Способность распознавать эмоциональное выражение лица имеет значение для социальной адаптации.

В литературе существуют данные [2, 12, 32], указывающие на нарушение этой способности у больных шизофренией. У больных отмечаются размытые границы между различными категориями эмоций, их замедленное распознавание, а также отличная от нормы стратегия сбора зрительной информации о мимической экспрессии [32, 34, 39]. Была также установлена гипоактивация миндалины мозга и некоторых других структур, вовлеченных в реакцию на предъявление лицевых эмоций [36]. В ряде работ [4, 6, 18, 19, 29, 43, 45] была выявлена аномалия распознавания мимических эмоций и у непораженных родственников больных. Это может указывать на участие наследственных факторов в дефиците рассматриваемых реакций. Однако соответствующие молекулярно-генетические исследования единичны [23, 60].

Кандидатами для изучения генетических основ нарушений распознавания эмоций при шизофрении являются гены транспортера серотонина (SLC6A4) и катехол-о-метилтрансферазы (COMT). Транспортер серотонина отвечает за обратный захват нейротрансмиттера из синаптической щели в пресинаптический нейрон для последующего использования или метаболизма. В промоторной части гена, кодирующего этот белок, присутствует инсерционно-делеционный полиморфизм (5-HTTLPR), влияющий на экспрессию гена. Короткий аллель (S) с делецией, ведущий к снижению экспрессии, ассоциирован с формированием черт тревожного ряда и симптомов депрессии, особенно в ответ на неблагоприятные средовые воздействия в детстве [28, 44]. Поиск механизмов, опосредующих влияние полиморфизма 5-HTTLPR на развитие тревоги и депрессии, привел к выявлению у носителей аллеля S усиленной переработки эмоционально негативной информации, включая выражение страха и гнева на лице. Так, наличие в генотипе аллеля S оказалось связанным с повышенной активацией миндалины мозга при восприятии испуганных и разгневанных лиц [46, 47] и более выраженным негативным сдвигом (т.е. тенденция к непроизвольному направлению внимания в сторону эмоционально негативных стимулов) по сравнению с гомозиготным носительством длинного аллеля (L) [5, 10, 20, 50, 59]. В ряде работ выявлен вклад полиморфизма 5-HTTLPR в вариативность распознавания эмоций. Носители аллеля S, как правило, лучше идентифицируют страх [5, 14], но отстают в распознавании мимической экспрессии под влиянием неблагоприятных внешних факторов [42, 49], что соответствует представлениям о связи аллеля S с более выраженным откликом на средовые воздействия [11].

СОМТ участвует в метаболизме катехоламинов. В гене СОМТ широко изучается функциональный полиморфизм Val158Met, влияющий на термостабильность фермента и посредством этого на его активность. В случае аллеля Met активность фермента в 3-4 раза ниже, чем аллеля Val. Таким образом, носители аллеля Met предположительно отличаются более высоким внеклеточным уровнем дофамина за счет его менее эффективного превращения в метаболиты под действием СОМТ. Предполагают, что аллель Met обеспечивает преимущество при решении нейрокогнитивных задач, но ведет к ухудшению обработки эмоциональных стимулов [65] и более выраженной тревожности [17] по сравнению с аллелем Val. В ассоциативных исследованиях выявлены эффекты аллеля Met на обработку эмоциональной информации, сходные с эффектами аллеля S 5-HTTLPR. В частности, показана его связь с реакцией на стресс [13], модуляцией активности миндалины и некоторых префронтальных регионов мозга в ответ на эмоциональные стимулы [15, 16, 30, 35, 54, 63], в том числе при шизофрении [37], а также формированием негативного сдвига внимания [25, 63]. Обнаружен вклад полиморфизма Val158Met в вариативность способности к распознаванию эмоций у здоровых людей и больных аффективными расстройствами [56, 61]. Найдены также аддитивные и эпистатические эффекты Val158Met СОМТ и 5-HTTLPR на тревожность [48] и мозговые корреляты обработки эмоциональных стимулов [55, 57].

Цель настоящего исследования - поиск главных эффектов и эффектов взаимодействия полиморфизмов 5-HTTLPR и Val158Met СОМТ на способность больных шизофренией идентифицировать эмоциональное выражение лица.

Принимая во внимание данные о коррелятах дефицита распознавания эмоций больными [32], мы контролировали возможное модулирующее действие симптоматики, тревожности и состояния когнитивных функций на ассоциацию между генами и восприятием мимической экспрессии. Гипотеза исследования заключалась в том, что аллели S 5-HTTLPR и Met COMT будут связаны с более выраженным дефицитом распознавания эмоций больными.

