Гены и среда влияют на интеллект и успехи в учебе | Первый творческий форум ЦРТП

Гены и среда влияют на интеллект и успехи в учебе

Людвик

Креатор
Регистрация
27 Дек 2015
Сообщения
115
Реакции
554
Генетические исследования со временем смогут внести ощутимый вклад в апгрейд образования. Они помогут подбирать индивидуальные подходы к обучению детей, чтобы улучшить их образовательные результаты. Пока предсказать способности ребенка с помощью генетики сложно, но ученые постепенно накапливают материал по предикторам тех или иных качеств. Воздействие генов и среды на развитие человека, факторы успешности обучения, недавние открытия генетики и прогнозы ее развития стали главными сюжетами доклада приглашенного профессора НИУ ВШЭ, международного эксперта в области поведенческой генетики Юлии Ковас.

Все психологические черты человека в той или иной степени развиваются под влиянием генетических факторов. То есть на поведение человека влияет, в числе ряда факторов, и наследственность. В то же время, списать психологические особенности человека исключительно на действие генов невозможно. Равно как нельзя объяснять человеческие проявления лишь воздействием средовых условий.

Дело в том, что во влиянии на человека гены и среда находятся в тесном «партнерстве». Это икс и игрек той системы координат, в которой происходит формирование человека, в том числе его обучение. Об этом рассказала в докладе «Как генетика может помочь образованию: генно-средовое содействие» приглашенный профессор НИУ ВШЭ, директор международной лаборатории междисциплинарных исследований индивидуальных различий в обучении факультета психологии Голдсмитс (Университет Лондона), соруководитель Российско-Британской лаборатории психогенетики РАО «Психологический институт» и соруководитель Международного центра исследований развития человека (Томский государственный университет) Юлия Ковас. Выступление состоялось на семинаре Института образования НИУ ВШЭ.

Ясно, что любые «манипуляции» с генами порождают немало этических вопросов, на которые ученым и обществу в целом придется искать ответы. Однако речь не о подобных неоднозначных технологиях, а о конструктивном потенциале генетики, ее помощи человеку в его развитии. Эта наука идет вперед семимильными шагами с середины прошлого века. Так, в 1953 году была открыта структура ДНК, в 2003 году был расшифрован геном человека (ученые знают всю последовательность «букв» в этом сложном «тексте», хотя пока и не знают, что означает этот «текст»), исследования 2006 года позволили впервые генотипировать (выявить) маркеры – гены, влияющие на тот или иной признак. К 2020 году, по прогнозам ряда экспертов, секвенирование станет вполне рутинной процедурой: ученые смогут определять всю последовательность ДНК-цепочки любого человека быстро и дешево. Это знание, в конечном итоге, позволит понять, как развиваются индивидуальные различия между людьми и как выстроить для ребенка оптимальную модель развития. Такова «футурология» поведенческой генетики.

Успех в обучении зависит от генов и среды

Поведенческая генетика, по сути, приближает ученых к построению «уравнения» человеческого развития. Независимыми переменными в нем будут гены и среда (разумеется, наряду с другими переменными), зависимым – само развитие. Вопрос в том, как можно контролировать, изменять средовые условия, учитывая генетические особенности, чтобы на выходе получился оптимальный результат, например, в обучении.

Некоторые «уравнения» уже, по сути, составлены. Так, например, ученые доказали взаимодействие наследственности и среды. Одни и те же гены могут вести себя по-разному в разной среде. Один и тот же ребенок в разных средовых условиях может показывать разные образовательные результаты. Здесь как раз и существует большой потенциал для индивидуализации образовательных технологий, создания таких условий, в которых ребенок по максимуму проявил бы свои возможности и был бы мотивирован к обучению.

А вот еще одно «уравнение», или теорема, доказанная коллективом ученых, в числе которых – Юлия Ковас. В 2014 году на выборке близнецов в Великобритании было выявлено, что в начальной школе генетические факторы больше влияют на успешность обучения, измеряемую результатами тестов и оценками, чем на интеллект (рис. 1; в «шапке» к рисунку приведены название и авторы статьи). Ось абсцисс отмеряет годы – от семи до 12 лет, ось ординат показывает наследуемость, а цветные ломаные показывают математические навыки и навыки в области чтения и письма.

Рисунок 1. Влияние генетических факторов на умение читать, писать и считать (навыки грамотности, в том числе математической) у младшеклассников.

gen_intellect1.png

Но постепенно генетические влияния возрастают (рис. 2). Красным цветом выделены генетические факторы, воздействующие на разные переменные (среди них GCSE – британский аналог российского ЕГЭ; интеллект; здоровье и пр.). Синим цветом выделены средовые факторы этих характеристик. Диаграмма показывает, что генетические различия между учениками объясняют примерно 63% различий в баллах на экзаменах и примерно столько же в различиях в интеллекте.

Рисунок 2. Генетические и средовые факторы в их влиянии на характеристики учащихся.

gen_intellect2.png

Примечания: выборка близнецов из базы TEDS (TwinsEarlyDevelopmentStudy – исследования раннего развития близнецов) составила свыше 6,6 тыс пар. Источник: презентация Ю.В.Ковас.

