Автор – Альбина Галлямова
Вопрос о том, насколько когнитивные способности зависят от генов и среды, обсуждался нами ранее (см. Интеллект в условиях экстремальной бедности: соотношение генов и среды в беднейшей стране Африки, Наследуемость интеллекта у шимпанзе, Интеллект: наследственность или среда? Две исследовательские программы в свете теории и методологии исследовательских программ Имре Лакатоса). Исследование Continuity of genetic and environmental influences on cognition across the life span: A meta-analysis of longitudinal twin and adoption studies Э. Тукера-Дроба и Д. Брайли, опубликованное в 2014 г. в Psychological Bulletin, представляет собой один из наиболее полных мета-анализов, посвящённых этому вопросу.
Статья Тукера-Дроба и Брайли начинается с рассмотрения предполагаемых механизмов, объясняющих когнитивное развитие:
1) Стабильность опыта. Этот механизм объясняет стабильность когнитивных способностей постоянством условий, в которых человек живёт. Если он долгое время находится в схожих социальных, образовательных и экономических условиях, эти стабильные внешние факторы будут способствовать стабильности когнитивных способностей. Например, если человек растёт в бедной семье, его когнитивное развитие может оставаться ограниченным по мере взросления, так как он постоянно подвергается воздействию одного и того же неблагоприятного опыта.
2) Продолжительный эффект раннего опыта / Средовая канонизация. Этот механизм утверждает, что ранний опыт оставляет долговременный след для когнитивных способностей. Опыт, полученный в детстве, создаёт фундамент, на котором строится дальнейшее обучение. Например, низкое качество среды в раннем возрасте может негативно повлиять на когнитивные способности, тогда как качественный ранний опыт может способствовать их развитию. Механизм предполагает, что ранние воздействия (напр., питание или условия воспитания) имеют долгосрочные последствия, определяя траекторию когнитивного развития.
3) Генетическая предзаданность / Генетическая канонизация. Ранняя версия теории генетической предзаданности предполагает, что когнитивные способности в значительной мере обусловлены генами и почти не зависят от воздействия внешней среды. Согласно этому подходу, каждый человек имеет генетически заданный уровень когнитивных способностей, который остаётся стабильным на протяжении жизни. Это означает, что, несмотря на возможные изменения в когнитивной производительности с возрастом, у людей сохраняется неизменный “уровень интеллекта”, определяемый генетикой. Современная версия этого механизма — генетическая канонизация — уточняет, что в ходе эволюции сформировались генотипы, способные адаптироваться к изменениям в окружающей среде, чтобы поддерживать относительно постоянный уровень когнитивных способностей. В этой модели когнитивное развитие связано со стабильным генетическим влиянием, которое становится всё более значимым по мере взросления. Таким образом, с возрастом устойчивость генетического влияния усиливается, и оно помогает компенсировать внешние воздействия, поддерживая стабильность когнитивных способностей, несмотря на изменения в среде.
4) Генетические различия в чувствительности к среде / Взаимодействие генов и среды. Этот механизм предполагает, что влияние среды на когнитивные способности может изменяться в зависимости от генетической предрасположенности человека. Люди с разными генотипами могут по-разному реагировать на одинаковые условия среды. Например, у детей с определёнными генами условия бедности могут вызывать сильное снижение интеллекта, тогда как другие дети могут оказаться менее восприимчивыми к этим воздействиям. Таким образом, взаимодействие генов и среды может способствовать стабильности индивидуальных различий в когнитивных способностях.
5) Транзакции ген-среда / Корреляция генов и среды. Этот механизм объясняет, как люди выбирают и создают вокруг себя среду, которая соответствует их генетическим особенностям. Выделяют три типа ген-средовых корреляций: (1) пассивная корреляция: родители создают для ребёнка определённые условия, и эти условия совпадают с его генетическими особенностями, потому что родители и ребёнок генетически похожи. Например, родители, склонные к обучению, могут создавать для своих детей среду, насыщенную учебными возможностями; (2) реактивная корреляция: поведение ребёнка, обусловленное его генами, вызывает определённую реакцию со стороны окружающих, которая влияет на его опыт. Например, любознательный ребёнок может привлекать внимание взрослых, которые дают ему больше возможностей для обучения; (3) активная корреляция: ребёнок сам выбирает среду, которая подходит его генетическим склонностям. Например, ребёнок, которому нравится учиться, будет искать учебные занятия и таким образом усиливать свои когнитивные навыки. Со временем все эти корреляции между генами и средой становятся более стабильными и укрепляют когнитивные способности человека.
Наконец, сюда ещё можно добавить идею встроенной динамики, наиболее сырой и наименее формализованный подход среди представленных, предполагающий, что человек не только реагирует на окружение, но и активно выбирает и формирует его, исходя из своих внутренних особенностей. Насколько сильными будут эти влияния и как долго они сохранятся, зависит от индивидуальных характеристик и этапов развития. На когнитивные способности одновременно влияют стабильные и изменяющиеся внешние условия (напр., социальный, культурный и исторический контекст), которые тоже постоянно меняются. Эта концепция, претендуя на место метатеории психологии жизненного пути, не выделяет единого механизма, который объяснял бы стабильность и изменчивость когнитивных способностей. Напротив, она предполагает, что все описанные механизмы — генетическая предзаданность, влияние раннего опыта, устойчивость среды, взаимодействия и корреляции генов и среды — могут одновременно участвовать в формировании когнитивного развития на разных этапах жизни.
