Автореферат (Психофизиологические детерминанты развития утомления при когнитивной нагрузке), страница 4

Значимое снижение баллов в методике САН по шкалам17«Самочувствие», «Активность» и общему баллу наблюдалось у носителейвсех полиморфизмов.Внашемисследованиипоказано,чтоналичиеопределенногополиморфизма в генах 5HTT, DRD2 и COMT значимо отражается на времениреакции ПЗМР (таблица5) и РВ (таблица6), как до, так и послекогнитивной нагрузки. Носители полиморфизмов LL в гене 5НТТ, А2А2 вгене DRD2 и ММ в гене СОМТ ассоциированы с более медленным временемреакции до и после утомления. При этом динамика изменения скоростиреакциипослеутомленияодинаковадлявсехполиморфизмов.Статистический анализ ANOVA показал значимое различие в ПЗМР междугруппамиполиморфизмоввгенеDRD2(F(1,47)=6,960;p<0,01)–полиморфизм А2А2 характеризуется значимо более медленным временемреакции до и после когнитивной нагрузки.

Также показано значимоеразличие в РВ между группами полиморфизмов в генах 5НТТ (F(1,50)=5,146;p<0,03) и DRD2 (F(1,47)=5,643; p<0,02).Таблица 5Простая зрительно-моторная реакцияПолиморфизмыгена 5НТТLLLS+SSсостояния1234 (23)225 (17)2244 (28)236 (26)р-уровеньзначимости0,027*0,048*222 (16)232 (21)228 (14)244 (30)0,160,02*Полиморфизмыгена DRD2A1A1+A1A2A2A2Полиморфизмыгена COMTMM241 (27)250 (20)0,44MV230 (20)239 (30)0,07VV225 (17)232 (20)0,11Примечания.

Состояние 1 – в начале эксперимента; состояние 2 – после длительнойкогнитивной нагрузки. В таблице приведены средние значения времени реакции (мс), вскобках указаны стандартные отклонения.18Таблица 6Реакция выбораВремя реакции, мссостоянияр-уровеньзначимости12437 (58)421 (50)0,03*405 (51)388 (60)0,022*Ошибкисостоянияр-уровеньзначимости125,66,80,021*6,070,073Полиморфизмыгена 5НТТLLLS+SSПолиморфизмыгенаDRD2A1A1+A1A2400 (44)378 (45)0,003**6.17.60,037*A2A2430 (60)414(60)0,015*6.17.10,059Полиморфизмыгена COMTMM441 (60)439 (67)0,936.780,356MV412 (59)393(56)0,005**5.46.60,067VV416 (61)419 (72)0,777.17.20,915Примечания.

Состояние 1 – в начале эксперимента; состояние 2 – после длительнойкогнитивной нагрузки. В таблице приведены средние значения времени реакции (мс) исреднее количество ошибок, в скобках указаны стандартные отклонения.Наличие у испытуемых полиморфизмов LL в гене 5НТТ, А2А2 в генеDRD2 и ММ в гене СОМТ положительно отражается на динамикемаксимальноготеппингапослеутомления–уносителейданныхполиморфизмов наблюдается увеличение скорости, по сравнению с фоном,но незначимое (таблица 7). У полиморфизмов LL в гене 5НТТ и А2А2 в генеDRD2 наблюдается самое сильное замедление комфортного теппинга послекогнитивной нагрузки (таблица 7).Во втором разделе «ЭЭГ результаты у носителей различныхполиморфизмов генов 5НТТ, DRD2, СОМТ» представлены результаты поразличнымпараметрамЭЭГ:индивидуальномуальфа-ритму(ИАР),спектральным характеристикам ЭЭГ, индексу утомления (ИА), фронтальнойасимметрии (ИА) у носителей различных полиморфизмов генов 5НТТ, DRD2и СОМТ.19Таблица 7Комфортный и максимальный теппингиКомфортный теппингМаксимальный теппингр-уровеньр-уровеньсостояниясостоянияПолиморфизмызначизначигена 5НТТ1212мостимостиLL178(18)171(17)0,105658 (392)1120 (1280)0,002**LS+SS164(16)173(17)0,007866(580)1069(713)0,043*Полиморфизмыгена DRD2A1A1+A1A2170(16)175(12)0,384673(281)830(621)0,176A2A2175(18)172(19)0,366832(542)1229 (1133)0,009**Полиморфизмыгена COMTMM162(15)162(24)0,892743 (356)1431(1705)0,663MV174(20)175(17)0,689760(525)970(647)0,033*VV172(12)170(13)0,325861(568)1243(1329)0,692Примечания.

Состояние 1 – в начале эксперимента; состояние 2 – после длительнойкогнитивной нагрузки. В таблице приведены средние значения времени реакции, вскобках указаны стандартные отклонения.Показано, что наличие у испытуемых определенного полиморфизма вгенах5HTTиDRD2значимоотражаетсянаизменениичастотыиндивидуального альфа-ритма после длительной когнитивной нагрузки.Наибольшие изменения выявлены для гена DRD2: наличие у испытуемыхполиморфизмов А1А1 и А1А2 ведет к значимому снижению ИАР во всехобластях мозга после утомления (F(1,11)=7,678; p<0,02), тогда как уносителей А2А2 полиморфизма снижения ИАР не наблюдалось.