Исследователи также изучили, насколько генетические факторы объясняют силу корреляций между баллами на экзаменах и другими чертами (рис. 3; цветовые обозначения – те же). Так, связь между успешностью на экзаменах и интеллектом объясняется прежде всего генетическими факторами. Связь между восприятием домашней среды и результатами экзаменов объясняется, в основном, средовыми факторами.

Любопытно, что лишь 25% вариативности в успешности на экзаменах объясняется интеллектом. Еще 25% успешности объясняются мотивацией, здоровьем и пр. Оставшиеся 50% вариативности успешности остаются непроясненными.

Рисунок 3. Факторы, определяющие силу корреляций между успешной сдачей экзаменов и рядом переменных (здоровье, интеллект, домашняя и школьная среда и пр.)

gen_intellect3.png

Важно правильно подобрать среду

Как упоминалось выше, доказана и другая теорема: наследуемость интеллектуальных способностей повышается с возрастом. Иными словами, различия в интеллекте между маленькими детьми чаще всего объясняются средовыми факторами. Среди взрослых людей «контрасты» в интеллектуальных способностях оказываются под большим влиянием генетических различий между ними.

Такое возрастное усиление роли генетических влияний, возможно, объясняется генно-средовыми корреляциями. «Среда не просто «случается» с нами, мы являемся активными участниками средовых условий, – пояснила Юлия Ковас. – То есть мы выбираем среду и модифицируем ее. Тем самым генетические влияния усиливаются благодаря подбору определенной среды».

Еще одно любопытное генно-средовое «уравнение»: стабильность образовательных достижений школьника (хорошая учеба в начальной, средней, старшей школе) объясняется тем, что одни и те же гены продолжают влиять на эту характеристику на протяжении его взросления. А нестабильность в учебе – например, ухудшение результатов в средней школе по сравнению с начальной – связана, в основном, с воздействием среды.

Большинство ассоциаций между средовыми влияниями и психологическими чертами имеют и генетические влияния, – такова еще одна теорема поведенческой генетики. Успешность детей в школьном обучении определенным образом связана с образованием родителей, и частично эта связь объясняется их генетическим родством. В то же время здесь есть и средовая медиация, влияние обстоятельств.

Гена математического гения не существует

Очевидно, что никогда не будет найден «ген шизофрении» или «ген математического гения», отметила Ковас. Сама формулировка «ген какого-либо признака» некорректна, поскольку все характеристики полигенны: генетические влияния являются «продуктом многих генетических факторов с маленькими эффектами». Исключение составляют серьезные отклонения (психические, физические): так, мутация определенных генов может спровоцировать переход на негативную траекторию развития. «Однако, когда мы говорим об индивидуальных различиях в норме, то эти различия развиваются под очень сложным влиянием множества генов и множества средовых факторов», – подчеркнула эксперт.

Психологические характеристики связаны между собой, в том числе, и под влиянием генетических факторов. Существует гипотеза «общих генов»: если ребенок показывает хорошие результаты в математике и в чтении, это во многом оказывается следствием того, что одни и те же гены влияют на его умение читать и считать. Многие исследования показывают, что существует «некий набор генетических факторов, которые оказывают влияние на развитие в целом», прокомментировала Ковас. Если же происходит несовпадение, то есть ребенок, например, хорошо успевает по математике и плохо по чтению, то эта разница часто объясняется средой, а не генетическими факторами.

Наследуемость в роли иголки в стоге сена

Все психологические черты являются сложными с точки зрения их природы, то есть множество генетических и средовых факторов вносят вклад в их формирование. Такими чертами оказываются и все человеческие характеристики, связанные с образованием, подчеркнула исследователь.

Генетические факторы объясняют 40-60% индивидуальных различий в этих характеристиках. Такие результаты были получены разными методами поведенческой генетики (исследования близнецов, полногеномный анализ сложных черт – genome-wide complextraitanalysisи пр.).

Однако молекулярные генетические исследования – другой раздел поведенческой генетики – позволили обнаружить «лишь немного из конкретных генетических полиморфизмов (участков ДНК, которые различаются между людьми), вносящих вклад в эти признаки», отметила исследователь. Так возникает проблема потерянной наследуемости.

Главная ее причина состоит в том, что каждый полиморфизм, каждый генетический маркер вносит лишь очень маленький вклад в конкретный признак (все черты находятся, как уже говорилось, под влиянием сразу многих генетических маркеров), и найти следы его «деятельности» не так просто.

Генетика поможет строить модели детского развития

Таким образом, можно говорить о полигенных предикторах – аддитивном, суммирующем влиянии маркеров на те или иные особенности человека. «Когда мы сможем найти большое количество генетических маркеров, которые связаны с разными процессами, например, когнитивными или мотивационными, мы сможем агрегировать эти маркеры с тем, чтобы они уже имели предсказательную силу», – резюмировала эксперт.

Эта информация может учитываться в построении сложных моделей детского развития, заключила Юлия Ковас.

Источник:
 
Сверху Снизу