«Одни и те же гены влияют на успешность во всех экзаменах»

Как взаимосвязаны успехи в учебе, гены, интеллект и окружающая среда

Владимир Корягин 24.07.2015, 13:50
Кадр из фильма «Гарри Поттер и философский камень», 2001 год Каро-Премьер
Кадр из фильма «Гарри Поттер и философский камень», 2001 год

Успешная сдача экзаменов как по гуманитарным, так и техническим наукам основывается на генетических факторах, связанных не с интеллектом, а с мотивацией, самооценкой и другими характеристиками, выяснили ученые из России, США и Великобритании.

Генетические факторы, делающие нас такими разными по темпераменту, мотивации и эмоциональным характеристикам, также вносят свой вклад в индивидуальные различия в школьной успеваемости. Отдел науки «Газеты.Ru» уже рассказывал, что индивидуальные различия в общем интеллекте у 16-летних школьников примерно на 60% объясняются генетически. Тогда исследования убедительно показали, что эти различия в академической успеваемости по разным предметам, в том числе оцениваемой государственными экзаменами, объясняются как генетическими факторами, так и факторами индивидуальной среды.

Теперь же международный коллектив исследователей, в который входит российский ученый Юлия Ковас, опубликовал в научном журнале Scientific Reports новые данные, посвященные этой теме.

Основной вопрос их исследований заключался в том, насколько успешность на экзаменах по одним предметам, допустим по математике, взаимосвязана с успешной сдачей, например, экзамена по языку или изобразительному искусству.

«Исследование проводилось на большой выборке близнецов в Великобритании. Оценки по госэкзаменам по разным предметам: английскому языку, математике, наукам о жизни, химии, физике, гуманитарным наукам, иностранному языку, искусству, информатике — были получены у 12 632 близнецов. Также у них был замерен общий интеллект. Кроме того, у этих детей была собрана и прогенотипирована ДНК», — рассказала «Газете.Ru» профессор генетики и психологии и директор лаборатории Inlab факультета психологии Голдсмитс университета Лондона, соруководитель Российско-британской лаборатории психогенетики Психологического института РАО, заведующий лабораторией когнитивных исследований и психогенетики Томского государственного университета Юлия Ковас.

Исследователи также изучали, насколько наблюдаемые между разными предметами связи объясняются генетическими и средовыми факторами.

Для этого использовались генетически информативные подходы: близнецовый метод — в котором сравнивается похожесть между монозиготными (генетически идентичными) и дизиготными (генетически неидентичными) близнецами, а также метод всегеномного анализа сложных признаков, в котором путем прямого сравнения ДНК несвязанных родством людей можно установить, насколько генетические факторы влияют на определенный признак — например, на школьные оценки.

Результаты показали, что даже при контроле интеллекта, когда различия между людьми по интеллекту статистически исключаются из анализа, наблюдаются огромные индивидуальные различия в успешности в сдаче экзаменов по всем предметам. При этом наблюдаются значительные связи (корреляции) между всеми предметами: от средних, например, между искусством и математикой, до высоких — между науками и математикой.

Близнецовый анализ показал, что во многом одни и те же гены влияют на успех в экзаменах по разным предметам.

«Этот биологический феномен называется «плейотропия»: суть этого феномена заключается в том, что один ген может участвовать в разных процессах и таким образом влиять на разные характеристики. Интересно, что связи между экзаменами по разным предметам объясняются не только генами, связанными с интеллектом», — рассказала Юлия Ковас.

По ее словам, многие генетические факторы, влияющие на успех в сдаче экзаменов, не связаны с интеллектом, а вносят вклад в такие характеристики, как мотивация, самооценка, психологическое здоровье. Анализ ДНК — с использованием всегеномного анализа сложных признаков, — также подтвердил, что во многом одни и те же гены влияют на успешность во всех экзаменах.

Что касается среды, результаты показывают, что именно средовые факторы во многом объясняют, почему один ребенок может показывать разные результаты по разным экзаменам, причем эти средовые факторы индивидуальны, то есть различаются даже у детей в одной семье или в одном классе.

«Дальнейшие исследования будут направлены на изучение конкретных биологических процессов, объясняющих, каким образом генетические факторы вносят вклад в образовательные процессы, а также какие именно средовые факторы взаимодействуют с этими процессами», — рассказала Юлия Ковас.

Юлия Ковас вместе со своими коллегами проводит большое исследование в России, задачей которого является понимание, насколько результаты, полученные в других странах, совпадают с результатами, которые будут получены в российской социокультурной и образовательной среде.

«Весной этого года мы провели масштабный сбор данных у близнецов школьного возраста Томска, а на осень планируется сбор данных в Москве. В других регионах тоже ведется сбор данных. Эта работа проходит в рамках Российского школьного близнецового регистра. В ней нам помогают школы и департаменты образования» — рассказала исследователь.

Юлия Ковас уверена, что такая работа чрезвычайно важна для российского образования, так как подобные исследования позволяют лучше изучить причинно-следственные связи в ходе развития, понять, как одни и те же генетические факторы проявляются в разных образовательных контекстах и как подобрать индивидуализированные методы обучения каждому ученику.

«Эти исследования также важны, потому что они развенчивают сложившиеся мифы, например, о том, что интеллект генетически детерминирован, обусловлен — а это не так. В общем, подобные исследования помогают получить научные знания, на которые смогут опираться образовательные реформы», — резюмировала Юлия Ковас.

В Томске, на базе Международного центра исследований развития человека вместе с целым рядом российских и зарубежных лабораторий Юлия Ковас с коллегами проводят одновременно несколько масштабных длительных проектов, направленных на изучение детского развития: к примеру, проект, в который семьи вступают еще до рождения ребенка — в нем изучается влияние генетических и средовых факторов (до зачатия, внутриутробных, перинатальных и послеродовых) на развитие ребенка.

Кроме того, проводится близнецовое исследование, в котором также собирается ДНК и изучается функционирование мозга. Также проходит исследование по оценке эффективности развивающих программ в дошкольном возрасте. В современном мире образование во многом является залогом не только знаний, но и психологического благополучия, здоровья и даже долголетия.

«Чрезвычайно важно направить весь комплекс современных наук — генетики, нейронауки, биологии, психологии и других — на решение проблем улучшения образования, чтобы предоставить лучшие возможности для обучения всем детям», — уверена Юлия Ковас.