Социальные когниции представляют собой совокупность психических процессов, связанных с обработкой информации о социально значимых стимулах. Их нарушения входят в перечень основных компонентов когнитивного дефицита при шизофрении и рассматриваются как потенциальная мишень медикаментозного воздействия, нацеленного на улучшение прогноза болезни и качества жизни пациентов [33]. Поэтому выяснение биологической природы социальных когниций представляет существенный интерес.

Одним из компонентов социальных когниций является способность понимать психическое состояние - намерения, чувства - других людей, получившая название «построение моделей психического» (theory of mind, TOM) [3, 21].

Исследованию ТОМ при шизофрении посвящено значительное количество работ, свидетельствующих, что больные шизофренией характеризуются его выраженным нарушением. Это нарушение обнаруживается как при первом эпизоде, так и у хронических больных, а также в определенной степени у родственников пациентов, что позволяет рассматривать его как устойчивую черту, связанную с этиологией и патогенезом заболевания [9, 10, 40].

Нейронная сеть, обеспечивающая ТОМ, относительно хорошо изучена. Показано, что ее основными компонентами являются регионы медиальной префронтальной коры и задневисочные зоны, включая височно-теменную область [29]. Предполагают, что у больных шизофренией нарушения ТОМ связаны с нейроанатомической и функциональной недостаточностью этих отделов мозга [16, 24, 41]. Вместе с тем не известно, какие нейротрансмиттерные системы вносят наибольший вклад в обеспечение ТОМ и отвечают за снижение данной способности у больных. Одним из кандидатов на эту роль является дофаминовая мезокортикальная система, регулирующая состояние префронтальной коры. Такая регуляция в существенной степени зависит от активности фермента катехол-О-метилтрансферазы (COMT), участвующей в катаболизме дофамина в межклеточном пространстве, в связи с недостатком в префронтальной коре переносчика дофамина.

В свою очередь активность COMT находится под влиянием ряда факторов, включая генетический полиморфизм фермента.

Ген, кодирующий СОМТ, расположен на хромосомном участке 22q11.1-q11.2. Однонуклеотидная замена G472A в экзоне 4 гена, результатом которой является замещение аминокислоты валин на метионин (полиморфизм Va158Met, rs4680), ведет к вариациям активности фермента за счет изменения его термостабильности. Аллель Met связан с низкой активностью, что предположительно сопровождается повышением уровня дофамина в префронтальной коре, а аллель Val - с высокой [43]. Исследования свидетельствуют, что аллель Met обеспечивает преимущество при решении нейрокогнитивных задач, вовлекающих лобную кору, включая задачи на рабочую память и устойчивость внимания, и связан с более высоким IQ [7, 43, 48]. В то же время имеются данные о преимуществе носителей аллеля Val в решении имеющих эмоциональный компонент задач [48] и его ассоциации с эмоцио­нальным дефицитом и нарушением эмпатии при шизофрении [35, 44, 46]. Связь маркера Va158Met с ТОМ пока мало изучена, и полученные результаты противоречивы. Ассоциация аллеля Met c нарушением ТОМ выявлена у больных с синдромом ДиДжорджи, но не обнаружена у здоровых детей и больных шизофренией [8, 25, 44].

