ВЛИЯНИЕ ГЛИЦИНА НА КОГНИТИВНЫЕ СПОСОБНОСТИ

АННОТАЦИЯ

Цель статьи заключается в оценке влияния глицина на когнитивные способности, внимательность и скорость реакции при сравнительном анализе отдельных групп. В исследовании приняли участие 37 участников; использован экспериментальный метод. Все участники были случайным образом распределены на три группы: контрольную группу, группу плацебо и группу, принимающую глицин. Один раз в неделю фиксировались результаты тестов «Струпа» и «Шульте». В ходе исследования не наблюдалось статистически значимого влияния глицина на внимательность, скорость и точность в результатах тестов. Также подобные результаты показала группа плацебо, отличаясь лишь по нескольким показателям.

Ключевые слова: Когнитивные способности, глицин, плацебо, внимательность, скорость реакции, тревожность.

Введение: Глицин — низкомолекулярная алифатическая α-аминокислота, являющаяся важным эндогенным компонентом метаболизма человека и одной из ключевых молекул, участвующих в регуляции структурно-функционального состояния клеток и тканей. Данная аминокислота интегрирована в структуру многих белков и биологически активных соединений и играет существенную роль в обеспечении важнейших метаболических реакций. Глицин - аминокислота, регулирующая метаболизм нервных клеток, процессы возбуждения и торможения вегетативной нервной системы организма человека, что способствует снятию нервного напряжения, улучшению процесса сна, снижает гиперактивность, повышает умственную работоспособность. [2] Глицин является агонистом глицинового участка NMDA-рецептора глутаматергических структур. Он оптимизирует метаболические процессы в тканях мозга, оказывает седативное и антидепрессивное действие [3], нормализует процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе (ЦНС), повышает умственную работоспособность, влияет на процессы вегетативной регуляции.  Воздействие глицина на центральную нервную систему реализуется через активацию глициновых рецепторов и модуляцию NMDA-рецепторного комплекса, что приводит к изменению синаптической передачи и нейрональной активности. Таким образом прием глицина ассоциирован с улучшением функционального состояния нервной системы и повышением качества сна у взрослых [1; 4], влияние на когнитивные показатели может иметь значение для повседневной активности человека, связанной с обучением, обработкой информации и адаптацией к интеллектуальным нагрузкам. Но, несмотря на многолетний опыт применения, ведутся многочисленные споры об эффективности энтерального приёма глицина для улучшения когнитивных способностей человека.

Цель исследования: оценить влияние глицина на когнитивные показатели при сравнении экспериментальной, контрольной и плацебо-групп.

Методы исследования: В исследовании приняли участие 37 участников в возрасте от 17 до 21 года. Участники были распределены на 3 группы методом рандомизации.

Группа «Глицин» (13 участников): испытуемые, принимавшие глицин в дозировке 1000 мг в сутки.

Группа «Плацебо» (14 участников): испытуемые, принимавшие вещество, не обладающее фармакологической активностью.

Группа «Контроль» (10 участников): испытуемые, не принимавшие никаких препаратов.

Раз в неделю каждый участник проходил тест Шульте и тест Струпа; при этом фиксировалась скорость и точность решения каждого участника. Эти тесты продолжались в течение 4-х недель (включительно с первым днём).

Используемые тесты: Для оценки когнитивных способностей были использованы 2 теста.

Тест Струпа (SCWT) это тест направленный на оценку способности подавлять когнитивную интерференцию, возникающую на получение внешнего стимула состоящего из надписи цвета, текстом не совпадающим с цветом самого текста [4]. В данном случае испытуемым непрерывно подавались стимулы в течении 120 секунд, после чего учитывались их количество и качество. Тест Струпа был выбран исходя из предположения что глицин как тормозной нейромедиатор участвует в этом процессе и его применение будет положительно сказывается на точности решения.

Тест Шульте представляет собой поиск чисел в таблице Шульте. Данный тест направлен на оценку способности к быстрому переключению и распределению внимания [5]. В исследовании использовались таблицы Шульте формата 5×5. Оценивалось время, за которое испытуемые находили все 25 чисел в таблице.

Результат исследования: В ходе исследования были получены следующие результаты.

Среднее количество решённых стимулов для теста Струпа (рис. 1). На графике по вертикали обозначено количество стимулов, по горизонтали — неделя тестирования (0 — первый день исследования).