В исследование были включены 299 больных расстройствами шизофренического спектра, средний возраст которых был 31±11 лет. В этой группе было 72% женщин.

В контрольную группу вошли 232 здоровых лица без наследственной отягощенности психозами, их средний возраст составлял 30±11 лет, в этой группе было 61% женщин.

Пациенты находились на стационарном лечении в Научном центре психического здоровья РАМН и Московской психиатрической клинической больнице №1 им. Н.А. Алексеева. Они были обследованы во время стабилизации состояния, перед выпиской из стационара. У 261 больного были диагностированы типичные формы шизофрении (рубрика F20 по МКБ-10), у 29 человек - шизоаффективный психоз (F25), у 6 - шизотипическое расстройство (F21) и у 3 - острый полиморфный психоз с симптомами шизофрении (F23.1). Средняя длительность болезни пациентов составила 7±8 лет.

Критериями исключения больных являлись психические (F10, F06, F70) и соматические расстройства с нарушениями когнитивной деятельности, уровень образования менее 9 классов и неевропейское происхождение.

Все испытуемые дали письменное согласие на участие в исследовании и предоставили биологические образцы (кровь) для выделения ДНК и прошли экспериментально-психологическое обследование, включавшее задачу на распознавание эмоций.

Экспериментально-психологическое обследование. В задаче на оценку мимической экспрессии эмоций стимулами служили девять черно-белых фотографий актеров, изображавших шесть базовых эмоций (радость, удивление, печаль, гнев, отвращение, страх) и три более сложных социальных эмоции (интерес, презрение, стыд). Испытуемый должен был назвать каждую изображенную актером эмоцию. Время выполнения задания не ограничивалось и не фиксировалось. Испытуемому была предоставлена возможность рассматривать фотографии в любом порядке и положении. За каждую верно названную эмоцию начисляли один балл. Более подробно использованная методика была описана ранее [4].

Нейрокогнитивные функции были представлены тремя показателями: эпизодическая вербальная память (тест слухоречевой памяти Рея, RAVLT), скорость психических процессов (семантическая вербальная беглость) и управляющие функции (Trail Making Test - Part B, TMT-B). RAVLT позволяет оценить ряд аспектов эпизодической вербальной памяти, для чего в ходе теста испытуемому пять раз предъявляют для воспроизведения список А из 15 слов, затем однократно список Б из 15 других слов. От испытуемого требуется как отсроченное воспроизведение, так и отсроченное узнавание слов списка А. В качестве показателя слухоречевой памяти мы использовали суммарное количество слов, воспроизведенное после каждого из пяти предъявлений, т.е. вербальное научение. При измерении вербальной беглости испытуемому предлагали назвать за 1 мин как можно больше слов, принадлежащих к определенной семантической категории. Показатель - суммарное количество названных слов, принадлежащих к категориям животные и фрукты. TMT-B оценивает такой аспект управляющих функций, как переключаемость внимания. Испытуемый должен соединять в правильном порядке кружки с буквами и числами, чередуя их. Показатель - время выполнения.

Тревожность оценивали с помощью шкалы личностной тревожности Спилбергера (STAI) в модификации Ханина и шкалы невротизма, личностного опросника Айзенка (EPI).

Молекулярно-генетическое исследование включало выделение ДНК и генотипирование по маркерам 5-HTTLPR и Val158Met COMT согласно стандартным методикам, как описано нами ранее [1]. Генотипы по маркеру 5-HTTLPR были определены у всех испытуемых, по маркеру Val158Met COMT - у 260 больных (средний возраст 31±11 лет, 73% женщин, с диагнозом F20 - 226 человек, F21 - 6 человек, F23.1 - 3, F25 - 25 человек) и 198 контрольных испытуемых (средний возраст 31±11 лет, 63% женщин).

Для статистического анализа использовали программу Statistica 6.0 для Windows. По частотам генотипов группы сравнивали с помощью критерия &khgr;². Количественные переменные были проверены на соответствие нормальному распределению, затем показатель выполнения TMT-B был приведен к нормальному распределению с помощью функции log 10 (x). Для оценки роли генотипов в распознавании эмоций применяли построение общей линейной модели с генотипом и группой в качестве предикторов распознавания эмоций. Предварительный анализ показал, что в исследуемых группах распознавание эмоций отрицательно коррелировало с возрастом и не зависело от пола. Тем не менее, учитывая данные литературы о влиянии на идентификацию эмоций пола и возраста [32, 51], мы вводили обе эти демографические переменные в качестве ковариат. Post hoc-анализ значимого эффекта взаимодействия проводили с поправкой Бонферрони на множественные сравнения.