Остается открытым вопрос, являются ли нарушения ТОМ самостоятельным проявлением болезни или производным от когнитивных или негативных симптомов [9, 15, 37]. В частности, принципиальную роль в возникновении нарушений социальных когниций может играть мотивационный дефицит, проявляющийся социальной ангедонией (неспособность переживать удовольствие от общения), и составляющий важную часть негативной симп­томатики. Можно предположить, что на ТОМ, по крайней мере при шизофрении, оказывает влияние и мезолимбическая дофаминовая система, призванная обеспечивать вознаграждающий эффект социальных взаимодействий [49]. Мезолимбическая система образована проекциями дофаминовых нейронов вентральной покрышки в ряд структур лимбической системы, среди которых в качестве основного компонента, опосредующего оценку мотивационной и эмоциональной значимости стимулов, рассматривают прилежащее ядро, находящееся в вентральном стриатуме. Важным фактором функционирования мезолимбической системы являются дофаминовые рецепторы типа 2 (DRD2), которые преимущественно экспрессируются в стриатуме. Для шизофрении характерна гиперфункция этих рецепторов, включая увеличение плотности, что связывают с возникновением позитивных симптомов болезни [26]. Однако исследования на трансгенных животных с повышенной экспрессией DRD2 в стриатуме показали, что их поведение характеризуется снижением мотивации и редукцией социальных взаимодействий, следовательно, рецепторы DRD2 могут быть важным фактором развития социальной ангедонии [34, 47].

У человека ген, кодирующий DRD2, расположен на участке 11q22.3-23.1 и содержит ряд полиморфных маркеров. Один из них, TAQ1 A (rs1800497), находящийся в 3'-некодирующей области гена, имеет функциональные последствия в виде различной экспрессии рецептора. Минорный аллель (Т, или А1) характеризуется меньшей экспрессией по сравнению с аллелем (С, или А2) и ведет к снижению плотности рецепторов в стриатуме [42]. Данный полиморфизм изучался, в основном, в связи с аддиктивными расстройствами [12, 31]. Его роль в развитии и проявлениях шизофрении менее исследована. Однако показано, что в российской популяции данный маркер входит в состав гаплотипа, влияющего на риск развития шизофрении [30]. Нами не обнаружено сведений об изучении вклада данного полиморфизма в вариативность социальных когниций в норме или при шизофрении.

Цель настоящего исследования - выяснение роли дофаминовой трансмиссии в вариативности нарушений ТОМ при шизофрении на основе поиска ассоциаций генов DRD2 и COMT с ТОМ у больных шизофренией и здоровых. В задачи исследования входила также оценка влияния нейрокогнитивных и негативных симптомов шизофрении на связь между генами дофаминовой трансмиссии и ТОМ.

Выборку составили 209 больных, 159 женщин и 50 мужчин, средний возраст которых был 30,6±10,6 года. Диагнозы пациентов в соответствии с рубриками отдельных форм шизофрении по МКБ-10 распределялись следующим образом: F20 - 174 человека, F21 - 8, F23 - 2, F25 - 25. Средняя длительность болезни составляла 6,4±7,1 года; средний уровень выраженности симптомов по шкале позитивных и негативных симптомов (PANSS) в период обследования - 24 балла для позитивных симптомов, 19 - негативных, 32 - общих психопатологических.

В контрольную группу были включены 172 здоровых, 99 женщин и 73 мужчины, средний возраст которых был 29,4±10,7 года.

Все обследуемые были этнически русскими жителями Москвы и Московской области. В исследовании участвовали больные, находившиеся на стационарном лечении, состояние которых допускало проведение нейропсихологического обследования.

Критериями исключения являлись неврологические и тяжелые соматические заболевания, а также образование менее 9 классов. В контрольную группу не включали лиц, имеющих отягощенную наследственность по психическим заболеваниям.

Все испытуемые были информированы о целях и процедуре исследования и дали письменное согласие на участие в нем. Проведение исследования было одобрено Этическим комитетом Научного центра психического здоровья РАМН.

Психологические исследования: испытуемые выполняли вербальные задачи на оценку ТОМ в рамках более широкого экспериментально-психологического обследования. Использовали два типа задач ТОМ: задачи с ложными представлениями второго порядка (second-order false belief task, FB2) и на оценку способности выявлять оплошность (faux pas, FP). В FB2-задачах испытуемый должен ответить, каковы мысли одного из персонажей рассказа о мыслях другого по поводу нахождения некоего предмета. FP-задачи тестируют способность осознавать, что персонаж рассказа допустил оплошность в ситуации общения, т.е. сказал что-то, что не следовало. Для правильного ответа испытуемому необходимо понять, что человек, сказавший «лишнее», не знал, что этого говорить нельзя, и что второй персонаж задет этими словами, т.е. испытуемый должен понять, каковы намерения и чувства персонажей. В данном исследовании использовали по три FB2- и FP-задачи. После прочтения каждой задачи испытуемому задавали соответствующие вопросы на проверку ТОМ. В FB2-задачах, кроме того, задавали дополнительные вопросы на проверку усвоения рассказа. Более подробно методика была описана ранее [1].

