Рис.1.  |  Amygdala and hippocampal activation as a function of 5-HTTLPR genotype and life stress. (Left) Clusters represent voxels in which amygdala (A) and hippocampus (H) activation to neutral faces-fixation varied significantly as an interaction of life stress and 5-HTTLPR genotype. (Center and Right) Columns show scatterplots of percent mean activation across the cluster shown in Left as a function of life stress for the "S Group" (n = 32) and "L Group" (n = 16), respectively.


Рис.2.  |  aCBF in amygdala and hippocampus. (A Left Upper and Lower) Clusters represent voxels where aCBF (measured in ml·100 g–1·min–1) differed significantly between the S Group (n = 13) and L Group (n = 8). (A Right Upper and Lower) Bar graphs show level of activation in amygdala and hippocampus, with error bars depicting SEM. (B) Scatterplots from clusters within amygdala (Upper) and hippocampus (Lower) that showed a significant interaction of life stress and aCBF.


Рис.3.  |  GxE effect on self-reported rumination. Scatterplots of self-reported rumination as a function of life stress for the S Group (n = 13) and L Group (n = 8), respectively.


Рис.4 Рис. 4-6 из статьи Caspi A. & Moffitt, E. T. 2006).  |  Approaches to psychiatric genetics research.


Рис.5.  |  Integrating neuroscience and gene–environment interaction research.


Рис.6.  |  Exposure to adverse rearing, genotype and adrenocorticotropin hormone (ACTH) levels.

Хорошо известно, что взаимодействие между генами и средой вносит существенный вклад в психические заболевания. Однако путь, посредством которого средовые и генетические изменения «переводятся» в мозг пока изучен недостаточно. В настоящее время исследование с помощью мультимодального изображения (multimodal imaging), проведенное Turhan Canli в содружестве с лабораторией Klaus-Peter Lesch показало, что варианты serotonin transporter gene ( 5-HTT), участвующего в развитии депрессии, оказывают разные эффекты на мозг в зависимости от уровня стресса, которым подвергается человек в своей жизни.

Люди, несущие короткий аллель 5-HTT, имеют тенденцию к повышенной тревожности и более подвержены депрессии по сравнению с лицами, имеющими два длинных аллеля этого гена.T.Canli с соавт. провели исследования с тем чтобы выяснить, обусловлено ли это усиленными реакциями амигдалы и гиппокампа на негативные эмоциональные стимулы, как это предполагается моделью фазовой активации (phasic activation model). Если эта теория верна, то носители коротких аллелей с более высокими уровнями стресса, которым они подвергаются в жизни, должны иметь более высокую активность мозга в ответ на такие стимулы как страх или ужас на лицах. В отличие от модели фазовой активации, модель тонической активации (tonic activation model) постулирует, что присутствие коротких аллелей и более высокие уровни стресса увеличивают resting activity амигдалы и гиппокампа, а не повышают реактивность мозга на эмоциональные стимулы или стресс.

В соответствии с последней моделью исследователи обнаружили, что у участников эксперимента с коротким аллелем 5-HTT наблюдалась отрицательная корреляция между реактивностью амигдалы и гиппокампа (измеренная с помощью функционального MRI) и уровнем стресса, не относящимся к эмоциональной природе стимула. Однако позитивную корреляцию наблюдали у лиц с двумя длинными аллелями этого гена.

В последующих исследованиях T.Canli с соавт. использовали метод перфузионного сканирования (perfusion scanning technique) для измерения абсолютного мозгового кровотока, являющегося индикатором уровня resting activity в этих областях мозга. Resting activity амигдалы и гиппокампа оказалась выше у лиц с коротким 5-HTT аллелем в сравнении с лицами, имеющими два длинных аллеля. Оказалось также, что чем большему стрессу подвергались носители короткого варианта, тем более высокой у них была resting activity. Противоположную картину наблюдали у людей с двумя длинными аллелями.

Была также выявлена сходная корреляция между self-reported уровнями руминации (rumination) ( руминация психическая – навязчивое состояние в виде многократного или постоянного появления в сознании больного одних и тех же мыслей) и стрессом. Т.о., носители короткого аллеля, подвергающиеся высокому уровню стресса имеют тенденцию к руминации, которая может увеличить риск появления у них депрессии и расстройств, связанных с повышенной тревожностью (anxiety disorders).

Полученные данные поддерживают модель тонического активирования и дают основания считать, что носители короткого варианта аллеля 5-HTT могут находится в хроническом состоянии настороженности, опасности или руминации, что делает их более уязвимыми к психическим расстройствам.

См. также:

1. Meyer-Lindenberg, A. & Weinberger, D. R. Intermediate phenotypes and genetic mechanisms of psychiatric disorders. Nature Rev. Neurosci. 7, 818–827 (2006) (Abstr)

2. Caspi A. & Moffitt, E. T. Gene–environment interactions in psychiatry: joining forces with neuroscience. Nature Rev. Neurosci. 7, 583–590 (2006) (full text)