Гены семейства нейрексинов (CNTNAP2 и NRXN1): их роль в развитии математической тревожности

Математика с каждым годом приобретает все большее значение в современном обществе. Она широко используется в физике, астрономии, биологии, инженерном деле, организации производства и многих других областях теоретической и прикладной деятельности. Однако многие люди намеренно избегают выбора специальностей, связанных с математикой. Это отчасти может быть объяснено математической тревожностью (МТ), выражающейся в чувстве сильного беспокойства и неловкости, связанном со сложностями в манипулировании числами как в академических, так и в бытовых ситуациях. Белки, кодируемые генами нейрексина 1 ( NRXN1 ) и контактин-ассоциированного белка ( CNTNAP2 ), вовлечены в регуляцию синаптической пластичности, являющейся одним из механизмов формирования рабочей памяти, а значит, способности справиться со стрессовой ситуацией. Целью данной работы являлась оценка вовлеченности полиморфных вариантов генов NRXN1 (rs4971648, rs1045881) и CNTNAP2 (rs2710102, rs2530310) в развитие МТ. В исследовании приняли участие 523 здоровых индивида из Республики Башкортостан (средний возраст 20,3 ± 3,87 года), прошедшие оценку МТ с использованием опросника MARS-E. Генотипирование проводили методом ПЦР-ПДРФ. Статистический анализ был осуществлен с использованием программы Plink v.1.07. Анализ ген-средовых взаимодействий позволил установить, что индивиды, родившиеся не вторыми в семье (b = -6,77; Р = 0,021) и/или воспитанные в семье менее чем с тремя детьми (b = -10,37; Р = 0,012) при наличии у них аллеля rs2530310*А в гене CNTNAP2 демонстрировали повышение МТ. Полученные данные указывают на модифицирующий эффект таких средовых факторов, как «порядок рождения» индивида и «число детей в семье» на ассоциации гена CNTNAP2 с различиями в уровне МТ.

трудности в обучении математике, гены-кандидаты, средовые факторы, нейрексины, синаптическая пластичность, mathematics disability, candidate genes, environmental factors, neurexin, synaptic plasticity

1. Ashcraft MH, Moore AM.Mathematics anxiety and the affective drop in performance. Journal of Psychoeducational Assessment. 2009;27(3):197-205.

2. Chin S. Mathematics anxiety in secondary students in England. Dyslexia. 2009;15(1):61-68.

3. Plomin R., Kovas Y., Haworth CM.Generalist Genes: Genetic Links Between Brain, Mind, and Education.Mind Brain Educ.2007;1(1):11-19.

4. Voineskos AN, Lett TA, Lerch JP, et al. Neurexin-1 and frontal lobe white matter: an overlapping intermediate phenotype for schizophrenia and autism spectrum disorders // PLoS One. 2011;6(6).20982.

5. Todarello G, Feng N, Kolachana BS, et al. Incomplete penetrance of NRXN1 deletions in families with schizophrenia. Schizophr Res.2014;155(1-3):1-7.

6. Presutti C, Rosati J, Vincenti S, Nasi S. Non coding RNA and brain.BMC Neurosci. 2006;7(1):5.

7. Presutti C, Rosati J, Vincenti S, Nasi S. Non coding RNA and brain. BMC Neurosci. 2006;7(1):5.

8. Whalley HC, O’Connell G, Sussmann JE, et al. Genetic variation in CNTNAP2 alters brain function during linguistic processing in healthy individuals. Am. J. Med. Genet. B Neuropsychiatr. Genet. 2011;156(B):941-948.

9. Stein MB, Yang BZ, Chavira DA, et al. A common genetic variant in the neurexin superfamily member CNTNAP2 is associated with increased risk for selective mutism and social anxiety-related traits. Biol. Psychiatry. 2011;69(9):825-831.

10. Keller MC.Gene х environment interaction studies have not properly controlled for potential confounders: the problem and the (simple) solution. Biol. Psychiatry. 2014;75(1):18-24.

11. Rodenas-Cuadrado P, Ho J, Vernes SC.Shining a light on CNTNAP2: complex functions to complex disorders. Eur. J. Hum. Genet. 2014;22(2):171-178.

12. Carvalho MR, Vianna G, Oliveira Lde F, et al. Are 22q11.2 distal deletions associated with math difficulties?Am. J. Med. Genet. A. 2014;164A(9):2256-2262.

13. Kizilirmak JM, Rosler F, Bien S, Khader PH. Inferior parietal and right frontal contributions to trial-by-trial adaptations of attention to memory. Brain Res. 2015;1614:14-27.

14. Varea O, Martin-de-Saavedra MD, Kopeikina KJ, et al. Synaptic abnormalities and cytoplasmic glutamate receptor aggregates in contactin associated protein-like 2/Caspr2 knockout neurons. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2015;112(19):6176-6181

15. Whitehouse AJ, Bishop DV, Ang QW, et al. CNTNAP2 variants affect early language development in the general population. Genes Brain Behav.2011;10(4):451-456.

16. Simonoff E, Pickles A, Charman T, et al. Psychiatric disorders in children with autism spectrum disorders: prevalence, comorbidity, and associated factors in a population-derived sample. J. Am. Acad. Child. Adolesc. Psychiatry. 2008;47:921-929.

17. Ross CA, Poirier MA. Protein aggregation and neurodegenerative disease. Nat. Med. 2004;10(Suppl):10-17.

18. Eysenck HJ, Cookson D. Personality in primary school children:3. - Family background. British Journal of Educational Psychology. 1970;40: 117-131.

19. Schneider E, El Hajj N, Richter S, et al. Widespread differences in cortex DNA methylation of the «language gene» CNTNAP2 between humans and chimpanzees.Epigenetics. 2014;9(4):533-545.

20. Kupers LK, Xu X, Jankipersadsing SA, et al. DNA methylation mediates the effect of maternal smoking during pregnancy on birthweight of the offspring. Int. J. Epidemiol.2015;44(4):1224-37.