Эмпирический анализ и результаты
В исследовании Тукера-Дроба и Брайли проанализированы данные 15 независимых лонгитюдных выборок, охватывающих 150 комбинаций временных точек и когнитивных измерений. В общей сложности было включено 12,721 пар братьев и сестёр, среди которых 4,548 — монозиготные близнецы, 7,777 — дизиготные близнецы, а также 34 монозиготные и 78 дизиготных близнецов, воспитанных раздельно. Выборка также включала 141 пару приёмных братьев и сестёр и 143 пары не приёмных. Такое разнообразие позволяет исследователям надёжнее оценивать вклад генетических и средовых факторов в развитие когнитивных способностей.
Использование лонгитюдных данных в исследовании — ключевое преимущество, так как оно позволяет отслеживать изменения когнитивных способностей на протяжении жизни. Лонгитюдный подход не выявляет причинно-следственные связи напрямую, но помогает более точно оценить изменения влияния генетических и средовых факторов с возрастом, что недоступно в кросс-секционных исследованиях. Поскольку наследуемость — это статистическая мера, показывающая, насколько изменения в генах связаны с изменениями признаков, лонгитюдный анализ позволяет уточнить, как эти связи меняются с течением времени. Для обработки данных Тукер-Дроб и Брайли использовали авторегрессионные модели и модели коррелированных факторов, чтобы оценить стабильность когнитивных способностей на разных этапах жизни и понять, в какой степени генетические и средовые факторы сохраняют своё значение или изменяются с возрастом.
Стабильность когнитивных способностей
Анализ Тукера-Дроба и Брайли продемонстрировал, что когнитивные способности проявляют высокую стабильность, начиная с подросткового возраста и до зрелого возраста. В младенчестве стабильность индивидуальных различий в когнитивных способностях (ранговая стабильность) остаётся низкой. В этом возрасте когнитивные тесты имеют ограниченную предсказательную способность. Это согласуется с наблюдением, что результаты тестов на интеллект у младенцев плохо коррелируют с их будущими когнитивными способностями.
По мере роста детей стабильность когнитивных способностей постепенно увеличивается. Примерно к 10 годам когнитивные способности становятся надёжным предиктором для последующих возрастных этапов. Подтверждение этому даёт отдельная работа, показывающая, что когнитивные способности в детстве могут предсказывать когнитивные способности до самой старости. В зрелом возрасте когнитивные способности становятся почти полностью стабильными. Например, когнитивные способности, измеренные в возрасте 20 лет, с высокой точностью предсказывают когнитивные способности в возрасте 38 лет. Это говорит о том, что после достижения взрослого возраста реорганизация когнитивных способностей практически не происходит.
Возрастные изменения и стабильность когнитивных способностей
Одним из ключевых выводов Тукера-Дроба и Брайли стало наблюдение, что когнитивная стабильность в значительной степени определяется генетическими факторами. Анализ также выявил динамику вклада генетики и среды в когнитивные способности с возрастом. В раннем детстве вклад генов незначительный, и больший вклад оказывает общая среда, так как дети в значительной степени зависят от окружения, созданного родителями (воспитание, образовательные условия и пр.). В подростковом возрасте наблюдается резкий рост генетического вклада, а роль общей среды снижается. Это связано с тем, что подростки начинают более активно выбирать среду и занятия, соответствующие их генетическим склонностям, что способствует усилению роли генов.
Во взрослом возрасте когнитивные способности становятся высоко стабильными и почти полностью определяются генами. Вклад общей среды исчезает, а уникальная среда сохраняет умеренное влияние. В среднем около 70% стабильности когнитивных способностей в зрелом возрасте объясняется генетикой.
Заключение
Исследование Тукера-Дроба и Брайли предоставляет подробные данные о вкладе генетических и средовых факторов в развитие интеллекта на протяжении всей жизни. Их результаты показывают, что когнитивные способности становятся стабильными уже к подростковому периоду и сохраняются на относительно постоянном уровне во взрослом возрасте, причём значительную роль в поддержании этой стабильности играют гены. В детстве существенное влияние оказывает общая среда — условия, которые дети разделяют в семье, — но с возрастом её воздействие ослабевает, тогда как уникальные для каждого человека условия остаются значимыми на протяжении всей жизни. Эти выводы согласуются с механизмами генетической канонизации и транзакционных моделей ген-среда. Согласно генетической канонизации, когнитивные способности остаются устойчивыми, поскольку в зрелом организме генетические факторы способны “защищать” развитие от изменений в среде, сохраняя стабильный фенотип. Транзакционные модели, в свою очередь, предполагают, что генетическое влияние на когнитивные способности усиливается с возрастом, так как люди начинают выбирать и формировать среду в соответствии со своими генетическими склонностями, что усиливает роль генов.
Однако результаты противоречат механизмам, предполагающим, что стабильность когнитивных способностей в раннем возрасте должна быть минимальной из-за слабого воздействия среды, как предполагала ранняя версия теории генетической предзаданности, или, наоборот, высокой благодаря доминирующему влиянию семейных условий, как в теории стабильности опыта. Исследование также частично согласуется с механизмами средовой канонизации и взаимодействия генов и среды, хотя и в ограниченной мере. Механизм средовой канонизации предполагает, что ранний опыт оказывает долгосрочное влияние на когнитивное развитие, особенно в критические периоды. Однако исследование показывает, что общее влияние среды заметно только в раннем детстве, что расходится с предсказаниями о продолжительном воздействии ранней среды на протяжении жизни. Взаимодействие генов и среды, предполагающее, что разные генотипы реагируют на одинаковые условия по-разному, также поддерживается лишь частично. Хотя уникальная среда действительно остаётся важной на протяжении жизни, взаимодействие генов и среды проявляется менее сильно, чем предполагает этот механизм. Таким образом, лонгитюдные исследования, подобные этому, дают уникальную возможность глубже понять, как интеллект развивается и стабилизируется с возрастом.