Распределение частот генотипов и аллелей в выборках больных и в контрольной группе представлено в табл. 1.

Анализ распознавания мимической экспрессии показал, что психически больные хуже идентифицировали эмоции, чем здоровые (F=57,60, p=0,000). Средняя оценка у больных составила 4,8 (SD 1,4), в контроле - 5,8 (SD 1,3) Кроме того, значимым был эффект взаимодействия группы и генотипа 5-HTTLPR (F=5,34, p=0,005). Post hoc-анализ эффекта взаимодействия показал, что генотип влиял на распознавание эмоций только в группе больных. Гомозиготы LL выполняли задачу лучше, чем гетеро- и гомозиготы SS (см. рисунок).

Дефицит распознавания эмоций в группе больных коррелировал с выраженностью негативных симптомов и тремя исследовавшимися нейрокогнитивными признаками, а также на уровне тенденции с личностной тревожностью, причем по всем этим признакам больные значимо отличались от контроля (табл. 2).

Дополнительный анализ эффекта 5-HTTLPR на распознавание эмоций больными с учетом этих клинических, личностных и когнитивных предикторов показал, что во всех случаях эффект генотипа оставался существенным, хотя при введении в модель в качестве ковариат оценок негативных симптомов и вербального научения значимость эффекта генотипа на распознавание эмоций больными возрастала (до р=0,003-0,001), а при введении личностной тревожности - несколько снижалась (р=0,059). Мы также проанализировали эффект 5-HTTLPR на коррелирующие с распознаванием эмоций клинические, личностные и когнитивные переменные и не обнаружили его значимых эффектов на эти показатели.

Следует также отметить, что при метаанализе дефицита распознаваний эмоций больных психозами не было выявлено влияния диагноза «шизофрения» по сравнению с диагнозом «шизоаффективное расстройство» [32].

Таким образом, в проведенном исследовании было выявлено влияние полиморфизма 5-HTTLPR на выраженность дефицита распознавания эмоций при шизофрении. Это согласуется с рядом работ, в которых были обнаружены ассоциации 5-HTTLPR с различными аспектами обработки информации о мимической экспрессии эмоций в других когортах. Полученные данные указывают, что в норме аллель S 5-HTTLPR связан с усиленной обработкой информации об отрицательных эмоциях, хотя это подтверждается не всеми авторами [7, 21, 33]. Усиленная обработка проявляется непроизвольным сдвигом внимания в сторону лиц, выражающих отрицательные эмоции и особенно страх [5, 10, 20, 50, 59], и повышенной активацией миндалины в ответ на предъявление разгневанных и испуганных лиц [46, 47]. В соответствии с этим здоровые взрослые носители аллеля S лучшее распознают страх и отстают в распознавании радости [5, 14]. Однако показано, что среди дошкольников [58] и подростков, подвергавшихся плохому обращению в детстве [49], носители генотипа SS хуже идентифицировали отрицательные эмоции, чем гомозиготы LL. Нами у больных шизофренией также выявлена ассоциация аллеля S с ухудшением распознавания эмоций. Проведенный нами ранее в подгруппе испытуемых детальный анализ распознавания эмоций [4] показал, что наибольшие различия между больными и контролем имели место для выражения страха: 90% здоровых и только 63% больных верно назвали эту эмоцию (р<0,01). В распознавании эмоции радости не было различий между группами: радостное лицо верно идентифицировали более 90% каждой из когорт. Эти данные согласуются с представлениями о том, что неспособность распознавать отрицательные эмоции и особенно эмоцию страха является ключевой характеристикой общего дефицита восприятия эмоциональных лиц при шизофрении [26, 41]. Поэтому можно предположить, что выявленное нами влияние аллеля S 5-HTTLPR на идентификацию эмоций больными также преимущественно связано с распознаванием страха.