У носителейполиморфизмов LS и SS гена 5НТТ наблюдалось значимое уменьшение ИАРпосле утомления, преимущественно в правом полушарии (F(1,23)=5,097;p<0,04), тогда как у носителей LL генотипа значимого уменьшения ненаблюдалось. Носители полиморфизмов LL в гене 5НТТ и ММ в гене СОМТхарактеризуются более высоким значением ИАР, по сравнению с носителямидругих полиморфизмов (LS и SS), как до, так и при наступлении утомления.Наличие у испытуемых полиморфизма LL в гене 5НТТ положительноотражается на изменении индекса утомления: у LL-носителей индекс20практически не изменяется после длительной когнитивной нагрузки (тольков центральных областях); у носителей полиморфизмов LS и SS наблюдаетсязначимое увеличение индекса утомления практически во всех областях мозга(F(4,148)=2,7487; p<0,03).

Носители различных полиморфизмов гена 5НТТзначимо различаются между собой (F(1,37)=6,7863; p<0,02). При этом, подинамике утомления LL-носители характеризуются значимым увеличениеминдекса утомления в левом полушарии в центральной и теменной областях, авправом–тольковцентральнойобласти.НосителиSаллеляхарактеризуются значимым увеличением индекса утомления во всехобластях, кроме левой лобной области.Наличие определенного полиморфизма в генах 5HTT, DRD2 и COMTзначимо отражается на изменении спектральных характеристик послеутомления. У носителей полиморфизмов LS и SS гена 5НТТ наблюдаетсябольшее увеличение мощности нижнего альфа-ритма (7,5 – 10 Гц), чем уносителейLLполиморфизма.НосителиполиморфизмовLSиSSхарактеризуются более сильным увеличением мощности в диапазоненижнего альфа ритма (F(1,23)=9,13; p<0,007), по сравнению с LL генотипом,у которого тоже наблюдается значимое увеличение мощности в диапазоненижнего альфа-ритма (F(1,13)=6,30; p<0,03).Наличие у испытуемых А1-аллеля в гене DRD2 отражается в значимомувеличении средних мощностей в нижнем альфа-, альфа- и бета-диапазонахпосле длительной когнитивной нагрузки, тогда как у носителей А2А2полиморфизма значимых изменений в спектре усредненных мощностей ненаблюдалось.

3-х факторный анализ ANOVA для усредненных данныхпоказал значимую интеракцию двух факторов: ‘состояниe’ (до и послеутомления) и ‘тип полиморфизма’ для диапазонов: нижнего альфа(F(1,29)=5,36; p<0,03), альфа (F(1,29)=6,68; p<0,02) и бета (F(1,29)=15,90;p<0,0005). Для тета-ритма не выявлено значимых интеракций, но следуетотметить, что носители А1-аллеля характеризуются сильным повышениеммощности тета-ритма после утомления почти во всех мозговых областях.21У носителей полиморфизма MV в гене СОМТ наблюдалось значимоеувеличение мощности в нижнем альфа- и альфа-диапазонах. Носители MVполиморфизма характеризуются значимым увеличением мощности в нижнемальфа- (F(1,18)=11,87; p<0,003) и альфа-диапазонах (F(1,18)=11,15; p<0,004).В параграфе 3.3 «Проведение факторного анализа» выявлено 5факторов, описывающих, в общей сложности, больше 75% дисперсии.В параграфе 3.4 «Моделирование структурными уравнениями связеймеждууровнемнейромедиаторов(серотонинаидофамина)ипсихофизологическими характеристиками при длительной когнитивнойнагрузке»описываютяданные,полученныеприподсчетеданныхструктурного моделирования.Для оценки причинных связей между явными и скрытыми параметрами(экзогенными и эндогенными) использовался модуль SEPATH (selection ofstructural equation modeling techniques) программы STATISTICA.В качестве скрытого экзогенного фактора рассматривался некоторыйфоновый уровень нейромедиаторов, определяемый сочетанием различныхполиморфизмов в генах 5НТТ, DRD2 и COMT (в модели переменная‘NEURO’).В качестве скрытых эндогенных факторов рассматривалисьсостояния до и после нагрузки.

Структурное моделирование в нашем случаепроводилось для трех наиболее значимых параметров: поведенческихреакций, индивидуального альфа-ритма, индекса утомления.Для параметра поведенческих реакций (рисунок 1) анализ методомструктурного моделирования выявил значимую связь между параметром‘NEURO’ и генами (5НТТ и DRD2), а также значимую связь междупараметром ‘NEURO’ и состояниями до и после когнитивной нагрузки. Приэтом между фоном и нагрузкой значимых связей не наблюдалось. Критерииадекватности модели значимые. Таким образом, данная модель подтверждаетгипотезу о том, что определенный уровень нейротрансмиттеров по-разномуотражается на поведенческих реакциях, а на процесс утомления онпрактически не влияет.22Рисунок 1. Структурная модель выявления скрытых связей между уровнемнейромедиаторов (серотонина и дофамина) с показателями времени реакции.Для параметра индивидуального альфа-ритма (ИАР) (рисунок 2)статистический анализ выявил значимую связь между параметром ‘NEURO’и геном DRD2, а также значимую связь между параметром ‘NEURO’ исостоянием утомления после когнитивной нагрузки.

Также значимая связьнаблюдается между фоном и нагрузкой. Критерии адекватности моделизначимые. Следовательно, в данном случае можно говорить о причинноследственных связях между низким уровнем дофамина и более высокойскоростью развития утомления, оценивающегося по снижению частотыиндивидуального альфа-ритма. Это означает, что при низком содержаниидофамина будет происходить более сильное снижение частоты ИАР придлительной когнитивной нагрузке.23Рисунок 2. Структурная модель выявления скрытых связей между уровнемнейромедиаторов (серотонина и дофамина) и индивидуальным альфа ритмом.Для параметра индекса утомления (ИУ) (рисунок 3) статистическийанализ выявил значимую связь, в данном случае, между параметром‘NEURO’ и генами DRD2 и СОМТ, с геном 5НТТ показана связь на уровнетенденции (р=0,08).