Гены не пишут судьбу: что связало учёбу и поведение детей

Исследование показало: генетические варианты, статистически связанные с более высоким уровнем образования, связаны также с некоторыми поведенческими и эмоциональными трудностями у детей и подростков — точнее, с их меньшей выраженностью. Наиболее заметны связи с проблемами внимания и физическими жалобами, возникающими на фоне эмоционального стресса. Они в основном объясняются когнитивной составляющей генетического показателя, а не его некогнитивной частью; наиболее выраженные закономерности обнаружились у девочек. Работа опубликована в журнале Behavior Genetics.

Исследователи поведенческой генетики используют полигенный индекс (PGI) — статистический показатель, суммирующий множество небольших связей между вариантами ДНК и изучаемым признаком. Это не измеритель врождённой сущности и не генетический приговор. Индекс, связанный с уровнем образования, отражает сложное переплетение генетических различий, социальных условий и доступных человеку возможностей. Под уровнем образования в таких исследованиях обычно понимают общее число лет формального обучения.

Проблемы поведения детей часто делят на две группы. Интернализующие трудности направлены внутрь: тревожность, подавленность, замкнутость и физические жалобы, например боли в животе, связанные с переживаниями. Экстернализующие проявляются вовне — это агрессия и нарушение правил, способные мешать дома и в школе. Проблемы внимания, социальные трудности и необычные мысли располагаются между этими категориями.

Связь генов ребёнка с его поведением непросто отделить от влияния семьи: родители передают детям ДНК и одновременно формируют домашнюю среду. В работе 2018 года учёные показали, что родительские генетические особенности могут влиять на детей через условия воспитания. Это называют генетическим воспитанием (genetic nurture). Поэтому для оценки прямых генетических связей важно учитывать также генетические показатели родителей.

Образование зависит не только от результатов тестов. На него могут влиять настойчивость, любознательность и эмоциональная устойчивость. В исследовании 2021 года метод GWAS-by-subtraction — разделение результатов полногеномного исследования ассоциаций — позволил разбить генетический сигнал, связанный с образованием, на две части. Первая связана с результатами когнитивных тестов, вторая, названная «некогнитивной», включает оставшиеся связи, в том числе потенциально относящиеся к мотивации и личностным особенностям.

В 2020 году другая работа обнаружила, что образовательный PGI ребёнка связан с меньшим числом симптомов дефицита внимания и гиперактивности даже после учёта ДНК родителей. Это подтолкнуло авторов нового исследования проверить, какие именно компоненты образовательного генетического показателя связаны с проблемами поведения и меняются ли результаты в зависимости от пола ребёнка и того, кто заполняет опросник.

«Образовательный полигенный индекс стал очень сильным предиктором в социогеномике и используется также в экономике и социологии. Мне хотелось лучше понять, что именно содержится в его сигнале», — объяснила ведущий автор работы Lyydia Alajääskö, докторант-экономист Vrije Universiteit Amsterdam, специализирующаяся на геномной экономике.

По словам Alajääskö, экономические теории выделяют когнитивные и некогнитивные навыки, связанные с успехом во взрослой жизни. Детские проблемы поведения стали для исследователей способом проверить, сохраняется ли это разделение, когда рассматривается поведение, которое обычно относят к социально-эмоциональной сфере.

Команда изучила генетические и поведенческие данные проекта Lifelines — многопоколенного исследования здоровья на севере Нидерландов. В анализ вошли 4008 детей и подростков 4–17 лет; всего они предоставили 7787 наблюдений в нескольких волнах опроса. Все участники имели европейское генетическое происхождение. Во многих случаях геномы как минимум одного из родителей не измеряли напрямую, а статистически восстанавливали.

Поведение оценивали с помощью стандартизированных опросников системы Achenbach. Родители заполнили анкеты по 4611 наблюдениям, а подростки 13–17 лет — анкеты самооценки по 3176 наблюдениям. Опросники охватывали восемь областей, включая тревожность, физические жалобы, трудности с вниманием и агрессивное поведение.

