Neurofizjologiczne mechanizmy ekspresji genów związanych

Opierając się na dostępnej wiedzy z zakresu genetyki behawioralnej doty-czącej dziedzicznego podłoża alkoholizmu, naukowcy usiłują zidentyfikować biologiczne ścieżki ekspresji genów odpowiedzialnych za to zaburzenie. Ba-dania dotyczą zazwyczaj dzieci alkoholików, ponieważ, jak stwierdzono em-pirycznie, są one sześciokrotnie bardziej narażone na alkoholizm niż dzieci rodziców nie pijących (Cloninger, Bohman, Sigvaardson, 1981). Poszukiwania te oparte są na założeniu, że procesy neurofizjologiczne leżą u podłoża podat-ności dzieci na alkoholizm, co wyraża się w obserwowanych w tej populacji zaburzeniach w zachowaniu (Goodwin, 1985) oraz problemach emocjonal-nych (Robins i wsp., 1996). Trudności te mają związek z dysfunkcjonalnością układu nerwowego, stąd poszukiwania podatności w mechanizmach neuro-fizjologicznych, takich jak procesy przetwarzania bodźców i informacji czy kontrola pobudzenia mierzona potencjałami wywołanymi lub specjalnym za-stosowaniem EEG (tzw. analiza widmowa). Istnieją jeszcze dwa dodatkowe powody poszukiwania związków między czynnikami neurobehawioralnymi a podatnością na alkoholizm. Po pierwsze, stwierdzono istnienie związku pomiędzy alkoholizmem rodziców a zaburzeniami zachowania u synów

al-koholików z towarzyszącą im nadpobudliwością i zaburzeniami koncentracji uwagi (Stewart, de Blois, Cummings, 1980), przy czym analiza tych zaburzeń jako efektu deficytów w zakresie procesów neurofizjologicznych nie została w pełni podjęta. Po drugie, u dzieci alkoholików stwierdzono występowanie problemów w nauce (Knop, Teasdale, Schulsinger, 1985; Tarter i in., 1977), co może mieć związek ze specyficznymi trudnościami w uczeniu się, których podłożem są deficyty w funkcjonowaniu centralnego układu nerwowego.

Badania neurofizjologiczne dzieci alkoholików dotyczą zazwyczaj płci męskiej i opierają się na pomiarach czynności elektrycznej mózgu (tzw. EEG) oraz potencjałów wywołanych (event-releted potentials – ERP). Chociaż syno-wie alkoholików nie stanowią jednorodnej populacji, niektóre mechanizmy neurofizjologiczne często są dla nich charakterystyczne. Badanie czynności elektrycznej mózgu wskazuje na występowanie różnic pomiędzy dziećmi alkoholików i niealkoholików (Tarter, Laird, Moss, 1990). Aktywność encefa-lograficzna EEG jest niespecyficzna dla leżących u jej podłoża mechanizmów neuronalnych i odnosi się do wzajemnych interakcji procesów korowych i podkorowych. Jednak odkrycie różnic między badanymi populacjami jest ważne, pozwala bowiem na wyodrębnienie zaburzeń w funkcjonowaniu centralnego układu nerwowego (CUN). Ponieważ fale mózgowe w znacznej większości są zależne od czynników genetycznych, można wysnuć wniosek, że obserwowane w tym zakresie różnice u dzieci alkoholików i niealkoho-lików świadczą o podatności genetycznej alkoholizmu. Dotychczasowe ba-dania wskazują na występowanie podwyższonej aktywności elektrycznej mózgu (EEG) u synów alkoholików (Gabrielli i wsp., 1982), a zwłaszcza fal alfa (Pollock i wsp., 1983). Jednocześnie podkreśla się dwojaką odpowiedź dzieci alkoholików na działanie alkoholu; jest to kombinacja efektu uspoko-jenia i pobudzenia. Jeśli ta hipoteza potwierdzi się, będzie to wskazywać na różnice indywidualne dzieci alkoholików w zakresie wzmacniającego efektu etanolu (Windle, 1990).

