Генетика та освіта

Нейробіолог Майкл Томас про спадковість інтелекту, передбачувальну силу ДНК і редукціоністські пояснення результатів дітей в освіті.

Як генетика співвідноситься з освітою? Останнім часом відзначається вибухове зростання у галузі генетичних досліджень. Особливо це помітно за останні двадцять років. Що з цих досліджень може бути актуальним для освіти та вчителів?

Серед іншого вчителів на уроках вражає те, наскільки діти різні: наскільки по-різному вони поводяться, по-різному вчаться. Зважаючи на все, деякі з цих відмінностей передаються у спадок: ми бачимо, що деякі діти розумніші, деякі швидше бігають і в цілому кращі у спорті, у деяких яскраво виражена емпатія, деякі діти схильні до творчості. Частина цих рис і здібностей певною мірою присутня у всієї сім'ї, так що можна зробити висновок про те, що на них якось впливають гени.

Спадковість успіхів в освіті

Один із способів досліджувати це явище — подивитися на спадковість, яка показує, якою мірою певна риса — інтелект, творчі чи спортивні здібності або, наприклад, ріст людини — передбачаються, пояснюються генетичною подібністю. Щоб проаналізувати рівень успадкованості, психологи та психогенетики використовують такий метод: вони дивляться на подібність членів однієї сім'ї у певній рисі, наприклад зрості. Припустимо, є сім'я з однояйцевими близнюками. Генетично вони однакові, і часто їхній зріст дуже схожий. Потім можна подивитися на звичайних сиблінгів, які генетично схожі в середньому лише на 50% і оцінити, наскільки схожий зріст у них. Можливо, подібність у рості буде меншою, ніж у однояйцевих близнюків. Той факт, що зріст у однояйцевих близнюків більше схожий, ніж у сиблінгів, змушує нас припустити, що він дуже залежить від генів. Можна зробити відповідні розрахунки та отримати чисельні результати, адже спадковість — це пропорція відмінностей, оцінка, яка частина з них задана генами. У разі зросту спадковість становить близько 80%, тобто те, наскільки високою виросте дитина, на 80% залежить від росту її батьків і на 20% — від середовища, наприклад від якості харчування. Те саме можна зробити і з освітою.

У Великій Британії Єва Краполь з колегами провела дослідження на великій вибірці, в якому порівняла результати іспитів однояйцевих та різнояйцевих близнюків з різних дисциплін, які вони складали у шістнадцять років. Для оцінки спадковості використовувався той самий метод. Виявилось, що результати іспиту успадковуються приблизно на 60%. Тобто близько 60% варіантів того, наскільки добре ви складаєте іспити, залежить від ваших генів. Ви можете сказати: «Ну це просто інтелект», адже інтелект успадковується на 50–75%. Дослідники спробували описати це статистично, а також виміряли деякі інші риси, які, мабуть, часто корелюють із освітніми досягненнями: особистісні характеристики дітей, їхнє здоров'я, добробут. Вони також попросили батьків заповнити опитувальники про те, чи діти демонстрували проблемну поведінку. Деякі з цих факторів корелювали між собою, і за ними можна було прогнозувати результат освіти. Крім того, виявилося, що всі вони також дуже успадковуються. Цей набір чинників, які не мають нічого спільного з інтелектом, міг пояснити успадкованість результатів іспитів так само, як і сам інтелект. Отже, мабуть, річ не тільки в генах інтелекту.

Група дослідників на чолі з Кайлі Рімфелд звернула увагу на окремі дисципліни: математику, мистецтво, науку, економіку та підприємництво. Вчені подивилися на успадковуваність кожної з них, виключивши чинник інтелекту. Тобто вони вивчали лише різницю між успадковуваністю окремих дисциплін. У такому дослідженні можна оцінити генетичні ефекти: чи однакові вони для різних дисциплін чи є відмінності? Чи можна виділити окремі гени, які відповідають за успіхи в науці, та гени мистецтва? Дослідники виявили, що успадкованість все ще дуже висока – від 40 до 60% – і між дисциплінами не було великих відмінностей. Зважаючи на все, на них впливають загальні гени, які задають успіхи в освіті.

