // Biol Psychol. 2008. № 79(2). Р. 275—284.
43. Getzmann S., Gajewski P.D., Hengstler J.G., Falkenstein M., Beste C. BDNF Val66Met polymorphism and goal-directed behavior in healthy elderly — evidence from auditory distraction // NeuroImage. 2013. № 64. Р. 290—298. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.08.079.
44. Ho B.C., Milev P., O’Leary D.S., Librant A., Andreasen N.C., Wassink T.H. Cognitive and magnetic resonance imaging brain morphometric correlates of brain-derived neurotrophic factor Val66Met gene polymorphism in patients with schizophrenia and healthy volunteers // Arch. Gen. Psychiatry. 2006. № 63 (7). Р. 731—740.
45. Laje G., Lally N., Mathews D., Brutsche N., Chemerinski A., et al. Brain-derived neurotrophic factor Val66Met polymorphism and antidepressant efficacy of ketamine in depressed patients // Biol Psychiatry. 2012. № 72(11). Р. 27—28.
46. Lebe M., Hasenbring M., Schmieder K. et al. Association of serotonin-1A and -2A receptor promoter polymorphisms with depressive symptoms, functional recovery, and pain in patients 6 months after lumbar disc surgery // Pain. 2013. № 154(3). Р. 377—384.
47. Mercader J.M., Fernández-Aranda F., Gratacòs M., Aguera Z.a, Forcano L.a, Ribasés M.df, Villarejo C., Estivill X. Correlation of BDNF blood levels with interoceptive awareness and maturity fears in anorexia and bulimia nervosa patients // Journal of Neural Transmission. 2010. Vol. 117. № I. 4. Р. 505—512.

PlumX

Метрики публикации