В качестве показателя нейрокогнитивного функционирования использовали количество верных операций в 1 мин при серийном отсчитывании от 200 по 2 и 5. Эта проба характеризуется высокой нагрузкой на концентрацию внимания и манипулирование информацией в рабочей памяти.

Генотипирование: выделение ДНК проводили из образцов крови или смывов из ротовой полости фенол-хлороформным методом. Методика определения генотипов с помощью маркера Taq1A DRD2 подробно описана в работе [30], маркера Val158Met COMT - в работе [2]. Генотипы по маркеру Val158Met COMT были получены для 201 больного и 153 здоровых, по маркеру Taq1A DRD2 - для 208 и 169 соответственно.

Статистический анализ: все испытуемые были разделены на лиц с сохранной и нарушенной способностью решать задачи ТОМ. К первым относили тех, кто делал не более одной ошибки в каждой серии задач. Сохранную способность кодировали как 0, нарушенную - 1. Соответственно группы были обозначены как FB2-0 и FB2-1 и как FP-0 и FР-1. Для сравнения групп по демографическим и клиническим показателям использовали критерий t и χ². Предварительно показатели были проверены на нормальность распределения. Существенное отклонение от нормального распределения было найдено только для оценки общих психопатологических симптомов. Для приближения к нормальному распределению показатель был преобразован с помощью функции log10(x). Связь между генетическими маркерами и способностью решать каждый из видов задач изучали с помощью логистической регрессии. Значимые эффекты далее анализировали с применением критерия χ².

Группы больных и здоровых не различались по возрасту. Женщин среди больных было значимо больше, чем среди здоровых (χ²=14,80, p<0,001). При этом больные женщины отличались от больных мужчин бо'льшим возрастом к периоду манифестации заболевания (t=3,51, p<0,001), бо'льшей длительностью болезни (t=2,74, p=0,007), бо'льшей выраженностью позитивных (t=4,76, p<0,001) и меньшей - общих психопатологических симп­томов (t=2,70, p=0,008).

Группы больных и контроля значимо различались по доле лиц с нарушенной способностью решать задачи ТОМ. Так, в FB2-задачах более одного неверного ответа дали 29% больных и только 17% здоровых (χ²=8,25, p=0,004). Также среди больных было больше лиц, давших более одного неверного ответа в FP-задачах: 17% против 8% в контроле (χ²=7,72, p=0,005). При этом больные мужчины выполняли FP-задачи значимо хуже, чем женщины - 33% против 12% (χ²=11,56, p=0,007). Следует отметить, что все испытуемые, в том числе и те, кто считал, что оплошности не было, продемонстрировали способность идентифицировать намерения и чувства персонажей, правильно отвечая на дополнительные вопросы в FP-задачах.

В контроле способность решать FB2-задачи была связана с нейрокогнитивным показателем: у группы FB2-1 его среднее значение было ниже, чем у FB2-0 (t=2,75, p=0,007). Это различие оставалось значимым в подгруппе здоровых женщин (t=2,54, p=0,013), но не достигало порога достоверности у здоровых мужчин, что, возможно, объясняется численностью выборок. Аналогичная связь была выявлена в группе больных мужчин (t=2,07, p=0,044), но отсутствовала у больных женщин. В целом значения нейрокогнитивного показателя у пациентов были ниже, чем в контроле (t=10,59, p=0,000).

