Индивидуальные различия в когнитивных способностях у детей и подростков частично отражаются в вариациях их последовательности ДНК, согласно исследованию, опубликованному в Molecular Psychiatry.
Практическая значимость работы
Различия в геноме человека можно использовать вместе для создания так называемых полигенных показателей: сумма ряда генетических вариантов, которые несет индивид, отражающая генетическую предрасположенность к определенной черте. Это включает в себя различия в успеваемости (насколько хорошо ученики изучают английский, математику и естественные науки), сколько классов они закончили и их IQ в 16 лет.
Материалы и методы исследования
Учёные из Королевского колледжа в Лондоне (King’s College London), Великобритания, проанализировали генетическую информацию 7 026 британских детей в возрасте 12 и 16 лет, включенных в исследование раннего развития близнецов, продольное исследование близнецов, родившихся в Англии и Уэльсе в период с 1994 по 1996 год.
Были проанализированы интеллект и образовательные достижения в возрасте 12 и 16 лет, а также связанные с ними генетические варианты. Интеллект оценивали с помощью вербальных и невербальных IQ-тестов. Образовательные достижения оценивались по тому, насколько хорошо ученики изучали английский, математику и естественные науки, которые являются обязательными в Великобритании.
Полигенные оценки генетических вариантов
Исследователи показали, что полигенные оценки, которые отражают совокупный эффект нескольких генетических вариантов, могут прогнозировать до 11% разницы в интеллекте и 16% разницы в образовательных достижениях между людьми.
«Эффекты отдельных вариантов на отдельную черту часто бывают крайне незначительными и их трудно точно отследить. Однако большинство поведенческих черт имеют значительную долю генетических вариаций, то есть пропорцию генетических вариантов, влияющих на множественные черты в то же время. Степень, в которой общие генетические влияния объясняют сходство между чертами, известна как генетическая корреляция», – говорит соавтор исследования Андреа Аллегрини (Andrea Allegrini).
В многомерном (так называемом множественном) геномном подходе используются генетические корреляции между признаками, и они важны для более точной оценки влияния генетических вариантов на данный признак. Их можно использовать для улучшения прогностической силы полигенных показателей. Ученые сравнили несколько новых современных многомерных геномных методов, чтобы максимизировать прогнозирование полигенного показателя.
Результаты научного исследования
Авторы обнаружили, что при анализе генетических вариантов, связанных с интеллектом, учёные смогли предсказать 5,3% разницы в интеллекте между людьми в возрасте 12 лет и 6,7% разницы в возрасте 16 лет. При анализе генетических вариантов, связанных с уровнем образования (годы обучения), обнаружено максимум 6,6% разницы в возрасте 12 лет и 14,8% в возрасте 16 лет. Авторы также показали, что анализ вариантов, связанных с уровнем образования, позволил им предопределить 7,2% различий в интеллекте в возрасте 12 и 9,9% в возрасте 16 лет из-за генетической корреляции между этими двумя признаками.
При использовании многовариантного подхода и добавлении трех других генетически коррелированных признаков и связанных с ними генов в анализ точность прогноза улучшилась до 10% разницы в интеллекте в возрасте 16 лет и 15,9% разницы в успеваемости.
Выводы
Андреа Аллегрини сказала: «Наши результаты показывают, что нет заметных различий между методами прогнозирования с несколькими признаками, которые мы тестировали. Несмотря на то, что эти методы используют разные математические модели, они приходят к аналогичным выводам. Это очень обнадеживает, поскольку указывает на то, что наши оценки надежны тем, что они, как правило, стабильны во всех протестированных методах».
Однако также важно понимать, что это средние различия, что означает, что многие люди с низкой генетической предрасположенностью к уровню образования все еще могут очень хорошо учиться в школе и наоборот. Таким образом, эти оценки являются вероятностными и они не показывают, что образование или интеллект определяются генами человека.
Авторы другого исследования установили, что бег улучшает когнитивные функции молодых людей.
