Marta Piekarczyk
Nr indeksu 2636153
Badania nad genetycznymi uwarunkowaniami inteligencji
Jednym z bardziej nurtujących pytań, które stawiali i stawiają sobie ludzie wszelkich profesji i zainteresowań było pytanie o to, co determinuje zachowanie i osobowość człowieka – geny czy środowisko? Zagadnienie to wprowadził do dyskursu naukowego (wraz ze słynnym sformułowaniem – nature or nurture?) już w XIX wieku angielski antropolog i statystyk – Francis Galton. Dzisiaj zabarwienie tego pytania zostało mocno złagodzone – nie zastanawiamy się już nad bezpośrednią przyczynowością czy determinacją genów w kształtowaniu człowieka. Nadal jednak pytamy o to, co ma na niego istotniejszy wpływ? Jakie dyspozycje, które cechy są najsilniej uwarunkowane genetycznie, a które w większym stopniu zależą od środowiska? I przede wszystkim – jakie są źródła różnic indywidualnych w cechach i inteligencji? One to bowiem wpływają na pozycję jednostki w społeczeństwie, na jej osiągnięcia i zarobki. Badania nad dziedzicznością są nieustająco rozwijane; obecnie poza samym jej dokumentowaniem poszukuje się konkretnych genów odpowiedzialnych za zdolności umysłowe, ale też za temperament, osobowość, podatność na choroby a nawet postawy polityczne. W tej pracy przedstawię podstawowe informacje dotyczące badań nad genetycznym uwarunkowaniem inteligencji. Przez inteligencję rozumiem tu, za Strelau, konstrukt teoretyczny odnoszący się do względnie stałych warunków wewnętrznych człowieka, determinujących efektywność działań wymagających udziału typowo ludzkich procesów poznawczych1.
Do przełomu lat 80 i 90. istniały trzy podstawowe metody badania wkładu czynnika genetycznego i środowiskowego do różnic indywidualnych w inteligencji. Były to metoda porównywania par bliźniąt, metoda adopcyjna oraz stanowiące ich uzupełnienie studia rodzinne. Wszystkie one są metodami korelacyjnymi, a więc wychodzącymi z założenia, że jeżeli wariancja określonych zachowań jest w jakimś stopniu uwarunkowana czynnikiem genetycznym, to istnieje liniowy związek między stopniem pokrewieństwa genetycznego porównywanych osób a zbieżnością w ich charakterystykach zachowania (Strelau, 2006). Upraszczając: im więcej wspólnych genów, tym więcej wspólnych zachowań.
Badania bliźniąt stanowią swoisty fundament w określaniu wpływów genów na zdolności poznawcze. Polegają one na porównywaniu par bliźniąt monozygotycznych (o identycznym genotypie) oraz dyzygotycznych (z około połową wspólnych genów) wychowywanych razem bądź oddzielnie. Opierają się one na następujących założeniach. Po pierwsze, skoro bliźnięta monozygotyczne mają takie samo wyposażenie genetyczne, to wszelkie różnice między nimi wynikać będą z wpływu środowiska. Jeśli więc różnice w zdolnościach poznawczych między bliźniętami dwujajowymi będą większe niż między bliźniętami jednojajowymi (przy jednakowym wpływie środowiska na bliźnięta w obu grupach), oznaczać to będzie, że odziedziczalność w ich zakresie jest wysoka. Dzięki korelacjom uzyskanym w tego rodzaju badaniach można określić, do jakiego stopnia geny są odpowiedzialne za zmienność w całej populacji. Przybliżonego oszacowania odziedziczalności dokonujemy, mnożąc przez dwa różnice między korelacją bliźniąt jedno- i dwujajowych (Plomin i DeFries, 1998, s. 38).
Metoda adopcyjna jest sposobem oceny podobieństwa fenotypowego osób, które nie są spokrewnione genetycznie, ale mają wspólne środowisko. Służy więc głównie oszacowaniu wpływu środowiska na zmienność zachowania. Zdarzało się wprawdzie, że przedmiotem badań metodą adopcyjną były osoby spokrewnione, lecz wychowywane w innych rodzinach – z racji trudnego dostępu do takich osób jest to jednak rzadkością.
