Горе без ума: как наследственность влияет на умственные способности и как генетические мутации создают гениев

Кого вообще считать умным — сутулого очкарика, прочитавшего десять тысяч книг, стремительно разбогатевшего бизнесмена или, может, бабку Агафью, к которой вся деревня ходит за житейским советом? Первую попытку измерить интеллект единым мерилом предпринял английский исследователь Фрэнсис Гальтон в 1884 году. Ученый был уверен, что умственные способности можно оценить по физическим параметрам вроде окружности головы и выраженности рефлексов, однако его гипотеза не подтвердилась.

Четверть века спустя француз Альфред Бине разработал тест, оценивающий математические способности, пространственное мышление, оперативную память. Попытка Бине оказалась удачной: созданный им тест IQ в несколько измененном виде используется до сих пор. В нем испытуемые могут набрать от 0 до 160 баллов. Чем больше баллов, тем человек умнее.

В XX веке IQ-тесты были очень популярны, однако в начале XXI их стали критиковать за однобокость. По мнению скептиков, испытания проверяют только отдельные специфические умения, не учитывая, к примеру, творческое воображение и эмоциональную отзывчивость, которые также необходимы для успеха в жизни.

Однако статистический анализ показал: количество баллов, набранных в IQ-тесте, очень точно предсказывает, насколько хорошо человек будет справляться с любыми задачами. «Многобалльники» получают высшее образование и ученые степени, удачно устраиваются на работу, у них лучше здоровье и выше продолжительность жизни. Мало того, результат в IQ-тестах — один из показателей того, сможет ли пара построить долгосрочные отношения: вопреки расхожему мнению, друг к другу притягиваются не противоположности, а люди со сходными умственными способностями.

Неуловимая наследственность

Чем же определяются эти способности — числом прочитанных книг или удачным набором генов? Оказывается, чтобы ответить на данный вопрос, необязательно расшифровывать человеческую ДНК. Достаточно просто сравнить между собой близнецов — однояйцевых, то есть генетически идентичных, и разнояйцевых, или гетерозиготных. Если по количеству пятерок и двоек однояйцевые братья и сестры больше похожи друг на друга, чем гетерозиготные, значит, наследственная составляющая в интеллектуальных способностях велика.

Результаты многочисленных близнецовых исследований показали: вклад наследственности в умственные способности человека составляет не менее 50%. К этим данным добавились итоги работ, в которых оценивался IQ усыновленных детей. Так, авторитетный психолог Роберт Пломин наглядно продемонстрировал, что умственные способности приемных родителей не влияют на успехи сыновей и дочерей, зато интеллект биологических мам и пап передается отпрыскам, даже если они никогда не общались.

У описанных методов есть минус: близнецов и приемных детей слишком мало, чтобы строить на полученных данных серьезную статистику. В последние годы генетики в сотрудничестве с биоинформатиками и математиками проанализировали образцы ДНК десятков тысяч людей с целью проверить вывод о наследственной природе интеллекта. Первые результаты разошлись с ожиданиями: ученые не смогли найти связь между конкретными генами и IQ.

Расхождение между генетическими и «близнецовыми» данными назвали «исчезнувшей наследственностью». Загадка разрешилась через несколько лет, когда ученые лучше разобрались в механизмах работы генома. Выяснилось, что на интеллект влияют тысячи различных генов. Вклад каждого из них в общее дело едва заметен, но «выигрышная комбинация» может подарить миру Перельмана или Хокинга. Этим и объясняется парадокс: механизм наследственности оказался слишком сложным, чтобы его удалось разгадать с первого раза.

ЗАБЛУЖДЕНИЕ
Мозги не купишь

Некоторые близнецовые тесты показывали, что интеллект больше зависит от уровня дохода семьи, чем от наследственности. Психологи объясняли это тем, что богатые родители чаще отдают детей в хорошие школы. Однако генетические исследования на больших выборках опровергли данную идею: независимо от достатка семьи степень наследственности интеллекта остается постоянной.

Код да Винчи

Производители сейфов утверждают: нет такого шифра, который нельзя разгадать, но чем сложнее комбинация, тем больше времени уйдет на взлом. Код интеллекта также познаваем, и на его расшифровку ученые тратят время и деньги.

Генетики в сотрудничестве с биоинформатиками и примкнувшими к ним математиками создали мощнейшие методы, которые позволяют «вытаскивать» причинно-следственные связи — даже очень слабые — из большого количества данных. Ученые получают образцы ДНК от десятков тысяч людей и выявляют статистическую связь отдельных генов с IQ. Влияние каждого конкретного генетического маркера может быть крайне низким — 0,005% и даже меньше.

Поиск осложняется тем, что отдельные гены вовлечены в сложные взаимосвязи друг с другом, или эпистаз. К примеру, ген, А проявляет себя по максимуму в присутствии генов Б и В, а если имеется только ген В, то, А не работает. При этом каждый из генов может встречаться в нескольких вариантах.

