ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ПОЛИМОРФНОГО ВАРИАНТА ГЕНА ДОФАМИНОВОГО РЕЦЕПТОРА (DRD2) В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ

Ключевые слова: кратковременная память (КП), объем кратковременной памяти (V_кп), дофамин, ген DRD2, полиморфный вариант.

Аннотация. Настоящее исследование посвящено анализу ассоциации полиморфного варианта rs1800497 гена DRD2 с объемом кратковременной памяти. В данном исследовании приняло участие 87 студентов с 1 по 4 курсы. Были получены статистически значимые различия при сравнении групп, различающихся по полиморфному варианту исследуемого гена и показателем объема кратковременной памяти.

Введение. Кратковременная память – это вид памяти, характеризующийся сохранением воспринимаемой информации без ее повторения в течение (в среднем) 20 секунд. КП сохраняет обобщенный образ воспринятого и работает без предварительной сознательной установки на запоминание [7, с.56].

Основным показателем, характеризующим кратковременную память, является ее объем. Он определяется количеством единиц информации, которые человек будет способен воспроизвести с абсолютной точностью через 20-30 секунд после того, как некие данные один раз были представлены перед ним. Чаще всего объем кратковременной памяти людей варьируется в промежутке между 5 и 9 единицами [2, с.5].

Кратковременная память имеет большое значение для организации мышления; материалом последнего, как правило, становятся факты, находящиеся или в кратковременной, или в близкой к ней по своим характеристикам оперативной памяти.

Данный вид памяти активно работает в процессе общения человека с человеком. Установлено, что в том случае, когда впервые встретившиеся люди просят рассказать о своих впечатлениях, в среднем ими называется такое количество черт, которое соответствует объёму кратковременной памяти, т.е. 7 ± 2. Кратковременная память выступает в роли обязательного промежуточного хранилища и фильтра, который пропускает нужную уже отобранную информацию в долговременную память [3, с.46].

Механизмами функционирования памяти являются прижизненно складывающиеся системы нервных связей, обслуживающие данную деятельность. Поэтому характеристики кратковременной памяти находятся в прямой зависимости от степени функционирования нейромедиаторных систем. При дефиците нейромедиаторов процесс запоминания в значительной степени ухудшается. Например, такой нейромедиатор, как дофамин способствуют улучшению памяти, его повышение или понижение влияет на кратковременную память [1, с.90-93].

Дофамин является одним из химических факторов внутреннего подкрепления и служит важной частью «системы вознаграждения» мозга, поскольку вызывает чувство удовлетворения, благодаря чему способствует повышению мотивации и обучения [8, с.16]. Класс дофаминовых рецепторов включает пять типов: D1, D2, D3, D4 и D5 [9, с.183].

2474. 2 – преобладающий постсинаптический дофаминовый рецептор. К настоящему времени обнаружена роль полиморфизмов этого гена в вариабельности взаимодействия когнитивных и мотивационных процессов, а также рабочей памяти [6, с.189]. Один из часто исследуемых полиморфизмов этого гена – TaqIA (rs1800497). Данный полиморфизм влияет на способности в переключении между заданиями и связанные с памятью процессы. Исследования показывают, что этот полиморфизм DRD2 может играть роль в индивидуальных различиях во взаимодействии и балансе когнитивных и мотивационных процессов. Аллель *А2 обуславливает снижение активности рецептора по отношению к нормальному аллелю *А1. Снижение активности рецептора DRD2 в синапсе приводит к накоплению нейромедатора в синаптической щели, обеспечивает преобладание процессов возбуждения [10, с.375].

Цель исследования: анализ ассоциации полиморфного варианта rs1800497 гена дофаминового рецептора DRD2 с объемом кратковременной памяти.

Материалы и методы. В ходе исследования приняло участие 87 студентов с 1 по 4 курсы. Их тестирование проводилось строго с добровольного согласия.

В данной работе были использованы следующие методы: выделение ДНК методом фенольно-хлороформной экстракции [11, с.31-34], полимеразная цепная реакция [12, с.487-189], рестрикция эндонуклеазой TaqI, электрофорез в 7% ПААГ [4, с.224].

Для  оценивания объема кратковременной памяти использовался метод Джекобса [5, с.139]. Эксперимент состоит из четырех серий. Первая серия проводится с первым набором цифр. Во время эксперимента студентам зачитывались ряды чисел, содержащих от четырех до десяти элементов, начиная с самого короткого, которые необходимо воспроизвести после прослушивания. Вторая, третья и четвертая серии проводятся аналогично, но с другими наборами цифр (табл. 1).

Таблица 1.

Уровни объема кратковременной памяти

Результаты и обсуждение. После обработки результатов психологического тестирования студенты были поделены на три группы в зависимости от V_кп [5, с.139]. В общей выборке преобладает средний уровень объема  кратковременной памяти, составляющий 65% от общего количества испытуемых, затем по степени V_кп следует высокий показатель – 26,5%, а низкий показатель составляет 8,5% (табл. 2). При анализе распределения показателей объема кратковременной памяти в зависимости от  года обучения можно отметить отсутствие индивидов с низким уровнем среди студентов выпускного курса. Возможно, это объясняется тренировкой памяти благодаря систематическому заучиванию различной информации.

Таблица 2.

Показатели кратковременной памяти у студентов

При проведении молекулярно-генетического анализа полиморфного локусаrs1800947 (TaqI) гена DRD2 в выборке студентов установлено три генотипа *A₁/*A_1, *A₁/*A_2, *A₂/*A₂ и два аллеля *A_1, *A_2.

При попарном сравнении частот генотипов и аллелей по полиморфному маркеру rs1800947 (TaqI)  гена DRD2 между группами с различными показателями объема кратковременной памяти было установлено  статистически значимое различие. Уровень значимости р был ниже критической отметки (0,005) при сравнении групп со средними и низкими, а также высокими и низкими показателями V_кп (табл. 3).

Таблица 3.

Анализ частоты генотипов и аллелей гена DRD2 в зависимости от V_кп

Распределение генотипов между группами со средними и низкими значениями подтверждает данную тенденцию: у лиц со средним V_кп генотип *A₂/*A₂ встречается достаточно чаще (X² = 9,29; р = 0,003), а генотип *A₁/*A₂ – достаточно реже (X² = 18,49; р = 0,0005).

Таким образом, попарный анализ групп показал, что имеется тенденция к преобладанию гомозиготного по низкоактивному аллелю *А₂ генотипа в группе с более высокими показателями V_кп и снижению частоты гетерозиготного генотипа в данной группе.

Таким образом, в ходе исследования установлено, что полиморфный вариант rs1800497 (TaqI)  гена DRD2 ассоциирован с объемом кратковременной памяти в исследуемой выборке.

Список литературы:

1. Булгакова О.А. Память человека и возможность его улучшения. – Тамбов, 2014. – с.90-93
2. Васильева О. Виды памяти в психологии. Долговременная и кратковременная память. – М., 2015. – 13 с.
3. Голубева Э.А. Индивидуальные особенности памяти человека. – М.: «Педагогика», 1980. – 151 с.
4. Маниатис, Т. Молекулярное клонирование (Методы генетической инженерии) [Текст] / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук// М.: Мир. – 1984. – С. 220-228.
5. Практикум по общей, экспериментальной и прикладной психологии: Учеб. пособие // Под общей ред. А.А. Крылова, С.А. Маничева. – СПб., 2000. – 560 с.
6. Пучкова А.Н., Дорохов В.Б. Молекулярно-генетические исследования индивидуальных отличий и профессиональная деятельность. – М., 2015. – с. 188-202.
7. Скринник А.И. Электронный учебно-методический комплект по дисциплине «Основы психологии и педагогики». – Минск, 2011. – 153 с.
8. Циркин В.И., Багаев В.И., Бейн Б.Н. Роль дофамина в деятельности мозга. – 2010. – 25 с.
9. Beaulieu JM, Gainetdinov RR (2011). «The physiology, signaling, and pharmacology of dopamine receptors». Pharmacol. Rev. 63 (1): 182- 217.
10. Leuchter A.F. Monoamine oxidase and catechol-o-methyltransferase functional polymorphisms and the placebo response in major depressive disorder/ A. F. Leucher, J.T. McCracken, A.M. Hunter, L.A. Cook, J.E. Alpert// J Clin Phychopharmacol, 2009 Aug;29(4).P.372-377.
11. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eukaryotic DNA / C. C. Mathew// Methods in molecular biology N.Y. – 1984. – V. 2. – P. 31-34.
12. Mullis K.B. Enzymatic amplification of beta-globin genomic sequences and restriction site analysis for diagnosis of sickle cell anemia // K. B. Mullis, R. K. Saiki, S. Scharf et al.// Science. – 1985. – V. 230. – N 4732. – р. 487-491.