Ассоциация аллеля S 5-HTTLPR с нарушением идентификации мимической экспрессии больными, возможно, объясняется тем, что при шизофрении аллель S действует в неблагоприятных внешних и внутренних условиях организма, создаваемых болезненным процессом. Ранее R. Gur и соавт. [24] показали, что у здоровых людей активация лимбических структур положительно связана с распознаванием негативного аффекта. У больных шизофренией правильные ответы в задаче на распознавание эмоций наблюдаются на фоне гипоактивации этих отделов мозга, при этом гиперактивация выявляется при неверной идентификации больными страха и в меньшей степени гнева. Это, согласно авторам [24], может указывать на аномальный модус работы мозга больных, при котором усиление активности миндалины и других лимбических структур ведет к нарушению эффективности восприятия эмоций. На этом основании можно предположить, что в основе ухудшения распознавания эмоций больными с аллелем S 5-HTTLPR лежит характерная для лиц с таким генотипом гиперактивация миндалины [46]. В свою очередь она может быть следствием уменьшения объема данной структуры, которое обычно наблюдается у обладателей аллеля S [31]. В целом гипотеза о том, что у больных шизофренией аллель S 5-HTTLPR ведет к аномалиям формирования миндалины в процессе нейроразвития и таким образом к ее повышенной активации на негативные стимулы во взрослом возрасте, требует экспериментальной проверки. Однако в пользу этого предположения свидетельствуют данные о снижении у больных объема миндалевидных тел [53].

Полученные данные расширяют представления не только о вкладе гена транспортера серотонина в распознавание эмоций, но и о его модифицирующей роли в проявлениях шизофрении. Следует отметить, что этот ген не ассоциирован с заболеванием, но, по-видимому, влияет на симптоматику и выраженность когнитивного дефицита. Паттерн ассоциаций сложен. Так, в ряде работ [22, 40] большая острота негативных и депрессивных симптомов обнаружена при носительстве аллеля L 5-HTTLPR. В то же время нейрокогнитивный дефицит ярче проявляется у обладателей аллеля S. В частности, у больных с аллелем S обнаружено снижение показателей вербального научения и управляющих функций относительно гомозигот LL [3, 9], что отличает больных от общей популяции, в которой алелль S связан с лучшими показателями управляющих функций [8, 62]. В настоящем исследовании дефицит распознавания эмоций коррелировал с усилением негативных симптомов, ухудшением нейрокогниций и низкой личностной тревожностью, что соответствует данным литературы [26, 32]. Однако мы не обнаружили ни влияния полиморфизма 5-HTTLPR на перечисленные признаки, ни существенного модулирующего эффекта этих признаков на ассоциацию между полиморфизмом 5-HTTLPR и дефектом распознавания эмоций. Такие результаты указывают на плейотропное действие гена транспортера серотонина при шизофрении и существование специфических механизмов, лежащих в основе ассоциации его полиморфизма с идентификацией эмоций больными.

В данной работе, в отличие от ряда авторов [56, 61], мы не выявили главного эффекта полиморфизма Val158Met COMT и эффекта его взаимодействия с 5-HTTLPR на распознавание мимической экспрессии больными и здоровыми, несмотря на использование соответствующей задачи. Использованная задача предъявляет высокие требования к осознанной когнитивной обработке мимической экспрессии. В ее решение в существенной степени вовлечена префронтальная кора, в дофаминергическую регуляцию которой СОМТ вносит значительный вклад в связи с недостатком транспортера дофамина в этом регионе мозга. Ранее отрицательные результаты были получены для здоровых и другими авторами, причем как для продуктивности выполнения задачи на распознавание эмоций, так и для связанной с восприятием лицевых эмоций активности мозга [14, 15, 38]. Противоречивость имеющихся результатов может отчасти объясняться спецификой влияния СОМТ на восприятие эмоций в различных когортах. Например, M. Soeiro-de-Souza и соавт. [56] при изучении пациентов с биполярным расстройством и здоровых людей показали, что эффект аллеля Met на идентификацию мимической экспрессии зависел как от наличия заболевания, так и от его фазы (депрессия/мания) заболевания.

Таким образом в проведенном исследовании была выявлена ассоциация короткого аллеля гена транспортера серотонина с нарушением распознавания мимических эмоций при шизофрении, независимая от нейрокогнитивного дефицита, выраженности симптомов и личностной тревожности. Учитывая важную роль распознавания лицевых эмоций в адаптации больных шизофренией [27], представляется перспективным дальнейшее изучение механизмов влияния гена транспортера серотонина на идентификацию эмоций при данном расстройстве, в том числе методами нейровизуализации.

Работа выполнена при частичной поддержке грантом РФФИ №12-06-00040a.