Тема 3 Психогенетика в России

Начало и история – евгеника, генетика, психофизиология.

Исследование близнецов.

Медико-биологический институт (Медико-генетический институт).

Исследование близнецов.

Изучение наследственности.

Вопрос о специфике психофизиологических и психологических признаков человека.

19 ноября 1921 г. в Институте экспериментальной биологии прошло первое заседание отечественного научного евгенического общества. На этом заседании председателем общества был избран выдающийся биолог Н. К. Кольцов (см. выше). В дальнейшем в работе общества принимали участие не только биологи, медики, но и представители других наук, в том числе и психологи – в 1922 г. Г. И. Челпанов[39], основатель первого российского института психологии, дважды выступал с докладами на заседании Русского Евгенического общества. На 20-м заседании общества (февраль 1922 г.) он выступил с докладом «Значение Галътона для современной научной психологии», а в марте с докладом на тему «Проблема культуры талантов (роль наследственности и воспитания)». В 1923 г. с докладом «К вопросу об экспериментально-психологическом исследовании лиц особо одаренных в интеллектуальном отношении» на заседании общества выступал А. П. Нечаев[40], позже выступал Г. И. Россолимо[41] с докладом об исследовании интеллектуальных способностей.

Мы писали уже о Русском евгеническом обществе и теперь, в связи с историческим экскурсом, только напомним о его главных задачах:

– изучение законов наследственной передачи разных свойств, как нормальных, так и патологических;

– установление наследственных различий по нормальным и патологическим свойствам разных профессиональных и социальных типов;

– исследование экзогенных и эндогенных влияний, определяющих развитие признака;

– изучение плодовитости тех или иных типов.

Для решения таких задач Русское евгеническое общество предполагало организовать сбор массовых статистических данных по однообразным и методически строго обоснованным схемам.

План посемейного евгенического обследования включал в себя семейный лист для отдельных признаков, семейный лист для нескольких признаков, типологический лист для изучения однородных типических групп, родовой биографический лист, демографический семейный лист и семейно-родословную таблицу.

В 1922 г. в Москве Н. К. Кольцовым был основан Русский Евгенический Журнал, который консолидировал к тому времени уже чрезвычайно разнообразное евгеническое движение. Всего успело выйти 7 томов (1922–1930) журнала. Для организации евгенических исследований был создан и специальный отдел при Институте экспериментальной биологии. Сам Н. К. Кольцов (см. ниже) широко понимал задачи евгеники и включал в нее не только составление генеалогий, но и географию болезней, витальную статистику, социальную гигиену, генетику психических особенностей человека, типов наследования цвета глаз, волос и т. д.

Примерно в это же время Ю. А. Филипченко[42] организовал в Ленинграде Бюро по евгенике при Комиссии по изучению естественных производительных сил России при Российской академии наук и начал издавать Известия Бюро по евгенике. К 1930 г. евгеника в СССР прекратила свое существование – уж как-то не сочеталось многое в данной науке с официальной идеологией страны, строящей новое будущее… Однако практика, научная практика развивалась (то под контролем, то ускользая от оного). Еще с начала XX в. в России идет исследование близнецов: работы С. А. Суханова[43] и др. В 1900 г. С. А. Суханов опубликовал работу «О психозах у близнецов», где проанализировал 30 случаев сходства психоза у близнецов. Однако систематические исследования близнецов начались только в 1929 г. в Медико-биологическом институте (в 1935 г. переименованном в Медико-генетический институт). Основная задача института, по мнению его директора С. Г. Левита (см. ниже), состояла в разработке [с точки зрения генетики и смежных с нею наук – биометрии, цитологии, биологии развития, эволюционного учения] проблем медицины, антропологии и психологии, а также проблем теоретической антропогенетики. Институт придерживался комплексного подхода к решению поставленных задач, для чего в нем были открыты отделения генетики, цитологии, механики развития и иммунобиологии, внутренних болезней, психологии, но все же основным направлением института было исследование роли генетических и средовых влияний в этиологии[44] болезней. В институте изучалась наследственная обусловленность ряда заболеваний, таких, например, как базедова болезнь[45], бронхиальная астма, евнухоидизм[46], язва желудка и двенадцатиперстной кишки, диабет и др. Были получены интересные данные о роли наследственности в формировании физиологических особенностей детского возраста, строении некоторых отделов костной системы, особенностей электрокардиограммы. Много внимания уделялось разработке математических методов анализа близнецовых исследований. Психологическое направление работ было предложено А. Р. Лурией[47], который возглавил психологическое отделение института. Кроме того, в институте проводились исследования наследственной обусловленности моторных функций, различных форм памяти, уровня психического развития, внимания, особенностей интеллекта. Особенно любопытны были исследования по активному воздействию на человека, проводившееся сотрудниками института (испытание методов питания, лечения и обучения). И здесь использовался метод контрольного близнеца, с помощью которого проверялась эффективность различных методов обучения грамоте, развития конструктивной деятельности дошкольника.