Больные группы FB2-1 отличались от группы FB2-0 бо'льшей выраженностью общих психопатологических симптомов (t=3,80, p=0,006). Дальнейшее сравнение больных этих групп показало, что связь между ТОМ и выраженностью общих психопатологических симптомов имела место только у женщин (t=3,61, p=0,0004).

Не было обнаружено связи FP с нейрокогнитивным показателем и клиническими симптомами.

Распределение генотипов соответствовало равновесию Харди-Вайнберга в обеих группах для обоих маркеров. У больных по сравнению с контролем была значимо снижена частота генотипа СС гена DRD2 (табл. 1).

Для поиска ассоциаций использовали логистическую регрессию с группой, полом, возрастом и генотипом, а также эффектами взаимодействия «группа-пол», «пол-генотип», «группа-генотип», «группа-пол-генотип» в качестве независимых переменных. При этом гетеро- и гомозиготных носителей минорных аллелей объединяли: сравнивали носителей генотипа ValVal COMT и аллеля Met (ValMet+MetMet), а также генотипа CC DRD2 и аллеля Т (CT+TT). Зависимой переменной в логистической модели служила характеристика испытуемого как имеющего или не имеющего нарушения способности понимать ложные представления или оплошности. Таким образом, тестировали четыре регрессионные модели (для двух генотипов и двух типов задач ТОМ). Значимых главных эффектов за исключением эффекта группы не было обнаружено ни в одной из них. Среди эффектов взаимодействия значимым оказался эффект «группа-пол-генотип COMT» на способность решать FB2-задачи (Wald=5,57, p=0,010).

Дальнейший анализ этой ассоциации показал, что зависимость между генотипом COMT и полом, с одной стороны, и способностью решать FB2-задачи - с другой, имела место только в группе больных (Wald=5,99, p=0,014). Ассоциация генотипа с ТОМ практически достигала порога статистической значимости среди больных женщин (табл. 2).

Анализ влияния генотипов на нейрокогнитивный признак проводили с помощью ANCOVA с учетом группы, пола, возраста, генотипа и эффектов взаимодействия категориальных признаков в качестве независимых переменных. Не было выявлено значимых эффектов, связанных с генотипом. Аналогичный анализ влияния генотипов на выраженность различных групп симптомов проводили с помощью ANOVA. Он выявил значимые ассоциации между геном DRD2 и позитивными симптомами. Имели место эффекты генотипа как главный (F=4,22, p=0,041), так и его взаимодействия с полом (F=5,96, p=0,016). Post-hoc анализ показал, что мужчины-носители аллеля Т отличались от прочих групп наименьшей выраженностью позитивных симптомов (сравнение средних с поправкой Бонферрони, р от 0,065 до 0,000). Кроме того, был обнаружен главный эффект генотипа по маркеру Val158Met COMT на негативные симптомы (F=6,31, p=0,013) с повышением их выраженности у носителей аллеля Met. Связи генотипов с общими психопатологическими симптомами выявлено не было.

Учитывая описанные выше данные о связи способности решать FB2-задачи с нейрокогнитивным признаком у больных мужчин и общими психопатологическими симптомами у больных женщин, провели оценку влияния этих показателей на выявленные ассоциации между геном COMT и FB2. В группе больных женщин с помощью логистической регрессии проанализировали изменение значимости влияния генотипа на FB2 при добавлении в модель оценки общих психопатологических симптомов. Оказалось, что при учете симптомов эффект генотипа на FB2 исчезал (снижение с p=0,059 до p=0,132). В группе больных мужчин оценивали влияние генотипа на FB2 и его изменение при введении в модель нейрокогнитивного показателя. При его учете значимость эффекта генотипа повышалась (с p=0,089 до p=0,066).

