1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова
  4. T. 72, № 6, 2022

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова, 2022, T. 72, № 6, стр. 826-835

Ассоциации между эффективностью полушарных процессов вербальной памяти и BDNF-VAL66MET-полиморфизмом у мужчин и женщин

Н. В. Вольф 1, *, Е. Ю. Приводнова 1, Д. В. Базовкина 1

1 Научно-исследовательский институт нейронаук и медицины, Новосибирский государственный университет
Новосибирск, Россия

* E-mail: volf@physiol.ru

Поступила в редакцию 10.11.2021
После доработки 25.02.2022
Принята к публикации 26.04.2022

Аннотация

BDNF (brain-derived neurotrophic factor) является нейротропным фактором, вовлеченным в процессы пластичности мозга. Наиболее изученный однонуклеотидный полиморфизм в гене BDNF обусловлен заменой аминокислоты валин на метионин в положении кодона 66 (Val66Met). Содержащий метионин аллель связан cо снижением зависимой от активности секреции BDNF, которая является основным процессом в регуляции его внеклеточного уровня, влияющего на процессы обучения и памяти. Однако остается неясным, эффективность каких видов памяти зависит от Val66Met-полиморфизма. Настоящее исследование направлено на изучение ассоциаций между генотипами Val66Met-полиморфизма и эффективностью вербальной памяти у 212 здоровых испытуемых-правшей в возрасте от 20 до 80 лет. Поскольку речевые процессы асимметрично представлены в полушариях мозга, в настоящем исследовании мы использовали дихотическое предъявление списков слов, позволяющее анализировать полушарные эффекты. Исследовано непосредственное и отсроченное воспроизведение списков слов. Учитывая половые различия в успешности и стратегиях запоминания словесной информации, мы рассмотрели также полоспецифические особенности ассоциаций Val66Met-полиморфизма с памятью. Было выявлено общее преимущество женщин и правого уха, как для непосредственного, так и для отсроченного воспроизведения. Не обнаружено эффектов Val66Met-полиморфизма в отношении эффективности непосредственного воспроизведения. Для отсроченного воспроизведения выявлено взаимодействие ГЕНОТИП × ПОЛ × ЛАТЕРАЛЬНОСТЬ. Анализ взаимодействия методом плановых сравнений показал, что оно обусловлено отсутствием связанных с генотипом различий у мужчин, тогда как у женщин слова с правого уха запоминались Val-гомозиготами лучше, чем носителями Met-аллеля. Сопоставление используемых испытуемыми стратегий запоминания показало наибольшую эффективность стратегий смыслового кодирования. Среди Val-гомозигот частота встречаемости такого кодирования у женщин была достоверно выше, чем у мужчин. В целом результаты нашего исследования свидетельствуют о половых различиях в ассоциациях между Val66Met-полиморфизмом BDNF и эффективностью левополушарных процессов вербальной памяти, которые, возможно, обусловлены использованием разных стратегий кодирования словесной информации. Полученные данные показывают, что разграничение полоспецифичных эффектов полиморфизма BDNF является не только оправданным, но и необходимым.

Ключевые слова: BDNF, Val66Met-полиморфизм, вербальная память, дихотический тест, половые различия

Список литературы

  1. Вольф Н.В. Половые различия функциональной организации процесссов полушарной обработки речевой информации. Издательсто ЦББР. Ростов-на-Дону. 2000. 239 с.

  2. Вольф Н.В., Приводнова Е.Ю., Базовкина Д.В. Полиморфизм stin2vntr гена транспортера серотонина: ассоциации с эффективностью кратковременной памяти у молодых и пожилых испытуемых. Журн. высш. нервн. деят. им. И.П.Павлова. 2019. 69(5): 570–576.

  3. Вольф Н.В., Разумникова О.М. Половой диморфизм функциональной организации мозга при обработке речевой информации. Функциональная межполушарная асимметрия. Хрестоматия под ред. Н.Н. Боголепова, В.Ф. Фокина. Москва. Научный мир. 2004. 728 с.

  4. Andreano J.M., Cahill L. Sex influences on the neurobiology of learning and memory. Learn. Mem. 2009. 16: 248–266.

  5. Azeredo L.A., De Nardi T., Levandowski M.L., Tractenberg S.G., Kommers-Molina J., Wieck A., Irigaray T.Q., Filho SIGD, Grassi-Oliveira R. The brain-derived neurotrophic factor (BDNF) gene Val66Met polymorphism affects memory performance in older adults. Braz. J. Psychiatry. 2017. 39(2): 90–94.

  6. Barha C.K., Liu-Ambrose T., Best J.R., Yaffe K., Rosano C. Health, Aging and Body Composition Study. Sex-dependent effect of the BDNF Val66Met polymorphism on executive functioning and processing speed in older adults: evidence from the health ABC study. Neurobio.l Aging. 2019. 74: 161–170.

  7. Benjamin S., McQuoid D.R., Potter G.G., Payne M.E., MacFall J.R., Steffens D.C., Taylor W.D. The brain-derived neurotrophic factor Val66Met polymorphism, hippocampal volume, and cognitive function in geriatric depression. Am. J. Geriatr. Psychiatry. 2010. 18(4): 323-331.

  8. Bryden M.P., MacRae L. Dichotic laterality effects obtained with emotional words. Neuropsychiatry, Neuropsychology, and Behavioral Neurology. 1988. 1(3): 171–176.

  9. Chen Z.Y., Bath K., McEwen B., Hempstead B., Lee F. Impact of genetic variant BDNF (Val66Met) on brain structure and function. Novartis Found Symp. 2008. 289: 180–188.

  10. Cremona S., Jobard G., Zago L., Mellet E. Word Meaning Contributes to Free Recall Performance in Supraspan Verbal List-Learning Tests. Front. Psychol. 2020. 11: 2043.

  11. De Vincenti A.P., Ríos A.S., Paratcha G., Ledda F. Mechanisms That Modulate and Diversify BDNF Functions: Implications for Hippocampal Synaptic Plasticity. Front. Cell. Neurosci. 2019. 13: 135.

  12. Gavett B.E., Horwitz J.E. Immediate list recall as a measure of short-term episodic memory: insights from the serial position effect and item response theory. Arch. Clin. Neuropsychol. 2012. 27(2): 125–135.

  13. Griffin J.W., John S.E., Adams J.W., Bussell C.A., Saurman J.L., Gavett B.E. The effects of age on the learning and forgetting of primacy, middle, and recency components of a multi-trial word list. J. Clin. Exp. Neuropsychol. 2017. 39(9): 900–912.

  14. Hayley S., Du L., Litteljohn D., Palkovits M., Faludi G., Merali Z., Poulter M.O., Anisman H. Gender and brain regions specific differences in brain derived neurotrophic factor protein levels of depressed individuals who died through suicide. Neurosci. Lett. 2015. 600: 12–16.

  15. Hazlett E.A., Byne W., Brickman A.M., Mitsis E.M., Newmark R., Haznedar M.M., Knatz D.T., Chen A.D., Buchsbaum M.S. Effects of sex and normal aging on regional brain activation during verbal memory performance. Neurobiology of aging, 2010. 31(5): 826–838.

  16. Hirnstein M., Hugdahl K., Hausmann M. Cognitive sex differences and hemispheric asymmetry: A critical review of 40 years of research. Laterality. 2019. 24(2): 204–252.

  17. Ho B.C., Milev P., O’Leary D.S., Librant A., Andreasen N.C., Wassink T.H. Cognitive and magnetic resonance imaging brain morphometric correlates of brain-derived neurotrophic factor Val66Met gene polymorphism in patients with schizophrenia and healthy volunteers. Arch. Gen. Psychiatry. 2006. 63(7): 731–740.

  18. Hoffman P., Morcom A.M. Age-related changes in the neural networks supporting semantic cognition: A meta-analysis of 47 functional neuroimaging studies. Neurosci. Biobehav. Rev. 2018. 84: 134–150.

  19. Hugdahl K., Westerhausen R. Speech processing asymmetry revealed by dichotic listening and functional brain imaging. Neuropsychologia. 2016. 93(Pt B): 466–481.

  20. Johansson J., Salami A., Lundquist A., Wåhlin A., Andersson M., Nyberg L. Longitudinal evidence that reduced hemispheric encoding/retrieval asymmetry predicts episodic-memory impairment in aging. Neuropsychologia. 2020. 137: 107329.

  21. Kennedy K.M., Reese E.D., Horn M.M., Sizemore A.N., Unni A.K., Meerbrey M.E., Kalich A.G., Rodrigue K.M. BDNF val66met polymorphism affects aging of multiple types of memory. Brain Res. 2015. 1612: 104–117.

  22. Kim S.W., Lee J.Y., Kang H.J., Kim S.Y., Bae K.Y., Kim J.M., Shin I.S., Yoon J.S. Gender-specific Associations of the Brain-derived Neurotrophic Factor Val66Met Polymorphism with Neurocognitive and Clinical Features in Schizophrenia. Clin. Psychopharmacol. Neurosci. 2016. 14(3): 270–278.

  23. Kirchhoff B.A., Gordon B.A., Head D. Prefrontal gray matter volume mediates age effects on memory strategies. Neuroimage. 2014. 90: 326–334.

  24. Kowiański P., Lietzau G., Czuba E., Waśkow M., Steliga A., Moryś J. BDNF: A Key Factor with Multipotent Impact on Brain Signaling and Synaptic Plasticity. Cell Mol. Neurobiol. 2018. 38(3): 579–593.

  25. Matsui M., Suzuki M., Zhou S., Takahashi T., Kawasaki Y., Yuuki H., Kato K., Kurachi M. The relationship between prefrontal brain volume and characteristics of memory strategy in schizophrenia spectrum disorders. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2008. 32: 1854–1862.

  26. Miyajima F., Ollier W., Mayes A., Jackson A., Thacker N., Rabbitt P., Pendleton N., Horan M., Payton A. Brain-derived neurotrophic factor polymorphism Val66Met influences cognitive abilities in the elderly. Genes Brain Behav. 2008. 7(4): 411–7.

  27. Penner I.K., Schläfli K., Opwis K., Hugdahl K.J. The role of working memory in dichotic-listening studies of auditory laterality Clin. Exp. Neuropsychol. 2009. 31(8): 959–66.

  28. Russell N.L., Voyer D. Reliability of laterality effects in a dichotic listening task with words and syllables. Brain Cogn. 2004. 54(3): 266–267.

  29. Sheikh H.I., Hayden E.P., Kryski K.R., Smith H.J., Singh S.M. Genotyping the BDNF rs6265 (val66met) polymorphism by one-step amplified refractory mutation system PCR. Psychiatr. Genet. 2010. 20(3): 109–112.

  30. Sundermann E.E., Biegon A., Rubin L.H., Lipton R.B. Landau S., Maki P.M. Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. Does the Female Advantage in Verbal Memory Contribute to Underestimating Alzheimer’s Disease Pathology in Women versus Men? J. Alzheimers Dis. 2017. 56(3): 947–957.

  31. Tsai S.J. Critical Issues in BDNF Val66Met Genetic Studies of Neuropsychiatric Disorders. Front. Mol. Neurosci. 2018. 11: 156.

  32. Tsai S.J., Gau Y.T., Liu M.E., Hsieh C.H., Liou Y.J., Hong C.J. Association study of brain-derived neurotrophic factor and apolipoprotein E polymorphisms and cognitive function in aged males without dementia. Neurosci Lett. 2008. 433(2): 158–162.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал