Podczas gdy sposób, w jaki geny i środowisko wpływają na mózg i zdolności poznawcze, jest przedmiotem gorącej dyskusji, poprzednie badania nie brały pod uwagę genów przy opisywaniu efektów środowiskowych. Naukowcy z Karolinska Institutet w Szwecji zbadali zatem zarówno czynniki środowiskowe, jak i nową miarę genetyczną – wartość indeksu opartą na agregacji około 5000 lokalizacji DNA, które są najsilniej związane z poziomem wykształcenia.
W badaniu wzięło udział 551 nastolatków z różnych środowisk społeczno-ekonomicznych w całej Europie. W wieku 14 lat uczestnicy dali próbki DNA, wykonali testy poznawcze i mieli obraz mózgu w skanerze MR, proces ten powtórzono pięć lat później.
W wieku 14 lat geny i środowisko były niezależnie związane ze zdolnością poznawczą (mierzoną za pomocą testów pamięci roboczej) i strukturą mózgu. Efekty środowiskowe były jednak od 50 do 100 procent silniejsze niż genetyczne. Różnice w statusie społeczno-ekonomicznym związane były z różnicami w całkowitej powierzchni kory nowej.
„Poprzednia debata dotyczyła tego, czy środowisko ma szczególny wpływ na środowisko, takie jak pamięć długoterminowa lub język” – mówi Nicholas Judd, doktorant na Wydziale Neuronauki, Karolinska Institutet i współautorka opracowania wraz ze swoim współpracownikiem, Bruno Sauce. „Jednak byliśmy w stanie wykazać, że efekt występuje w obrębie kory nowej i prawdopodobnie wpływa na cały szereg funkcji”.
Środowisko rodzinne wpływa na rozwój mózgu nastolatków
Różnice genetyczne były również powiązane ze strukturą mózgu, wpływając nie tylko na całkowitą powierzchnię mózgu, ale także konkretnie obszar prawego płatu ciemieniowego, o którym wiadomo, że jest ważny dla umiejętności matematycznych, rozumowania i pamięci roboczej. Po raz pierwszy zidentyfikowano obszar mózgu powiązany z tym indeksem genetycznym.
Kiedy naukowcy ponownie zaprosili nastolatków pięć lat później, byli w stanie zbadać, w jaki sposób geny i środowisko wpłynęły na rozwój mózgu w okresie dojrzewania. Odkryli, że chociaż geny nie wyjaśniają żadnych zmian mózgowych, środowisko tak. Nie wiadomo jednak, który aspekt środowiska jest za to odpowiedzialny.
„Istnieje wiele możliwych wyjaśnień, takich jak chroniczny stres, dieta lub stymulacja intelektualna, ale badanie pokazuje, jak ważne jest środowisko, nie tylko we wczesnym dzieciństwie”, mówi główny badacz Torkel Klingberg, profesor neurologii kognitywnej z Karolinska Institutet. „Znalezienie najważniejszych czynników środowiskowych dla optymalizacji rozwoju dzieciństwa i młodzieży jest kwestią przyszłych badań”.
Czytaj też:
To ćwiczenie łagodzi objawy depresyjne u osób z innymi problemami ze zdrowiem psychicznym