Metoda studiów rodzinnych, chociaż wprowadzona najwcześniej, bo już przez Galtona, służy wyłącznie do potwierdzenia wyników otrzymanych metodą bliźniąt lub jako metoda wyjściowa do dalszych badań. Wymaga ona par osób spokrewnionych biologicznie z trzech pokoleń – dzieci, rodziców i dziadków i służy do wykazania, czy istnieje przekazywalność zdolności poznawczych w rodzinie. Największe badania tego typu (Family Studies of Cognition) zostały przeprowadzone przez naukowców z University of Hawaii i University of Colorado i odbyły się na Hawajach w latach 70. W badaniu wzięło udział ponad 1000 rodzin, co pozwoliło na względnie rzetelne określenie podobieństwa między krewnymi w testach zdolności werbalnych i przestrzennych. Wyniki pokazują, że podobieństwo między osobami spokrewnionymi (korelacja wyniosła tu 0,25) jest większe niż między osobami niespokrewnionymi. Badania te obciążane są jednak dużym błędem pomiaru – nie stanowią bowiem podstaw do orzeczenia, czy podobieństwo to wynika z wspólnego wyposażenia genetycznego, czy z jednolitego środowiska (Plomin, DeFries, 1998).
Ponad pół wieku badań przy użyciu powyższych metod pozwoliło na uzyskanie takiej ilości danych, że możliwa stała się ich metaanaliza. Jej wyniki dały podstawę do ocenienia, że za różnice indywidualne w IQ w połowie odpowiada czynnik genetyczny, a w drugiej połowie uwarunkowania środowiskowe (Plomin i in., 2001). Co ciekawe, wpływ genów rośnie wraz z wiekiem. Uśrednione wyniki w populacji dzieci wskazują, że większą rolę odgrywa środowisko (zarówno specyficzne, jak i wspólne). W populacji dorosłych tendencja ta ulega odwróceniu – ponad 55% zmienności w inteligencji może być wyjaśniana odziedziczalnością, a tylko 40% wpływem środowiska specyficznego. U dorosłych udział czynników genetycznych w zróżnicowanie inteligencji jest więc większy. Prawdopodobnie wynika to z tego, że uwarunkowanie genetyczne nie jest niezmienne, a dyspozycje genetyczne popychają człowieka do wyboru środowiska, który dodatkowo wzmacnia ich wpływ. Wybór taki jest zaś możliwy dopiero po uniezależnieniu się od otoczenia rodzinnego2.
Należy pamiętać, że powyższe metody korelacyjne poddane zostały licznym krytykom. Po pierwsze, dzieci wychowywane w tej samej rodzinie niekoniecznie ulegają jednakowym wpływom środowiskowym (środowisko specyficzne może być zróżnicowane); po drugie, czynniki genetyczne wchodzą w interakcje ze środowiskowymi – na przykład rodzice o wyższym poziomie inteligencji mogą bardziej dbać o wykształcenie swojego dziecka. Wreszcie – środowisko dzieci rozdzielonych może być w dużym stopniu do siebie podobne – porównywanie bliźniąt metodą adopcyjną nie musi więc dowodzić wyłącznie wpływów genetycznych (Nęcka, 2003).
Ponadto, wyniki te są podatne na manipulacje, stąd niejednokrotnie były wykorzystywane w próbach uzasadniania rasistowskich ideologii czy udowadniania niższości określonych grup społecznych. Za przykład takich działań można podać uchwalony w 1924 roku przez Kongres USA Akt ograniczenia imigracji. Był on skutkiem m.in. kampanii psychologa Henry'ego Goddarda, który propagował poddawanie imigrantów testom psychometrycznym mierzącym ich możliwości umysłowe. Na podstawie uzyskanych danych, wskazujących na słabsze wyniki imigrantów z Wschodu niż z Zachodu, wraz z innymi psychologami dowodził o ich genetycznej gorszości. Nie uwzględniał przy tym bardzo ważnego faktu – grupy zakwalifikowane jako genetycznie gorsze, były po prostu słabiej zaznajomione z kulturą i językiem używanymi przy konstrukcji testów inteligencji. Gdy upłynął czas wystarczający do asymilacji, poziom obu grup się wyrównał (Gerrig i Zimbardo, 2006).