С целью выяснения роли дофаминовой трансмиссии в нарушениях ТОМ при шизофрении мы провели поиск ассоциаций между данным компонентом социальных когниций и генами, кодирующими рецептор DRD2 и фермент COMT, у больных и здоровых. Рецепторы DRD2 можно рассматривать как важный фактор функционирования мезолимбической системы, а COMT - мезокортикальной дофаминовой. Основным результатом работы является выявление ассоциации между геном COMT и успешностью решения FB2-задач при шизофрении. При этом характер ассоциации оказался связан с половым диморфизмом. У больных женщин нарушения были обнаружены при наличии генотипа, кодирующего низкоактивную форму фермента и ведущего к повышению уровней дофамина в лобной коре (носительство аллеля Met).

У страдающих шизофренией мужчин, напротив, тенденция к более выраженным нарушениям ТОМ была связана с генотипом, ведущим к высокой активности фермента и к низким уровням дофамина. Известно, что пол является важным фактором, модулирующим эффекты COMT и его генетического полиморфизма на мозговые функции [22, 48]. Так, мужчины характеризуются более высокой активностью фермента по сравнению с женщинами. У нокаутных по гену COMT самцов и самок мышей отмечен ряд поведенческих и нейрохимических различий. Характер ассоциаций генетических маркеров в локусе COMT с психиатрическими фенотипами, в том числе шизофренией [45], также обнаруживает половую специфичность. Описанные половые различия объясняют угнетающим эффектом эстрогенов на COMT [22, 48]. На этом основании можно предположить, что у женщин с аллелем Met, страдающих шизофренией, имеет место выраженное снижение активности фермента, что ведет к повышению уровня дофамина в лобной коре выше оптимального. У пациентов-мужчин с генотипом ValVal, напротив, может иметь место тенденция к недостатку префронтального уровня дофамина. В обоих случаях ТОМ может страдать. Такое предположение согласуется с мнением, что и гипер-, и гиподофаминергия, обусловленные генетическим полиморфизмом СОМТ, являются фактором риска развития симп­томов шизофрении [14]. A. Bassett и соавт. [8] выявили ассоциацию между носительством аллеля Met и дефицитом ТОМ у больных с синдромом ДиДжорджи. Данный синдром вызывается отсутствием участка хромосомы 22, содержащего ген СОМТ. Генотип каждого больного содержит только одну копию гена СОМТ, что ведет к недостаточной ферментативной активности, усугубляющейся носительством аллеля Met. Таким образом, выявленную в работе [8] ассоциацию также можно объяснить префронтальной гипердофаминергией. Однако связь между недостаточной активностью фермента и нарушением ТОМ у женщин может быть и следствием вовлеченности СОМТ в детоксикацию катехол-эстрогенов. В этом случае снижение ТОМ может быть результатом токсических эффектов данных соединений [48].

Какими психологическими механизмами опосредована связь между СОМТ и ТОМ при шизофрении? Мы выявили у больных женщин влияние на ТОМ общих психопатологических симптомов. В определенной степени это согласуется с результатами метаанализа, в котором показано, что решение задач с ложными представлениями второго порядка при шизофрении в существенной степени зависит от выраженности симптомов или остроты состояния [9]. В нашей работе учет выраженности общих психопатологических симптомов привел к исчезновению ассоциации между генотипом по СОМТ и ТОМ, но сами эти симптомы не были ассоциированы с генетическим маркером. Такие результаты могут указывать на связь между общими психопатологическими симптомами с неким латентным фактором, опосредующим влияние СОМТ на понимание FB2. По нашему мнению, в рассматриваемом случае таким латентным фактором является повышенная уязвимость носителей аллеля Met к стрессу, об­условленному остротой состояния больных. Связь аллеля Met с повышенной реакцией на стресс и более сильным негативным влиянием стресса на когниции, особенно у женщин, показана рядом авторов [5, 11, 18, 23, 50]. Такая связь может объясняться, в частности, повышением внеклеточных уровней катехоламинов в медиальной префронтальной коре при остром стрессе [19] и отрицательным влиянием вызванной стрессом префронтальной гипердофаминергии на когнитивные функции, которое, в частности, заключается в переходе к более простым, автоматизированным реакциям [6].

У больных мужчин, а также в контроле нами обнаружена корреляция ТОМ с нейрокогнитивным признаком, отражающим состояние рабочей памяти и внимания, что согласуется с данными других авторов [15, 28]. Однако, согласно нашим результатам, нарушения нейрокогниций не являются механизмом, опосредующим ассоциацию между полиморфизмом СОМТ и ТОМ, а представляют собой самостоятельный фактор, затрудняющий решение задач ТОМ и, возможно, маскирующий эту ассоциацию у мужчин, больных шизофренией. Что касается больных женщин, то можно предположить, что у них влияние общих психопатологических симптомов на ТОМ оказывается настолько сильным, что нивелирует его связь с нейрокогнициями.

Нами выявлена ассоциация между аллелем Met гена СОМТ и более значительной выраженностью негативных симптомов. Ранее было показано, что с усилением негативных симптомов при шизофрении, а также повышением выраженности негативной шизотипии у здоровых и социальной ангедонии у родственников больных коррелирует аллель Val [17, 39, 46], хотя имеется и ряд отрицательных результатов [32, 45]. Таким образом, наши данные противоречат как опубликованным ранее работам, так и общим представлениям о роли префронтальной гиподофаминергии в развитии негативных симптомов. Поэтому полученные результаты требуют подтверждения и объяснения в последующих исследованиях. Кроме того, в нашей работе негативные симптомы не показали связи с ТОМ. Ассоциация симптомов и ТОМ с геном СОМТ в отсутствие корреляции этих поведенческих доменов между собой может указывать на вовлечение разных нейронных систем в формирование нарушений социальных когниций и негативных симптомов при шизофрении, хотя обе сети могут включать в качестве одного из узлов префронтальную кору. Следует отметить, что данные о корреляциях ТОМ с негативными симптомами весьма противоречивы. Ряд авторов указывают на существование такой связи [13, 15, 20]. При этом модели путей свидетельствуют, что негативные симптомы являются посредником между различными составляющими социальных когниций и функциональным исходом, а не каузальным фактором для нарушений нейро- и социальных когниций [15, 20]. В других работах показано, что негативные симптомы либо не связаны с ТОМ, либо имеет место диссоциация в виде отсутствия их корреляций с решением FB2-задач и наличием корреляций со способностью понимать намерения и чувства персонажей [4, 27, 28, 37].

Различия в результатах для FB2- и FP-задач, продемонстрированные в нашем исследовании, представляются закономерными, поскольку многочисленные данные указывают на разные нейробиологические и психологические механизмы, лежащие в основе понимания чужих чувств/намерений/восприятий и мыслей [4, 36, 38]. Так, S. Shamay-Tsoory и соавт. [38] отмечают, что FB2-задачи требуют когнитивного понимания разницы между знаниями персонажей рассказа, а FP-задачи требуют эмпатической оценки состояния персонажа. Эти различия между когнитивным и аффективным компонентами ТОМ наряду с половыми, возможно, объясняют противоречивость результатов исследования ассоциаций СОМТ со способностью к построению моделей психического и должны быть приняты во внимание в последующих работах.

Мы не обнаружили ассоциаций гена DRD2 с ТОМ. Кроме того, он оказался ассоциирован не с негативными, а с позитивными симптомами. Это противоречит гипотезе о влиянии при шизофрении мезолимбической дофаминовой системы на способность к построению моделей психического, опосредствованном снижением мотивации и редукцией социальных взаимодействий.

В целом результаты указывают на ухудшение решения задач ТОМ на ложные представления второго порядка у женщин, страдающих шизофренией и являющихся носителями аллеля Met гена СОМТ. В совокупности полученные данные позволяют предположить, что выявленная ассоциация опосредована, по крайней мере отчасти, повышенной реакцией обладательниц аллеля Met на стресс, вызванный остротой состояния, и ее последствиями для когнитивного функционирования.

Работа выполнена при поддержке грантом 12-06-00040-a Российского фонда фундаментальных исследований.