Bioinformatyk.eu nowy serwis o bioinformatyce i programowaniu

31 maj, 2010

Jak dziedziczone jest IQ ? Czynniki genetyczne i środowiskowe.

Zamieszczony przez: Justi w: Genetyka

Pojęcie inteligencja ogólnie oznacza zespół zdolności umysłowych, które umożliwiają wykorzystanie posiadanego zasobu wiadomości – wynikających z wiedzy wyuczonej, teoretycznej i doświadczenia – w rozwiązywaniu problemów. Inteligencja objawia się łatwością radzenia sobie z wyzwaniami w postaci zaskakujących sytuacji, rozwiązywania nowych zadań, szybkiego i sprawnego pokonywania trudności. Takim wyzwaniem może być, na przykład rozwiązanie zadania matematycznego, ale także umiejętność podjęcia szybkiej decyzji w sytuacji kryzysowej czy organizacja wydanej pracy.

Do pomiarów IQ stworzono wiele testów, ich nazwy wywodzą się od nazwisk ich twórców. Mamy zatem testy Cattell’a, Wisslera, Termana, Wechslera itp. Opierają się one na szeregu pytań i zadań, trwają przez określony z góry ustalony czas. Jednak bez względu na test, rozkład wyników jest zawsze podobny do krzywej dzwonowej (rozkładu normalnego) :

rozkład_normalnyRozkład normalny współczynnika IQ w społeczeństwie. Wysokość słupka dla danej wartości IQ odpowiada procentowej ilości ludzi o takim właśnie współczynniku. Można zauważyć, że zarówno skrajnie wysokich jak i skrajnie niskich wyników jest stosunkowo mało, lecz ilości są porównywalne. Kształt dzwonu przywodzi na myśl fenotyp o charakterze ciągłym, warunkowany przez wiele genów.

Prekursorem naukowych badań nad inteligencją był Sir Francis Galton (1883), bliski krewny Karola Darwina. Jak można się domyślić, podlegał silnym wpływom ewolucjonizmu, od którego zapożyczył pojęcia indywidualnej zmienności cech i przystosowania do wymagań środowiska. Był przekonany, że „geniusz” jest nabywany w drodze dziedziczenia, i próbował ten pogląd udowodnić w szeroko zakrojonych badaniach statystycznych (Galton, 1892).

Badając zjawisko dziedziczności uzdolnień, Galton zauważył przy tym i opisał zjawisko tzw. „regresji do średniej”. Polega ono na tym, że potomstwo osobników wysoce uzdolnionych jest przeciętnie mniej uzdolnione od swoich rodziców. Cecha jak gdyby „cofa się” w wyniku dziedziczenia, co uznano za przejaw degeneracji geniuszu w wyniku przekazywania go z pokolenia na pokolenie. Galton nie zauważył jednak zjawiska odwrotnego, czyli wzrostu przeciętnego poziomu uzdolnień potomstwa osób mniej zdolnych w stosunku do pokolenia rodzicielskiego. Stan tej rzeczy da się wyjaśnić na przykładzie. Spójrzmy na wykresy:

rozkład_a_IQ

Rysunek 2

Standardowym przekonaniem dotyczącym ewentualnej dziedziczności inteligencji, jest to, że przekaz cech z pokolenia na pokolenie dokonuje się w linii prostej. Wynikałoby stąd, że mało inteligentni rodzice muszą mieć mało inteligentne dzieci, natomiast rodzice bardzo inteligentni – odwrotnie. Na rys 2a. Przedstawiona jest taka silna determinacja cech potomstwa przez cechy rodziców. Jest to model błędny. Rys 2b. Przedstawia poprawny model, którego rozkład jest zbliżony do normalnego. Weźmy pierwszych 4 osobników, wszyscy należą do pierwszej grupy o inteligencji bardzo niskiej. Natomiast ich dzieci fenotypowo wykażą stosunek 1:2:1, czyli 1 dziecko na 4 będzie rzeczywiście bardzo mało inteligentne, ale 2 z pozostałych będzie miała już inteligencję nieco wyższą, ostatnie cechować się będzie inteligencję normalną. Analogiczne zjawisko da się zaobserwować w grupie osobników bardzo zdolnych, ale z tendencją do „regresji”. Jak widać, skrajne wartości cech w następnym pokoleniu przekształcają się w wartości mniej skrajne. W podobny sposób można rozpisać stosunek fenotypowy potomstwa rodziców o przeciętnym IQ. Będzie to 1:6:10:6:1, ,czyli po jednym dziecku bardzo wysoko i bardzo mało inteligentnym, po 6 o IQ niskim i wysokim oraz najliczniejsza grupa dzieci – 10 – o ilorazie swoich rodziców, czyli przeciętnym.

Wiemy już, że IQ jest skorelowane z podłożem genetycznym, nie wiemy jednak w jakim stopniu, nie wiem też, czy występują inne czynniki wypływające na poziom inteligencji ludzkiej.

Otóż przeprowadzono badania nad bliźniętami jedno i dwujajowymi. Wyniki tych badań nie potwierdzają wyłączności genetyki na wpływ wartości IQ. Trzeba uwzględnić również środowisko, w którym dane osoby żyły. Fachowo środowisko to dzieli się na środowiska wspólne i specyficzne, i są to te, w których wzrastamy. Pierwsze oddziałuje w ten sam sposób na wszystkich członków rodziny, drugie wpływa jedynie na określoną jednostkę. Środowiskiem może być rodzina i panujące warunki materialne oraz dobrobyt, religia i wiara, szkoła i dalsze otoczenie.