Jedną z bardziej kontrowersyjnych publikacji dotyczących wpływu genów na inteligencję była książka Richarda Herrnsteina i Charlesa Murraya: Krzywa w kształcie dzwonu: inteligencja i struktura klasowa w społeczności amerykańskiej. Ta wydana w 1994 roku monumentalna (licząca ponad 900 stron) pozycja wywołała długą i burzliwą dyskusję w wielu środowiskach – od akademickich po polityczne. Zawarte w niej twierdzenia opierały się na założeniu o istnieniu ogólnego czynnika zdolności poznawczych różnicującego ludzi. Czynnik ten wg autorów można zmierzyć z dużą dokładnością za pomocą specjalnie ku temu skonstruowanych testów psychologicznych. Jednocześnie, testy te nie są w żaden sposób stronnicze ze względu na przynależność do grup społecznych, etnicznych, rasowych lub ze względu na ekonomiczny standard życia. To zaś, co mierzą, stanowi dokładne odzwierciedlenie tego, co mają na myśli ludzie określając innych mianem bystrych, zdolnych czy inteligentnych. Co zaś najistotniejsze – zdolności poznawcze są w zasadniczym stopniu dziedziczne, a wskaźnik dziedziczności waha się od 40 do 80 procent. Iloraz inteligencji nie podlega przy tym zmianom na przestrzeni życia jednostki – możliwe są wyłącznie mało znaczące odchylenia od pierwotnego poziomu, choć też nie pojawiają się one często. W drugiej części książki autorzy prezentują badania, z których wynika, że istnieją znaczące różnice w inteligencji między poszczególnymi grupami etnicznymi w Stanach Zjednoczonych, przy czym Afroamerykanie mają iloraz inteligencji średnio o 15 punktów niższy od Amerykanów rasy białej.
Z powyższych twierdzeń autorzy wysunęli daleko idące postulaty modyfikacji programów społecznych i edukacyjnych. Skoro bowiem różnice w inteligencji są uwarunkowane genetycznie i nie podlegają zmianom, to wszelkie programy wyrównujące szanse są automatycznie pozbawione sensu. Wychodząc z tego założenia, autorzy proponowali między innymi eliminację pomocy socjalnej wspierającej macierzyństwo kobiet o niższym ilorazie inteligencji. Zarówno te postulaty, jak i same twierdzenia spotkały się z silną krytyką ze strony środowisk naukowych. Wprawdzie większość recenzentów zgadzało się z Herrseyem i Murrayem pod względem istnienia silnego wpływu genów na inteligencję człowieka, podważali natomiast stosowaną przez autorów metodologię oraz tezy o niezmienności i zróżnicowaniu zdolności umysłowych między różnymi grupami etnicznymi. Nie spotkały się też z akceptacją proponowane zmiany w systemie socjalnym państwa, bezpośrednio zmierzające do dyskryminacji rasowej jego mieszkańców. Warto tu dodać, że na chwilę obecną nie ma jednoznacznych danych dotyczących różnic w inteligencji między rasami.
Abstrahując od takich ideologicznych i dyskryminujących sposobów wykorzystywania testów inteligencji, należy zadać pytanie, czym ta mierzona inteligencja właściwie jest? W badaniach psychometrycznych korelacja między testami inteligencji a testami mierzącymi na przykład umiejętności społeczne czy konstruktywne radzenie sobie z problemami rzadko kiedy jest istotna statystycznie. Gdyby faktycznie inteligencja była, jak twierdzi np. Edwin Boring, wyłącznie tym, co mierzą testy inteligencji, czyli jedynie abstrakcyjnym konstruktem teoretycznym, wtedy nieuzasadnionym byłoby opieranie na niej jakichkolwiek działań społecznych. Inne badania wskazują jednak na to, że iloraz inteligencji jest trafnym predyktorem ocen, statusu, osiągnięć i satysfakcji w pracy.