Тут треба зробити крок назад і спитати: а що таке гени? Це розташовані в клітинних ядрах ділянки ДНК, які відповідають за виробництво білків, або за регулювання діяльності інших генів, що виробляють білки. Як же створення білків у ядрах біологічних клітин впливає на освітні досягнення? Це дуже складне питання і для детальної відповіді на нього знадобляться десятиліття досліджень. Ця відповідь буде пов'язана з особливостями біологічного та когнітивного розвитку дітей і того, як на дитину впливають навколишні умови різних рівнів: біологічне середовище, фізіологічне середовище його організму, фізичне середовище, з яким вона взаємодіє, та соціальне середовище. І часто сама дитина створює ці умови під час динамічної взаємодії з ними.

Гени та успішність

Можна спуститися у дослідженнях на рівень ДНК. Людська ДНК майже вся однакова — це те, що робить нас людьми, але в популяції можна зареєструвати по всьому геному деякі відмінності в його елементах і подивитися, як вони корелюють з відмінностями в освітніх досягненнях.

Ще одна група дослідників на чолі з Корнеліусом Рітвельдом провела дослідження на 120 000 індивідів - це дуже велика вибірка. Вони взяли широкий показник: скільки років ці люди присвятили освіті. Виявилося, що передбачувана сила відмінностей у ДНК дуже мала: кореляції дуже слабкі, і помітити їх можна лише при дуже великих вибірках. Це свідчить про те, що розбіжності у освітніх досягненнях залежать від спільної роботи багатьох генів. Це дуже дивно, оскільки відомо, що спадковість сімейних рис становить близько 40%, але зареєстровані кореляції між відмінностями в ДНК та освітніми досягненнями пояснювали лише 2% дисперсії в освітніх досягненнях. Таким чином, якщо використовується метод дослідження сімейної подібності, виявляється, що гени задають 40% відмінностей, але якщо вимірювати гени безпосередньо, нічого схожого не спостерігається.

Цікаво, що у Новій Зеландії було проведено ще одне дослідження, в якому ці ДНК-маркери застосували до іншої вибірки — цього разу до групи дорослих людей, які вже довго прожили. Можна було дізнатися, що з ними відбувалося у різні моменти життя. Виявилося, що ділянки ДНК, які пророкують шкільні успіхи, також передбачали ніяк не пов'язані з освітою показники, такі як заробіток. Були виявлені цікаві кореляції: якщо ДНК передбачає, що ви будете, наприклад, успішні в освіті, у вас, напевно, буде забезпечена сім'я.

І третє, що показало це дослідження: хоча ДНК передбачає, що людина буде успішна при здобутті освіти, це не означає, що у неї буде щасливе життя. Деякі з тих, у кого були хороші освітні здібності, не були щасливішими або здоровішими за інших. Отже, цей комплекс генів надає загальні ефекти успіхи у освоєнні різних дисциплін. Але, мабуть, на щастя та здоров'я вони не впливають. Таким чином, у цій галузі ще лишилися загадки.

Інтелект та довкілля

Багато вчителів, з якими я розмовляв про генетику, обурювалися: «Це такий детерміністський та редукціоністський погляд на дітей!..» Необхідно наголосити: якщо гени впливають на освіту, це не означає, що результат освіти повністю ними зумовлений. У генетичних дослідженнях вчені намагаються зрозуміти, як довкілля може змінити освітні досягнення.

Ось приклад, заснований на реальних даних: хоча інтелект загалом добре успадковується, у людей з дуже бідних сімей ця спадковість різко знижена. Тобто вони мають хороший генетичний потенціал, але їх стримує середовище. Таким чином, якщо перевести людину в середу з меншою кількістю можливостей, спадковість падає. Другий приклад вигаданий: його найпростіше зрозуміти з погляду медицини. Наприклад, я протестував чиюсь ДНК і говорю: «Якщо у вас болить голова, то, судячи з вашої ДНК, вам краще пити ібупрофен, а не парацетамол: у вас така фізіологія». Або: "У вас середній вік, і з урахуванням вашої фізіології вам варто займатися фізкультурою, тому що у вас можуть забитися артерії". Або: «У вас добрі механізми репарації ДНК. Якщо хочете, можете курити, проблем не буде. У кожному з цих випадків я дивлюся на ДНК і вдаю, як краще лікувати головний біль, як краще підтримувати здоров'я і хорошу форму в середньому віці і так далі.

Коли ми вивчаємо ДНК, то намагаємося зрозуміти, в яких умовах результат буде найкращим. У разі освіти ми хочемо визначити, як найкраще вчити дітей і як різні фактори на кшталт здоров'я та фізичної форми можуть допомогти їм досягти найкращих результатів.