We wspomnianym już wcześniej badaniu bliźniąt mierzono korelacje między zdolnościami werbalnymi i przestrzennymi . Kiedy zestawiono rezultaty, okazało się, że geny wywierają znaczący, acz nie jedyny wpływ na specyficzne zdolności poznawcze.

bliźnięta_korelacje

Powyższy rysunek przedstawia zbiorcze wyniki tych badań. We wszystkich grupach wiekowych wyniki bliźniąt jednojajowych są bardziej zbliżone do siebie niż wyniki tych drugich. W konsekwencji odkrycie to jest sprzeczne z utrwalonym przekonaniem, że wpływ czynników genetycznych maleje wraz z wiekiem.

zaleznosc_IQ_srodowisko

Zależność wpływu środowiska na zdolności intelektualne człowieka.
Wykres przypomina funkcję hiperboliczną : na początku wzrost jest bardzo gwałtowny by potem silnie osłabnąć. Zdolności intelektualne każdego z nas są ograniczone, niezależnie od tego jak bardzo byśmy oddziaływali na otoczenie a ono na nas. Oznacza to, że nie można oczekiwać nieskończonej poprawy współczynnika inteligencji, polepszając w nieskończoność warunki środowiskowe.

Jako, że tematem tej pracy jest dziedziczenie ilorazu inteligencji a nie metody wychowania inteligentnego dziecka, powrócę jeszcze na chwilę do aspektu genetycznego. Najnowsze badania prezentują nam okazała mapę chromosomową, z zamarkowanymi genami odpowiedzialnymi prawdopodobnie za inteligencję:

Niebieskie markery wskazują na geny ściśle powiązane z dziedziczeniem inteligencji. Czerwonym kolorem zaznaczono te rejony, które mają ważne znaczenie w tym dziedziczeniu. Oznaczono również sugerowane rejony, mogące wykazywać powiązanie i które należy dokładniej zbadać.

Jak widać na powyższym rysunku oraz na podstawie wcześniejszych rozważań, można ustalić, że istnieje wiele markerów DNA, związanych z inteligencją, ulokowanych w różnych miejscach genotypu. Im większa liczba tych markerów, tym silniejszy efekt fenotypowy (rys 6.b)


Rys. 6 a i b (prawy). W modelu pojedynczego genu wyróżniamy 2 fenotypy, tylko zdrowi albo tylko osoby z zaburzeniami. Natomiast w modelu cech ilościowych występuje pełen gradient fenotypów, od osób posiadających wiele alleli obniżających osiągnięcia aż do osób nie posiadających ani jednego takiego allelu. W środowisku, które na co dzień obserwujemy, występuje zdecydowanie drugi z przedstawionych modeli.

Jako ciekawostkę podam fakt, że powstałą teoria tzw. imprintingu genomowego (inaczej teoria piętnowania genomowego), powiązanego z tym iż jeden z genów odpowiedzialnych za IQ przekazywany może być jedynie od jednego rodziców – od matki. Jest to gen EST0083 i znajduje się w genomie mitochondrialnym. Po ogłoszeniu tej teorii bardzo szybko wywiązała się dyskusja, jaki duży wpływ na na inteligencję przyszłych dzieci może mieć kobieta. Jak na razie jest to kwestia sporna i naukowcy są ostrożni wobec stawiania odważniejszych hipotez.

Podsumowując:

Podsumowanie IQ

G – czynnik genetyczny(addytywny i nieaddytywny)

C – środowisko wspólne

E – środowisko specyficzne

B – błąd pomiaru

Wniosek nasuwa się sam: zarówno czynniki genetyczne jak i środowiskowe mają kluczowy wpływ na rozwój inteligencji człowieka i nie można tego faktu pomijać.

Bibliografia:

  • David Plotz „Fabryka geniuszów. Niezwykła historia banku spermy Noblistów” Świat Książki, 2007
  • Robert J. Sternberg,Elena Grigorenko „The general factor of intelligence: how general is it?” Tom 2001, books.google.pl
  • http://www.molwick.com/en/intelligence/
  • Artur Włodarski „Geny. Matczyne kontra ojcowskie” Gazeta Wyborcza, 15 marzec 1998
  • Edward Nęcka, „Inteligencja: Geneza. Struktura. Funkcje” gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, 2003
  • Robert Plomin i John C. DeFries „Genetyczne podłoże inteligencji”
  • Danielle Posthuma, Eco J.C. de Geus „Progress in the Molecular – Genetic Study of Intelligence”, Current Directions in Psychological Science (Wiley-Blackwell) August 1, 2006

Autorem artykułu jest Justi

Brak odpowiedzi na "Jak dziedziczone jest IQ ? Czynniki genetyczne i środowiskowe."

Formularz komentarza

Bioinformatyk.eu na Facebook'u

Ciekawa literatura

O serwisie


Dynamiczny serwis tworzony przez studentów, dla studentów, który chcą dowiedzieć się czym jest i zajmuje się bioinformatyka. Naszym głównym celem jest zaopatrzenie Ciebie w niezbędną wiedzę, potrzebną do wypłynięcia w rozwijający się świat bioinformatyczny!




Nowości z sieci: