Генетика дислексии

Хотя в описании механизмов, лежащих в основе дислексии, достигнут существенный прогресс, мы пока не знаем, что вызывает первоначальные аномалии в нейрональной миграции, способствующие развитию этой патологии. Более 10 лет назад Альберт Галабурда искусственно повреждал кору головного мозга крыс. Генетические аномалии у людей, возможно, играют аналогичную стимулирующую роль.

В конце 1990‑ х годов Галабурда и его коллеги совершили настоящий прорыв в генетических исследованиях. Они вывели потомство мышей, у которых спонтанно развивались скопления дезорганизованных корковых нейронов (эктопии). Это был первый шаг к выявлению генетических механизмов, управляющих нейрональной миграцией.

Параллельно с этим исследования генома человека позволили создать обширные генетические базы данных по больным дислексией. Сопоставив генетическую информацию с результатами огромного количества когнитивных тестов, ученые определили шесть участков человеческого генома, связанных с дислексией и локализованных на хромосомах 1, 2, 3, 6, 15 и 18. Что означает эта связь? Строго говоря, она указывает на статистическую аномалию в передаче фрагментов ДНК. Некоторые части генома представляют собой своеобразные «горячие точки», которые у дислексиков наследуются чаще, чем у случайных людей. Косвенно это наблюдение свидетельствует о том, что эти цепи ДНК содержат гены дислексии.

Геном человека состоит из трех миллиардов пар оснований – «букв» A, T, G и C, обозначающих нуклеотиды аденин, тимин, гуанин и цитозин. Хотя большинство из них стабильны, миллионы все же могут варьироваться. Именно они формируют генетическую характеристику, делающую каждого из нас уникальным. Поэтому сложно определить, какие варианты генов предрасполагают к дислексии. Важный вклад в уточнение локализации соответствующих генов внесли ДНК сотен семей с детьми‑ дислексиками, собранные у представителей сразу нескольких поколений. В 2003 году финская команда обнаружила первый ген‑ «кандидат» – DYX1C1 (локализован на хромосоме 15). В 2004 и 2005 годах были идентифицированы еще три гена предрасположенности к дислексии – KIAA0319, DCDC2 (оба локализованы на хромосоме 6) и ROBO1 (локализован на хромосоме 3)[419]. По всей вероятности, в будущем будут открыты и другие гены.

Если в развитии дислексии задействовано множество генов, то это потому, что все они участвуют в сложных операциях, обеспечивающих формирование многочисленных нейронных цепей, необходимых для чтения. Строительство столь сложной сети можно сравнить с возведением небоскреба. Над проектом работают десятки архитекторов и подрядчиков, при этом ошибка любого из них может поставить под угрозу все предприятие. Архитектор, конечно, трудится над несколькими проектами одновременно. Точно так же ни один ген не посвящен исключительно чтению или фонологии. (Помните, что варианты всех этих генов есть у мышей! ) Тем не менее некоторые из них играют ключевую роль в обеспечении прочности сооружения. Если архитектура смелая, а каркас слабый – как в случае с чтением сложного алфавитного письма, например английского или французского, – любая ошибка может привести к обрушению всего здания.

В случае чтения раннее формирование мозговых сетей, отвечающих за грамотность, предполагает гармоничную миграцию корковых нейронов в левую височную область и их надлежащее подсоединение к зрительным и речевым центрам. Нейробиологи выяснили, как это происходит во время беременности. Чтобы мигрирующие нейроны могли попасть из вентрикулярной зоны в кору, закладывается каркас из радиальных глиальных клеток, похожих на кабели. Глиальные клетки делятся, в результате чего образуются новые нейроны, которые буквально взбираются вверх по телу материнской клетки. Переселением таких клеток в кору мозга управляют разнообразные сигнальные и адгезивные молекулы.

Не так давно было сделано одно любопытное открытие. Оказывается, большинство генов подверженности дислексии (если не все) выполняют важную функцию на этой «строительной площадке» коры. Чтобы продемонстрировать их влияние, Джо Ло Турко и его коллеги из Коннектикутского университета вернулись к изучению крыс. В своих экспериментах они использовали так называемую РНК‑ интерференцию. Система РНК‑ интерференции мгновенно нарушает действие выбранного гена в определенном месте в заданное время[420]. Применив этот метод внутриутробно, в пределах вентрикулярной зоны, где рождаются нейроны, они показали, что три гена из четырех (DYX1C1, DCDC2 и KIAA0319) играют решающую роль в нейрональной миграции. При выключении этих генов нейроны не могут перемещаться далеко и образуют эктопии и крошечные складки, характерные для дислексического мозга. Определенное влияние оказывают и другие гены. Ген LIS, например, работает рука об руку с DYX1C1. Он настолько важен для миграции, что его нарушение вызывает выраженную умственную отсталость из‑ за лиссэнцефалии, при которой полушария становятся гладкими, а кора полностью дезорганизована.

На момент написания этой книги роль четвертого гена, связанного с дислексией – ROBO1, – изучена не до конца. Копии его можно найти у мышей, кур и даже дрозофил (плодовых мух), у которых они контролируют рост дендритов и аксонов, связывающих левую и правую половины нервной системы. У человека соответствующей аномалией будет мальформация[421] мозолистого тела – пучка связей, соединяющих два полушария. Как мы увидим в следующей главе, такая патология может быть связана со зрительными симптомами дислексии. Поскольку генетические исследования быстро продвигаются вперед, я уверен, что полная причинно‑ следственная цепочка, связывающая гены с дислексическим поведением, будет установлена уже в самом ближайшем будущем.