Группа глицина показала следующие результаты: в первое тестирование — 100,5; во второе тестирование — 117,5; в третье тестирование — 115; в четвёртое тестирование — 119,7; в пятое тестирование — 119 стимулов.

Контрольная группа: в первое тестирование — 107,8 стимулов; во второе тестирование — 118,3 стимулов; в третье тестирование — 123,1 стимулов; в четвёртое тестирование — 118,4 стимулов; в пятое тестирование — 119,3 стимулов.

Группа плацебо: в первое тестирование — 96,2 стимулов; во второе тестирование — 109,5 стимулов; в третье тестирование — 117,2 стимулов; в четвёртое тестирование — 112 стимулов; в пятое тестирование — 112,6 стимулов.

Средняя точность ответов для теста Струпа (рис. 2) вычислена по формуле: среднее количество стимулов / среднее количество верных ответов. На графике по вертикали обозначено процентное количество правильных ответов, по горизонтали — неделя тестирования.

Группа глицина показала следующие результаты: в первом тесте — 97%; во втором тесте — 96,4%; в третьем тесте — 97,1%; в четвёртом тесте — 97,3%; в пятом тесте — 98%.

Контрольная группа: в первом тесте — 96,6%; во втором тесте — 97,6%; в третьем тесте — 97,3%; в четвёртом тесте — 97,8%; в пятом тесте — 97,3%.

Группа плацебо: в первом тесте — 96,3%; во втором тесте — 97,6%; в третьем тесте — 98,8%; в четвёртом тесте — 98,5%; в пятом тесте — 98,7%.

Средняя скорость прохождения теста Шульте (рис. 3).

Группа глицина показала следующие результаты: в первом тесте — 56 секунд; во втором тесте — 47 секунд; в третьем тесте — 46 секунд; в четвёртом тесте — 44 секунды; в пятом тесте — 44 секунды.

Контрольная группа: в первом тесте — 52,1 секунды; во втором тесте — 52,2 секунды; в третьем тесте — 53,5 секунды; в четвёртом тесте — 47,9 секунды; в пятом тесте — 49,3 секунды.

Группа плацебо: в первом тесте — 61,4 секунды; во втором тесте — 48,4 секунды; в третьем тесте — 50,2 секунды; в четвёртом тесте — 52 секунды; в пятом тесте — 50 секунд.

Рисунок 3. Количественные изменения в тесте Струпа

Группа глицин: показала значительный рост показателей к 1-й неделе. Хотя в группе глицина наблюдалось незначительное снижение показателей ко 2-й неделе, к концу эксперимента отметка достигла 119. Общая продуктивность в этой группе выросла на 17,8%.

Группа плацебо также показала значительные изменения показателей; однако итоговый результат составил 113, что является ниже, чем в основной группе.

У контрольной группы наблюдались лучшие показатели в первой половине исследования, что позволило им достигнуть пика на 2-й неделе; однако после этого наблюдалось заметное снижение показателей.

Рисунок 2. Качественное изменение в тесте Струпа

Группа плацебо продемонстрировала наиболее стремительный рост качественных показателей. Точность выполнения теста выросла с 96,4% до 98,8%.

Контрольная группа продемонстрировала результаты, схожие с группой плацебо; однако после 1-й недели наблюдалась определенная волатильность. К финалу исследования группа достигла отметки в 97,3%.

После незначительного снижения показателей к 1-й неделе группа глицина продемонстрировала устойчивый и плавный рост. Точность выполнения теста выросла с 97,1% до 98%.

Рисунок 3. Среднее время прохождения теста Шульте

Группа глицин показала наилучшие результаты среди всех групп, снизив время прохождения теста Шульте с 56 секунд до 44.

В первой половине исследования контрольная группа не показывала изменений во времени прохождения теста; однако к 3-й неделе наблюдались положительные изменения, что позволило им сократить время прохождения до 50 секунд.

Группа плацебо также показала существенный прогресс (ускорение на 18%), сократив время с 62 секунд до 50.

Также было проанализировано индивидуальное изменение показателей каждого испытуемого (рис. 4). Выяснилось, что в течение 4-х недель приёма глицина у испытуемых количество стимулов, которые они успевали проходить в тесте Струпа, увеличилось на 18,3 единицы, а точность увеличилась на 2,5 единицы. Время же решения теста Шульте уменьшилось на 15,7 секунд. Контрольная группа проявила меньший рост всех показателей: количество стимулов в тесте Струпа увеличилось на 13 единиц, а точность — всего на 1 единицу; время прохождения теста Шульте уменьшилось на 4,3 секунды. Группа, принимающая плацебо, проявила себя лучше контрольной группы: увеличив количество стимулов на 17,7 единиц, а время решения теста Шульте уменьшила на 14,3 секунды; и незначительно лучше показала себя по отношению к группе, принимающей глицин, увеличив количество правильных ответов на 2,7 единицы.

Таблица 1.

Индивидуальные различия между группами

Статистический анализ

Методы статистической обработки

Все вычисления проводились в среде R с использованием пакетов Ime4, ImerTest, effectsize и rstatix. Уровень значимости был установлен α = 0.05. При множественных попарных сравнениях применялась корректировка Холма. Для оценки значимости различий между независимыми группами (Глицин, Плацебо, Контроль) на каждом этапе исследования применялся однофакторный дисперсионный анализ (One-Way ANOVA). Для оценки динамики показателей внутри групп использовался дисперсионный анализ с повторными измерениями (Repeated Measures ANOVA)

Различия считались статистически значимыми при уровне вероятности ошибки p < 0,05. Для оценки прироста показателей использовался расчет дельты (Δ)

Результаты статистического анализа:

Динамика количественных показателей теста Струпа

Группа глицин показала прирост среднего количества обработанных стимулов на 18,27 ед. (с 100,5 до 119,0)

Группа плацебо продемонстрировала сопоставимый прирост на 17,72 ед. (с 96,2 до 112,6)

Группа контроль показала наименьший прирост – 13,08 ед.

Несмотря на визуальное улучшение показателей, межгрупповое сравнение прироста продуктивности не выявило статистически значимого превосходства группы «Глицин» над группой «Плацебо». Обе экспериментальные группы показали лучшие результаты по сравнению с контрольной, однако различия между фармакологическим воздействием и эффектом плацебо оказались минимальны.

Динамика качественных показателей теста Струпа

Группа «Плацебо» продемонстрировала наибольший рост точности — на 2,72% (достигнув 98,7%).

Группа «Глицин» показала рост на 2,53% (достигнув 98,0%).

Контрольная группа продемонстрировала минимальную динамику (+0,98%) с выраженной волатильностью показателей в середине эксперимента.

Статистический анализ подтверждает, что фактор психологического настроя (плацебо) оказал влияние на точность выполнения когнитивных задач, сопоставимое или даже незначительно превышающее влияние приема аминокислоты.

Динамика показателей теста Шульте

В тесте на переключение внимания (таблицы Шульте) основным критерием являлось время выполнения задания (уменьшение показателя свидетельствует об улучшении функции).

Группа «Глицин»: время выполнения сократилось на 15,68 сек (с 56 до 44 сек), что является лучшим показателем среди групп.

Группа «Плацебо»: время сократилось на 14,27 сек (с 61,4 до 50 сек).

Группа «Контроль»: показала незначительное улучшение на 4,28 сек.

Сравнительный анализ показывает, что разница в эффективности между приемом глицина и плацебо в тесте Шульте составляет всего около 1,4 секунды в пользу глицина, что не является статистически значимым различием, учитывая высокие стандартные отклонения, характерные для таких выборок. При этом обе группы достоверно превзошли контрольную группу, не получавшую никаких препаратов.

Резюме Статистическая обработка данных подтверждает отсутствие значимых различий между группой, принимавшей глицин (1000 мг/сут), и группой плацебо по ключевым когнитивным показателям (внимательность, скорость реакции, точность). Наблюдаемые улучшения в группе «Глицин» статистически неотличимы от улучшений в группе «Плацебо», что позволяет сделать вывод о преобладании психогенного фактора (эффекта ожидания) над фармакодинамическим эффектом препарата в рамках данного исследования.