Чтобы в такой ситуации «выцепить» влияние отдельных генов, нужны гигантские выборки. Хорошая новость в том, что методы генетических исследований стремительно совершенствуются и дешевеют. Благодаря этому размеры выборок растут невероятными темпами. В 2017 году в журнале Nature Genetics вышла статья, авторы которой проанализировали связь огромного количества генов и интеллекта. Ученые работали с данными 78 000 человек. Им удалось определить 52 гена, «неудачные» варианты которых снижают умственные способности. Большинство из них регулируют рост и развитие нервной ткани, отвечают за вытяжение отростков нейронов и образование контактов между ними.

Другими словами, мозг людей, которым достались «удачные» варианты генов, изначально формируется немного иначе, чем мозг тех, кому с генами повезло меньше. Исправить эти конструктивные особенности при помощи каких-то занятий если и можно, то незначительно. Точно так же, как тюнингом не получится превратить «запорожец» в «роллс-ройс».

РАЗВИТИЕ
Не интеллектом единым

Высокий интеллект повышает вероятность добиться успеха в жизни, но такая закономерность не абсолютна. Многим знакома ситуация, когда явный умница спивается или бесконечно ругается с начальством и остается внизу карьерной лестницы.

И это неспроста: исследования последних двух десятилетий выявили критерий, который коррелирует с жизненным успехом лучше. Это способность контролировать свои импульсивные порывы, или сила воли. Даже гениальному человеку необходимо много трудиться. И если он не в состоянии делать это, то его жизненные итоги окажутся хуже, чем у способных на систематическую работу людей с самым обычным интеллектом.

Не от мира сего

Казалось бы, теперь все понятно: единицам достаются «роллс-ройсы», некоторым — «запорожцы», а основная масса людей довольствуется обычными авто среднего класса. Проблема в том, что с точки зрения математики гений масштаба Эйнштейна — это не «роллс-ройс», а что-то вроде летающей тарелки.

Основная популяция людей живет по законам нормального распределения. Обладателей среднего ума — больше всех. Ярко выраженных умников, которым достался особенно удачный набор генов, гораздо меньше, равно как и явных идиотов. Выдающихся людей — единицы.

Однако гении резко отличаются не только от обычных, но и от выдающихся личностей. Их способности выходят даже за рамки экстремальных значений нормального распределения. Чтобы родился новый Эйнштейн, просто удачного сочетания генов недостаточно. Нужна уникальная комбинация, которая не наследуется от родителей, а возникает из-за мутаций. Именно поэтому гении составляют меньше 0,1% популяции.

Косвенно версию о мутациях подтверждают исследования людей, находящихся на другом краю интеллектуальной шкалы, — таких, у кого есть выраженные умственные проблемы. Американские ученые в 2013 году показали, что уровень IQ братьев и сестер пациентов с серьезной интеллектуальной неполноценностью соответствует среднему для популяции значению около 100. А ближайшие родственники тех, у кого умственные отклонения не настолько выражены, обладают IQ около 85. То есть радикальное снижение интеллекта — результат новых мутаций, которые появились у этого конкретного человека. А вот просто ум «ниже среднего» — генетическое невезение, при котором человек получает неоптимальный (но вполне «рабочий») набор генов по наследству.

Имеющему приумножится

Все эти открытия выглядят ужасно несправедливыми: получается, что одним людям достается более умный мозг, а остальные не могут «дотянуть» свой до такого уровня, даже если будут очень стараться. Иными словами, последние данные о природе интеллекта указывают на изначальное неустранимое неравенство людей.

«Мы не любим говорить об IQ, потому что такие разговоры подрывают наши представления о всеобщем равенстве, — говорит Дуглас Деттерман, профессор психологии и бывший главный редактор научного журнала Intelligence, посвященного исследованиям природы интеллекта. — Мы привыкли думать, что все люди равны, и поэтому мы так гордимся своими достижениями. Мол, я оказался там, где я есть, исключительно благодаря тому, что я упорно трудился».

Разумеется, окружение, воспитание и образование вносят свой вклад в развитие интеллектуальных способностей человека. Вот только очень часто влияние окружающей среды лишь усугубляет изначально заданную наследственную разницу. Способные дети быстрее начинают говорить, и родители раньше учат их читать. А принимая во внимание, что такие дети быстро впитывают новые знания, папы и мамы получают мощное положительное подкрепление своих усилий и продолжают их. Дети, которым буквы и слоги даются с трудом, чаще провоцируют у родителей чувство досады, которое существенно уменьшает их стимул заниматься с ребенком.

Более того, так как интеллект очень сильно предопределен генетически, среда, в которую дети попадают сразу после рождения, обычно стимулирует их естественные склонности. Родители-математики будут покупать ребенку сборники занимательных арифметических задач, в их повседневных разговорах часто всплывают математические термины. Если у таких мамы и папы рождается ребенок с выраженными способностями к точным наукам, ему гораздо проще развивать их, чем малышу, растущему в чуждой для него среде историков или филологов.

Этот феномен называется эффектом Матфея в честь высказывания, встречающегося в одной из притч в Евангелии от Матфея: «…ибо всякому имеющему дастся и приумножится, а у неимеющего отнимется и то, что имеет».