Potencjały wywołane (ERP) stanowią natomiast bardziej specyficzną ana-lizę neurofizjologicznych zjawisk, której dokonuje się dzięki specjalnemu za-stosowaniu encefalogramu (EEG). Potencjały wywołane EEG są śladami od-powiedzi mózgu na bodźce. Ich wyodrębnienie z tak zwanego tła EEG, czyli manifestacji elektrycznej innych trwających w tym samym czasie w mózgu procesów (aktywny prąd niezależny), wymaga w dniu dzisiejszym zapisu odpowiedzi na szereg powtórzeń tego samego bodźca. Pierwsze potencjały wywołane pokazano pod koniec lat czterdziestych. Z czasem skomplikowane urządzenia analogowe zastąpione zostały przez cyfrowe uśrednianie kolej-nych fragmentów EEG, zsynchronizowakolej-nych według momentu wystąpienia bodźca, łatwo realizowane za pomocą komputera. Techniki te opierają się na założeniu, że zawarta w EEG odpowiedź mózgu na każdy z kolejnych

bodźców jest niezmienna. Potencjały wywołane stanowią tzw. elektryczną odpowiedź na stymulację sensoryczną mózgu. Elektrody umieszczone na po-wierzchni głowy rejestrują potencjały wywołane z określonych miejsc głowy.

Wysokość amplitudy mierzona jest w jednostkach nasilenia elektrycznego, czyli w mikrowoltach. Amplituda składowej P300 lub P3, czyli duże dodatnie wychylenie, pojawiające się w 300 do 500 milisekund po podaniu bodźca, ule-ga zmniejszeniu zarówno u synów, jak i u córek ojców alkoholików. Wszyst-kie dotychczasowe wyniki podkreślają, że niska amplituda P3 poprzedza rozwój alkoholizmu i stanowi wskaźnik podwyższonego ryzyka podatności na alkoholizm. Potwierdzają to bardzo ważne badania Begleitera i współpra-cowników (1984) prowadzone na adolescentach, którzy w czasie badania nie otrzymywali alkoholu. Wykorzystując złożone bodźce wizualne, synowie al-koholików uzyskali obniżenie fal P300 w porównaniu z grupą kontrolną. Wy-niki te jednoznacznie odnoszą się do funkcjonowania centralnego układu ner-wowego niezwiązanego bezpośrednio z ostrym lub chronicznym działaniem etanolu. Empirycznie założenie o znaczeniu składowej P3 dla prognozowania podatności na alkoholizm potwierdziła również metaanaliza przeprowadzo-na przez Policha i współpracowników (1994) oraz aprzeprowadzo-naliza wyników badań nad genetycznym uwarunkowaniem alkoholizmu (COGA). Z pracy Policha wynika, że niska amplituda składowej P3 u małych dzieci stanowiła pewien wskaźnik nadmiernego picia w okresie dorastania. Natomiast dane z COAG wskazują, że w porównaniu z grupą kontrolną amplituda składowej P3 jest znacząco niższa u potomków alkoholików płci męskiej w rodzinach o wy-sokiej gęstości alkoholizmu (czyli w rodzinach, których przynajmniej trzech krewnych pierwszego stopnia jest alkoholikami). W odniesieniu do dziewcząt uzyskane różnice są nieco niższe. Chociaż nie dotyczy to wszystkich dzieci alkoholików można jednak uznać, że niska amplituda składowej P3 stanowi cechę charakterystyczną dla dzieci alkoholików wychowujących się w rodzi-nach o wysokiej gęstości alkoholizmu i może stać się markerem podwyższo-nego ryzyka podatności na alkoholizm. Oznacza to, że ryzyko rozwinięcia się choroby alkoholowej u dzieci alkoholików z obniżonym napięciem składo-wej P3 jest rzeczywiście większe niż u innych dzieci alkoholików. Ponieważ uzyskane dane skłaniają do wniosku, że amplituda składowa P3 może mieć podłoże genetyczne, stąd przypuszczenie, że predyspozycja związana z po-datnością na alkoholizm jest dziedziczna (Porjesz, Begleiter, 2000). Oczywi-ście, nie każde dziecko alkoholika z obniżonym potencjałem składowym P3 będzie wykazywać problemy z alkoholem. Ostateczny efekt behawioralny, jak zawsze, zależy bowiem od interakcji pomiędzy genetyczną podatnością a czynnikami środowiskowymi. Tak więc o alkoholizmie danej osoby prze-sądzają dwa główne elementy jej życia: podwyższone ryzyko podatności na alkoholizm i niekorzystny układ cech otoczenia wychowawczego.

3.1.5. Specyficzne dysfunkcje intelektualne jako markery podatności