Poza badaniami przy użyciu testów inteligencji, wykorzystuje się również inne sposoby oszacowania zdolności poznawczych. Jest to między innymi analiza czasu reakcji i czasu inspekcji. Czas inspekcji to czas potrzebny na zapoznanie się z bodźcem (do momentu rozpoznania bodźca właściwego); przyjmuje się, że osoby bardziej inteligentne szybciej reagują na bodziec. Ponadto wykonywane są analizy EEG i potencjałów wywołanych oraz badania z użyciem tomografii pozytonowej PET. Popularne jest również szacowanie przy użyciu neuroobrazowania, a więc badań z zastosowaniem rezonansu magnetycznego MRI (badanie objętości struktur mózgowych, istoty szarej i białej) oraz fMRI (badanie zmian w mózgu przy określonej aktywności).
Skupiłam się na metodach należących do genetyki ilościowej, a więc koncentrującej się na badaniu dziedziczenia cech, ale nie próbującej odkryć ilości i rodzaju genów ich warunkujących. Należy przy tym pamiętać, że czynniki genetyczne tworzą potencjał, który w ciągu życia jednostki jest rozwijany przez czynniki środowiskowe przy ważnym udziale własnej aktywności człowieka.
Nowe perspektywy eksploracji związków między genami a inteligencją otwiera rozwijająca się od ponad dekady genetyka molekularna. Polega ona na badaniu powiązań allelicznych między polimorfizmami wytypowanych genów a aktywnością mechanizmów neurobiochemicznych (z reguły dotyczy to neuroprzekaźników) postulowanych jako podłoże biologiczne odpowiednich cech czy zachowań (Strelau, 2006a). Początkowo skupiała się na wykrywaniu mutacji jednogenowych odpowiedzialnych za zaburzenia poznawcze. Poszukiwanie genów wpływających na zdolności umysłowe jest bowiem zadaniem niezmiernie trudnym – funkcjonowanie poznawcze nie jest wynikiem działania jednego genu, ale współpracy wielkiej ich ilości. Poza tym wielu autorów przypuszcza, że geny odpowiedzialne za upośledzenie umysłowe są tymi samymi, co te odpowiedzialne za normalny rozwój umysłowy. Jeśli teza ta byłaby prawdziwa, ograniczyłoby to lub nawet zamknęło badania genetyczne nad inteligencją3. Niezależnie od tego, genetyka molekularna odniosła już wiele sukcesów w odkrywaniu związków zdolności poznawczych z kodem DNA. Jeśli tendencja ta nie zostanie zahamowana, być może uda się uzyskać rzetelne dane z zakresu wpływu genów na inteligencję i umiejętności umysłowe. Otworzyłoby to też nowe możliwości zapobiegania chorobom obecnie uznawanym za wrodzone i nieuleczalne.
Bibliografia.
Gerrig, R. J., Zimbardo, P. G. (2006). Psychologia i życie. Warszawa: Wydawnictwo naukowe PWN, 294 – 301.
Nęcka, E., (2003). Inteligencja. Geneza, struktura, funkcje. Gdańsk: Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, 60.
Plomin, R., DeFries, J.C., (1996). Genetyczne podłoże inteligencji, Świat Nauki, 6, 38.
Plomin, R., DeFries, J. C., McClearn, G. E., McGuffin, P. (2001). Genetyka zachowania. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
Strelau, J. (2006). Psychologia Różnic Indywidualnych, Warszawa: Scholar.
Strelau, J. (2006a). Kilka refleksji na temat różnic indywidualnych – z perspektywy psychologa. Nauka, 4, 16.
The Bell Curve. In Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/The_Bell_Curve, (stan z dnia 5 sierpnia 2010 r., godz. 17.30).
Cyt. Za: Włodzimierz Oniszczenko, wykłady z Psychologii Różnic Indywidualnych z dnia 29 kwietnia 2010 r.↩
Zob. Włodzimierz Oniszczenko, wykłady z Psychologii Różnic Indywidualnych z dnia 13 maja 2010 r.↩
Zob. Włodzimierz Oniszczenko, wykłady z Psychologii Różnic Indywidualnych z dnia 13 maja 2010 r.↩