Взаимосвязь полиморфизмов в генах BDNF, TOMM40, APOE, AQP5 с эффективностью освоения перспективных интерфейсов человек-компьютер

Автор: Туровский Я.А., Гуреев А.П., Виткалова И.Ю., Чумаченко А.Г., Попов В.Н.

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 4, 2020 года.

Бесплатный доступ

Цель работы - оценка взаимосвязи между рядом полиморфизмов генов BDNF (brain derived neurotrophic factor), TOMM40 (translocase of outer mitochondrial membrane 40), APOE (apolipoprotein E), AQP5 (aquaporin 5), NFE2L2 (nuclear factor, erythroid 2 like 2), HTR2A (5-hydroxytryptamine receptor 2A), TPH2 и эффективностью освоения интерфейсов «человек - компьютер». Материалы и методы. В работе были использованы ИТ-методы, которые заключались в использовании интерфейсов типа «человек - компьютер», и молекулярно-генетичекие методы. В качестве интерфейсов «человек - компьютер» выбраны следующие технические решения: интерфейс «мозг - компьютер», электромиграфический интерфейс и дыхательный интерфейс. Точность работы всех интерфейсов определялась по числу правильно выбранных блоков, содержащих необходимый символ, заданный испытуемому. Молекулярно-генетический метод основывался на проведении генотипирования с использованием ПЦП-ПДРФ-анализа. Полученные результаты статистически обрабатывались. Результаты. Показано, что в полученном многомерном (до 14 осей) пространстве переменные, отражающие успешность освоения миографических и дыхательных интерфейсов, тесно соседствуют с переменными, отражающими неуспешность освоения интерфейсов «мозг - компьютер». При этом переоценка субъективного времени, затраченного на выполнение задания, характерна для пользователей, не достигших успеха. Выводы. Данные процессы находятся в тесной зависимости от факторов созревания и дифференциации нейронов, транспортеров питательных веществ через митохондриальную мембрану, от уровня аполипопротеинов, от мембранных водных каналов, но механизм данной взаимосвязи нуждается в дальнейшем изучении.

Еще

Генотипирование, полиморфизмы, нейрокомпьютерные интерфейсы

Короткий адрес: https://readera.org/14117588

IDR: 14117588   |   DOI: 10.34014/2227-1848-2020-4-110-121

Список литературы Взаимосвязь полиморфизмов в генах BDNF, TOMM40, APOE, AQP5 с эффективностью освоения перспективных интерфейсов человек-компьютер

  • Avgan N., Sutherland H.G., Spriggens L.K. BDNF Variants May Modulate Long-Term Visual Memory Performance in a Healthy Cohort. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18 (3): E655. DOI: 10.3390/ijms18030655
  • McHughen S.A., Rodriguez P.F., Kleim J.A. BDNF val66met polymorphism influences motor system function in the human brain. Cereb. Cortex. 2010; 20 (5): 1254-1262. DOI: 10.1093/cercor/bhp189
  • McAllister T. W., Tyler A.L., Flashman L.A. Polymorphisms in the brain-derived neurotrophic factor gene influence memory and processing speed one month after brain injury. J. Neurotrauma. 2012; 29 (6): 1111-1118. DOI: 10.1089/neu.2011.1930
  • Lim Y.Y., Villemagne V.L., Laws S.M. AIBL Research Group, Effect of BDNF Val66Met on memory decline and hippocampal atrophy in prodromal Alzheimer's disease: a preliminary study. PLoS One. 2014; 9 (1): e86498. DOI: 10.1371/journal.pone.0086498
  • IsmailM., Qureshi S.A. Molecular nature of T-cell receptors. J. Pak. Med. Assoc. 1991; 41 (8): 202-204.
  • Weinstock-Guttman B., Benedict R.H., Tamano-Blanco M. The rs2030324 SNP of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is associated with visual cognitive processing in multiple sclerosis. Pathophysiology. 2011; 18 (1): 43-52.
  • DOI: 10.1016/j.pathophys.2010.04.005
  • Kulminski A.M., Huang J., Wang J. Apolipoprotein E region molecular signatures of Alzheimer's disease. Aging Cell. 2018; 17 (4): e12779. DOI: Ш.ПП/acel. 12779.
  • Rubinsztein D. C., Easton D.F. Apolipoprotein E genetic variation and Alzheimer's disease. A meta-analysis. Dement. Geriatr. Cogn. Disord. 1999; 10 (3): 199-209.
  • DOI: 10.1159/000017120
  • Davies G., Armstrong N., Bis J. C. Genetic contributions to variation in general cognitive function: a metaanalysis of genome-wide association studies in the CHARGE consortium (N=53949). Mol. Psychiatry. 2015; 20 (2): 183-192.
  • DOI: 10.1038/mp.2014.188
  • Matsuzaki T., Susa T., Shimizu K. Function of the membrane water channel aquaporin-5 in the salivary gland. Acta Histochem. Cytochem. 2012; 45 (5): 251-259.
  • DOI: 10.1267/ahc.12018
  • Rump K., Unterberg M., Bergmann L. AQP5-1364A/C polymorphism and the AQP5 expression influence sepsis survival and immune cell migration: a prospective laboratory and patient study. J. Transl. Med. 2016; 14 (1): 321.
  • DOI: 10.1186/s12967-016-1079-2
  • Dinkova-Kostova A.T., Abramov A.Y. The emerging role of Nrf2 in mitochondrial function. Free Radic. Biol. Med. 2015; 88 (Pt. B): 179-188.
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2015.04.036
  • Bahn G., Jo D.G. Therapeutic Approaches to Alzheimer's Disease Through Modulation of NRF2. Neuromolecular Med. 2019; 21 (1): 1-11.
  • DOI: 10.1007/s12017-018-08523-5
  • Gureev A.P., Popov V.N. Nrf2/ARE Pathway as a Therapeutic Target for the Treatment of Parkinson Diseases. Neurochem. Res. 2019; 44 (10): 2273-2279.
  • DOI: 10.1007/s11064-018-02711-2
  • Racine S.E., Culbert K.M., Larson C.L. The possible influence of impulsivity and dietary restraint on associations between serotonin genes and binge eating. J. Psychiatr. Res. 2009; 43 (16): 1278-1286.
  • DOI: 10.1016/j.jpsychires.2009.05.002
  • Jakubczyk A., Wrzosek M., Lukaszkiewicz J. The CC genotype in HTR2A T102C polymorphism is associated with behavioral impulsivity in alcohol-dependent patients. J. Psychiatr. Res. 2012; 46 (1): 44-49.
  • DOI: 10.1016/j.jpsychires.2011.09.001
  • Gong P., Li J., Wang J., Lei X. Variations in 5-HT2A influence spatial cognitive abilities and working memory. Can. J. Neurol. Sci. 2011; 38 (2): 303-308.
  • DOI: 10.1017/s0317167100011513
Еще
Статья научная