Психогенетические исследования моторной деятельности и ее вегетативной регуляции презентация

Физический интеллект
1) двигательные навыки (ходьба);
2) мануальные навыки (письмо);
3) языковые навыки (разговор);
4) визуальные навыки (чтение и наблюдение);
5) слуховые навыки (прослушивание и понимание);
6) тактильные навыки (ощущение и понимание).

Двигательный акт регулируется на нескольких иерархических уровнях, каждый из которых определяет конечный результат движения:
1. Скорость и интенсивность обменных процессов в нервно-мышечном аппарате (в самой мышце и мотонейроне).
2. Энергетическое обеспечение мышечной работы (соотношение тонуса симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, уровень тренированности и др.).

Двигательный акт регулируется на нескольких иерархических уровнях, каждый из которых определяет конечный результат движения:
3. Деятельность двигательных центров ЦНС по организации, управлению и автоматической оценке параметров движения.
4. Психологическая регуляция движений (влияние эмоций и мотиваций на результативность выполнения двигательных проб и заданий).

Направления исследований двигательной сферы в психогенетике
I. Изучение сложных поведенческих (двигательных) навыков.
II. Изучение простых стандартизированных двигательных проб.
III. Изучение значения различий в деятельности систем физиологического обеспечения мышечной деятельности (сердечно-сосудистой, дыхательной и т.д.).
IV. Изучение нейрофизиологического уровня регуляции движений (ЭЭГ исследования, сравнение структуры ВП, связанных с движениями).

I. Образование двигательных навыков у однополых близнецов

Мимические реакции у близнецов во время просмотра кинофильмов (Gedda)
Полностью конкордантны:
79% пар МЗБ и 32,5% пар ДЗБ.
Полностью дискордантны:
6% пар МЗБ и 29% пар ДЗБ

Сходство мимики в ответ на неожиданное действие сильных звуковых стимулов (Bracken)

Графологическая экспертиза
Все проведённые исследования свидетельствуют о малой конкордантности почерка МЗБ (5-15%)
МЗБ и ДЗБ обладают одинаково несходным почерком.
Сходство обнаружено только в темпе письма.

II. Элементарные двигательные тесты (уровень корреляции у МЗБ)
Суставная подвижность (гибкость) – 0,84
Локальная мышечная выносливость (0,75)
Общая выносливость (0,71)
Скорость реакции (r = 0,7)
Беговая скорость (0,71)
Максимальная статическая сила (0,68)
Взрывная сила, прыжки (0,67)
Координация движений (рук) – 0,35

Внутрипарное сходство по показателяи тонкой координации движений (r)
По McNemar,1933

Изменения внутрипарной корреляции под воздействием тренировки (r)
McNemar, 1933

Спортивные достижения и гены
Конкордантность у близнецов-спортсменов:
МЗБ (92 пары) – 66,3%
ДЗБ (227 пар) – 25,8% (Gedda,1984)
Наличие родственников-спортсменов, выступавших на уровне сборных команд страны у членов национальных сборных (по Шварц, Хрущёв):
один из родителей – 22%;
дед или бабушка – 11%

III. Изучение значения физиологического обеспечения движений для их успешности
Особенности аэробного и анаэробного гликолиза в мышцах
Соотношение разных типов мышечных волокон (быстрые утомляемые и медленные мало утомляемые)
Гормональный профиль (ангиотензин, эритропоэтин, тестостерон, серотонин, распределение кальция между костями и мышцами и т.д.)
Максимальное потребление кислорода – интегральный показатель работы сердечно-сосудистой, дыхательной системы метаболизма в мышечной ткани)

Генетический полиморфизм в физиологическом обеспечении движений: количество продукта гена у разных людей может быть больше или меньше в зависимости от строения регуляторных областей гена.
Белковые продукты генов (структурные белки, ферменты, гормоны, рецепторы) прямо или косвенно участвуют в осуществлении двигательной функции

Тестостерон
(Женщины – 0,12-1,79 нмоль/л, <5 нмоль/л!, мужчины – от 7,7 нмоль/л)
Кастер Семеня
ЮАР
Трехкратное превышение уровня тестостерона
Дьюти Чанд
В легкой атлетике женщины с повышенным уровнем
тестостерона встречаются в 140 раз чаще, чем в популяции

Генетические маркеры спортивных качеств
Ген ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ)
Ген ангиотензиногена (АGТ)
Ген 1-го рецептора к ангиотензиногену 2 (АGТ2R1)
Ген рецептора витамина D (VDR)
Ген NО синтазы - есNоs
Ген белка альфа-актинина 3 (ACTN3) в быстрых мышечных волокнах
Ген серотонина – 5НТТ, содержащий «короткие» и «длинные» ключевые участки (определяет уровень агрессии)
Ген VDR3 (t/t), определяет распределение кальция между костями и мышцами

Лучшие бегуны на длинные дистанции рождаются в Кении и Эфиопии
Уникальная последовательность четырех генов в Y-хромосоме у знаменитых стайеров
При экстремальных нагрузках в мышцах вырабатывается большое количество аммиака. Кенийские же бегуны не вырабатывают аммиак даже при самых интенсивных нагрузках: у них такая же концентрация аммиака в организме, как и у ведущих бегунов-европейцев в состоянии покоя

Абебе Бикила (Эфиопия), 1960 год

Кенийские бегуны

Хайле Гебреселасие (Эфиопия)

Ген ангиотензин-превращающего фермента
Имеет или не имеет участок из 287 пар нуклеотидов (регуляторный элемент). При его наличии (инсерции) в крови и тканях меньше фермента, при отсутствии (делеции) активность фермента повышена. Имеются инсерционные гомозиготы (ИИ), гетерозиготы (ИД) и делеционные гомозиготы (ДД).

Исследования Hugh Montgomery
У спринтеров чаще генотип ДД и реже И аллель – благоприятно для тяжёлых, но непродолжительных нагрузок
У стайеров преобладают генотипы ИИ и ИД – благоприятно для длительных, но не очень интенсивных нагрузок
(Montgomery H., Clarkson P., Hemingway H. et al. Human gene for physical performance // Nature, 1998, vol 393. P. 221)

Спринтеры и стайеры
Существует три типа мышечных волокон:
1) быстрые утомляемые (max мышечные сокращения при беге, прыжках);
2) медленные мало утомляемые;
3) промежуточный тип.
Соотношение различных типов волокон в мышцах определяется генетически.
Соотношение разных волокон не одинаково у разных людей.
У «спринтеров» более высокий процент волокон первого типа.

Ээро Мянтюранта
Мутация гена эритропоэтина, число эритроцитов на 25–50% больше нормы. На зимней Олимпиаде 1964 года в Инсбруке завоевал две золотые медали

Максимальное потребление кислорода (МПК) – интегративный показатель физических способностей
В учебнике Равич-Щербо (по В.Б. Шварц, 1978) сказано, что этот показатель не меняется с возрастом, мало поддаётся тренировке и имеет среднее для популяции значение около 40 мл/мин/кг.
Сказанное не соответствует действительности.
МПК зависит от возраста, изменяется под влиянием аэробных тренировок, а определение его среднего значения для популяции в целом вообще не имеет смысла.

Тест Купера: расстояние, преодолённое за 12 минут, соответствует МПК (30 лет)
*Существует генетически обусловленный предел

Возрастные поправки для расчёта МПК по PWC170
Аулик И.В. Определение физической работоспособности//М.: 1990