Вопрос о методах обучения – один из коренных вопросов и педагогики, и методологии, и дидактики – а уж вопрос об эффективности развития конструктивной деятельности ребенка волнует не только педагогов, работающих с младшими школьниками, но и педагогов (и, может быть, как раз в первую очередь) дошкольного образования. Так, например, ряд исследований (в том числе, под руководством А. Р. Лурии) показал, что обучение, опиравшееся на сложный, еще не развитый у ребенка наглядный анализ, может приводить к значительному развитию конструктивных операций. Медико-биологический (Медико-генетический) институт важен и по целям, и по результатам проделанной им работы. К сожалению, упоминавшиеся выше события, развернувшиеся вокруг генетики в 1930-е годы, не обошли и Медико-генетический институт – в 1936 г. началась открытая травля С. Г. Левита и института в целом, что привело к закрытию летом 1937 г. В 1938 г. С. Г. Левит был арестован и впоследствии расстрелян. После этого исследования по генетике поведения в СССР прекратились. И лишь после ослабления позиций Т. Д. Лысенко (1960-е годы) научная работа в этом направлении стала опять возможной.

Возобновление отечественных психогенетических исследований связано прежде всего с изучением природы межиндивидуальных различий свойств нервной системы – эти исследования проводились в НИИ общей и педагогической психологии в лаборатории Б. М. Теплова[48] – В. Д. Небылицына[49], а с 1972 г. продолжались под руководством И. В. Равич-Щербо в специальной лаборатории, основной задачей которой было проведение психогенетических исследований. Этапы пути, пройденного лабораторией в 70–80-е годы, представляют собой последовательный переход от изучения природы свойств нервной системы как физиологической основы индивидуальности к анализу соотношения свойств нервной системы с психологическими характеристиками и к изучению роли наследственных и средовых факторов в формировании индивидуального разнообразия всевозможных психологических и психофизиологических характеристик человека (практически все исследования были нацелены на проверку упомянутого предположения о врожденном, наследственно обусловленном характере индивидуальных особенностей функционирования центральной нервной системы, лежащих в основе свойств нервной системы).

Применение техники выделения вызванных потенциалов (ВП) позволило подойти к анализу наследуемости нейрофизиологических механизмов переработки информации.

Вызванный потенциал (ВП; англ. ЕР – Evoked potential) – электрическая реакция мозга на внешний раздражитель или на выполнение умственной (когнитивной) задачи. Наиболее широко используемыми раздражителями являются визуальные для регистрации зрительных ВП, звуковые для регистрации аудиторных ВП и электрические для регистрации соматосенсорных ВП. Запись ВП производится при помощи электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы.

Метод вызванных потенциалов (ВП) применяется для исследования функции сенсорных систем мозга (соматосенсорной, зрительной, аудиторной) и систем мозга ответственных за когнитивные процессы. В основе метода лежит регистрация биоэлектрических реакций мозга в ответ на внешнее раздражение (в случае сенсорных ВП) и при выполнении когнитивной задачи (в случае когнитивных ВП). В зависимости от времени появления (латентности) вызванного ответа после предъявления стимула ВП принято разделять на коротколатентные (до 50 миллисекунд), среднелатентные (50–100 мс) и длиннолатентные (свыше 100 мс). Особой разновидностью ВП являются моторные вызванные потенциалы, которые регистрируются с мышц конечностей в ответ на транскраниальное [внутричерепное] электрическое или магнитное раздражение моторной зоны коры (Транскраниальная магнитная стимуляция). Моторные ВП позволяют производить оценку функции кортикоспинальных (моторных) систем мозга.

Поскольку амплитуда ВП (5–15 мкВ) гораздо меньше амплитуды ЭЭГ в состоянии бодрствования (20–70 мкВ), то для выделения ВП проводят усреднение сигнала: стимул предъявляется несколько раз, после чего компьютер суммирует отрезки ЭЭГ, которые следуют сразу после предъявления стимула. В результате постоянные компоненты ВП суммируются и выделяются, а «случайные» компоненты ЭЭГ, наложившиеся на запись во время регистрации ВП, нивелируются. Следует отметить, что соотношение сигнал/шум при выделении ВП из ЭЭГ находится в прямой зависимости от квадратного корня из количества поданных стимулов. Например, если средняя амплитуда ЭЭГ при записи ВП составляет 50 мкВ, то после 25 поданных сигналов уровень шума уменьшится до 10 мкВ, после 50 поданных сигналов – до значения около 7 мкВ, после 100 – до 5 мкВ и т. д. Так как при получении когнитивных ВП зачастую используются несколько различных типов сигналов, то для четкого выделения ВП на конкретный тип стимула следует учитывать не общее количество поданных сигналов, а количество поданных сигналов этого типа. Рекомендуется для выделения компонентов с высокой амплитудой подавать 50–60 стимулов, со средней амплитудой – 200–300, с низкой – более 500.

Кроме электроэнцефалографии для регистрации ВП используют также магнитоэнцефалографию (МЭГ).

Различают зрительные ВП (ЗВП), аудиторные ВП (АВП), соматосенсорные ВП (СВП), связанные с событиями ВП (ССВП, в английском варианте – event-related potential ERP), когнитивные ВП (КВП), которые являются частным случаем ССВП и моторные ВП (МВП).

Характеристиками вызванных потенциалов являются латентный период (латентность), амплитуда (или площадь), полярность (негативная/позитивная) и форма.

Для диагностических целей наибольшее применение получили коротколатентные аудиторные, соматосенсорные, зрительные и моторные ВП. Например, стволовые АВП (Brainstem auditory evoked potentials) используются в качестве стандартного нейрофизиологического теста для исследования поражений ствола мозга и объективной оценки нарушений слуха. Соматосенсорные и моторные ВП позволяют выявить и оценить степень нарушения функции проводящих путей спинного мозга. Зрительные ВП имеют важное значение в диагностике рассеянного склероза.

В научной практике ВП первоначально выступали как основа для анализа реакций мозга на внешние стимулы, в дальнейшем стали использоваться и для анализа внутренне обусловленных нервных процессов. На основании данных, полученных с помощью этого метода, строятся гипотезы относительно восприятия, внимания, интеллекта, функциональной асимметрии мозга и индивидуальной психофизиологической дифференциации. В частности, могут быть зафиксированы биоэлектрические колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал), с окончанием движения, с состоянием намерения произвести какое-либо действие (Е-волна), пропуска ожидаемого стимула. Форма, амплитуда и латентный период колебаний длиннолатентных вызванных потенциалов обусловлены местом локализации регистрирующего электрода, модальностью и интенсивностью стимула, состоянием и индивидуальными особенностями индивида.

Психогенетические исследования самостоятельных психологических характеристик проводились в соответствии с теоретическими представлениями дифференциальной психофизиологии, что проявлялось в ориентации на динамические, а не на содержательные характеристики – в основном исследовались особенности общительности, тревожности и эмоциональности.

С начала 1980-х годов психологическая проблематика меняется: основным предметом исследования становятся когнитивные характеристики – интеллект и когнитивные способности. Экспериментальные исследования проводятся как совместный психогенетический анализ психологических и психофизиологических характеристик – рассмотрение психофизиологических характеристик как звена между генотипом и психологическими особенностями. Также обсуждается вопрос о специфике психофизиологических и психологических признаков человека, включаемых в генетическое исследование, в связи с тем, что появилось достаточно данных о зависимости механизмов наследственной детерминации психологических и психофизиологических признаков от их психологической структуры. Исследованиями было установлено, что генетический контроль параметров сенсомоторной деятельности обнаруживается лишь на уровне высокой автоматизации навыка – генетический контроль параметров, например, зрительных ВП меняется в зависимости от экспериментальной ситуации, в которую включен исследуемый параметр. Исследование генетической обусловленности целостных (системных) психофизиологических образований (оборонительная и ориентировочная реакции) подтвердило зависимость характера наследственной детерминации от специфики исследуемого звена соответствующей реакции. Генетический контроль более выражен, когда движение – средство выполнения, а не цель действия. Отсюда: фенотипически один и тот же психофизиологический признак как признак, имеющий одни и те же внешние проявления, может существенно различаться по психологической структуре и соответственно по соотносительному вкладу генотипических и средовых детерминант в его вариативность. А данные о возрастной динамике генетического контроля поведения человека тоже свидетельствуют о зависимости наследственной детерминации от психологической структуры изучаемого признака, поскольку механизмы реализации психологической функции меняются в онтогенезе – на разных этапах онтогенеза одной и той же психической функции влияние генетических факторов оказывается различным, что (согласно исследованиям А. Р. Лурии) связано с качественной перестройкой психической деятельности ребенка.

Психологический институт Российской академии образования в 1986 г. организовал первое в нашей стране лонгитюдное (долговременное) исследование близнецов, задуманное как попытка подойти к решению одного из основных вопросов возрастной психологии – вопроса о том, какие факторы, генетические или средовые, и в какой степени обеспечивают преемственность развития. Это исследование продолжается и до сих пор.