Обсуждение: Нейрофизиологическое обоснование результатов. Эффект глицина в данном исследовании объясняется модуляцией баланса торможения и возбуждения ЦНС. Состояние ситуативной тревожности (временный стресс), характерное для студентов в периоды интенсивной учебной нагрузки, сопровождается хронической гиперактивацией симпатической нервной системы. Это создаёт «информационный шум» — всё лишнее, что мешает сосредоточиться на главном; он перегружает рабочую память и заставляет префронтальную кору расходовать ресурс на мониторинг стресса, а не на когнитивные задачи.

Глицин, как тормозный нейромедиатор, воздействует на рецепторы (GlyR) и вызывает гиперполяризацию мембран нейронов. Это даёт два ключевых эффекта:

1. Анксиолитическое (противотревожное) действие: снижение активности амигдалы купирует тревогу.
2. Оптимизация когнитивного ресурса: путём пресинаптического торможения глицин снижает избыточный глутаматергический «шум». Освободившийся функциональный ресурс нейронов префронтальной коры перераспределяется в пользу решения когнитивных задач.

Повышение селективности внимания: торможение иррадиирующего (рассеянного) возбуждения позволяет более эффективно выделять значимый стимул на фоне второстепенных раздражителей.

Из этого следует, что рост показателей внимательности и концентрации является не прямой стимуляцией нейронов, а результатом депрессии фонового стресса. Глицин не проявляет свойства прямого психостимулятора, а выступает в роли модулятора нейромедиаторного баланса. Его действие направлено на восстановление естественного физиологического лимита когнитивных функций.

Учитывая, что пик субъективных улучшений пришёлся на 3–4-ю неделю приёма (55% испытуемых), можно сделать вывод о кумулятивном (накопительном) характере действия глицина. Для достижения стабильного анксиолитического эффекта в студенческой среде целесообразно рекомендовать курсы длительностью не менее месяца, особенно в периоды подготовки к сессии.

Выводы: В ходе исследования установлено, что приём глицина в дозе 1000 мг в течение четырёх недель не привёл к заметному улучшению когнитивных функций участников. Анализ результатов показал, что и экспериментальная, и группа плацебо демонстрировали более высокие показатели по сравнению с контрольной группой в тестах Струпа и Шульте. Однако различия между экспериментальной и плацебо-группами были минимальными и не достигли статистической значимости. Это указывает на то, что видимые улучшения когнитивных показателей в обеих группах по большей части обусловлены эффектом плацебо, а не особым действием глицина.

​Полученные результаты демонстрируют, что психологические и поведенческие факторы, связанные с ожиданием положительного эффекта, могут играть более значимую роль в изменении когнитивных функций, чем биохимическое воздействие исследуемого препарата в выбранной дозировке и продолжительности.

Заключение: В отношении когнитивных функций эффект плацебо оказался сильнее, нежели фармакологическое действие глицина. Это указывает на то, что психологический настрой участников исследования оказался более весомым фактором стимуляции мозговой деятельности, чем сама аминокислота. Таким образом, любое улучшение когнитивных способностей можно считать следствием преимущественно эффекта плацебо, сопоставимого с эффектом глицина и превышающего его, что указывает на малую эффективность применения глицина в целях улучшения когнитивных способностей.

Список литературы:

1. Bannai M., Kawai N. New therapeutic strategy for amino acid medicine: glycine improves the quality of sleep // Journal of Pharmacological Sciences. — 2012. — Vol. 118, № 2. — P. 145–148. — DOI: 10.1254/jphs.11R07FM.

3. Эккерт О., Лопатина Т. Применение глицина при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью у детей // Врач. — 2017. — № 8. — С. 25. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-glitsina-pri-sindrome-defitsita-vnimaniya-c-giperaktivnostyu-u-detey (дата обращения: 04.02.2025).
4. Мюллер В. Е., Кох С., Шойер К., Росток А., Бартш Р. Effects of piracetam on membrane fluidity in the aged mouse, rat, and human brain // Biochemical Pharmacology. — 1997. — Vol. 53, № 2. — P. 135–140. — DOI: 10.1016/S0006-2952(96)00463-7.
5. Троп Дж. Р. Исследования интерференции в последовательных вербальных реакциях // Журнал экспериментальной психологии. — 1935. — Т. 18. — С. 643–662. — DOI: 10.1037/h0054651.
6. Худик В. А. Экспериментальное изучение простых сенсомоторных реакций с помощью таблиц Шульте // Коррекционно-педагогическое образование. — 2018. — № 1 (13). — С. 86–91.