Для каждого участника исследователи рассчитали общий PGI, связанный с уровнем образования, и его когнитивную (Cog) и некогнитивную (NonCog) составляющие. В моделях учитывались пол и возраст ребёнка, год рождения, волна исследования и широкие категории происхождения. Учёные применили строгий статистический порог, чтобы уменьшить вероятность случайных находок. Затем они сравнили результаты моделей с учётом родительских PGI и без него. Связь считали устойчивой, если она сохранялась после включения показателей родителей.

В целом более высокие значения образовательного PGI были связаны с меньшей выраженностью некоторых проблем, однако устойчивые результаты касались лишь отдельных областей. Основная часть связей приходилась на когнитивный компонент. Он устойчиво соотносился с меньшим количеством проблем внимания в оценках родителей и меньшим числом физических жалоб, связанных с эмоциональным неблагополучием, в самооценках подростков. Также когнитивная часть была связана с меньшим количеством тревожных или депрессивных симптомов по оценкам родителей, но эта закономерность зависела от спецификации статистической модели.

Некогнитивный компонент показывал более слабые и непоследовательные связи; в основных моделях они не достигли статистической устойчивости. Однако Alajääskö предостерегла от вывода, будто этот путь не имеет значения: выборке могло не хватить статистической мощности, а сам метод разделения GWAS имеет ограничения. По её словам, результаты допускают предположение, что когнитивные и некогнитивные компоненты могут частично отражать общую основу, а не два полностью независимых пути. Пока это лишь гипотеза.

Родительские PGI в основных моделях не были статистически значимыми предикторами проблем поведения детей. Это говорит о том, что обнаруженные связи, вероятно, не объясняются главным образом домашней средой, которую формируют генетические особенности родителей. Но небольшие косвенные эффекты исследование могло не выявить. Кроме того, даже прямые генетические связи не означают исключительно биологическое воздействие: на них могут влиять реакции окружающих на особенности самого ребёнка.

При отдельном анализе девочек и мальчиков различия оказались заметными. У девочек когнитивный компонент устойчиво связывался с меньшим количеством тревожных и депрессивных симптомов, необычных или навязчивых мыслей, проблем внимания и агрессии — по оценкам родителей. В самооценках девочек общий PGI устойчиво соотносился с меньшим числом физических жалоб и интернализующих трудностей, тогда как когнитивный компонент сохранял устойчивую связь только с физическими жалобами. У мальчиков первоначальные связи встречались, но ни одна не оставалась статистически устойчивой после учёта родительских PGI.

Важным оказался и тот, кто оценивал поведение. В общей выборке связь когнитивного компонента с меньшим числом физических жалоб была сильнее в самооценках подростков, чем в оценках родителей. Для остальных типов поведения различия между источниками данных были небольшими. У мальчиков ни один образовательный PGI значимо не связывался с поведением по их собственным ответам.

Авторы предположили, что когнитивные способности и регуляция поведения могут иметь общую нейрокогнитивную основу — например, исполнительные функции, к которым относят рабочую память и самоконтроль. Однако исполнительные функции напрямую не измерялись, поэтому это объяснение остаётся предположением.

Martin Fieder, доцент Венского университета, специалист по эволюционной демографии и не участвовавший в исследовании, назвал работу методологически сложной. По его оценке, главный результат состоит в том, что генетическая связь между уровнем образования и детскими проблемами поведения сильнее связана с когнитивной частью образовательного генетического сигнала — то есть с результатами когнитивных тестов, — чем с его некогнитивной частью. Это согласуется с идеей о генетическом перекрытии когнитивных способностей и саморегуляции поведения.

Исследование подтверждает ранее описанную связь между образовательными показателями и проблемами поведения, но уточняет, что она, по-видимому, в основном приходится на когнитивную составляющую. Результаты также перекликаются с работой, о которой PsyPost писал в 2024 году: в ней более высокий интеллект был слабо связан с меньшим числом поведенческих и эмоциональных трудностей, отчасти из-за общих генетических факторов. Та работа изучала непосредственно измеренный IQ семилетних близнецов, нынешняя — геномные индексы детей и подростков 4–17 лет.

Авторы подчёркивают: выводы не означают, что гены «вызывают» проблемы поведения или заранее определяют исход. PGI — статистическая сводка генетических ассоциаций, которые проявляются в конкретных социальных и средовых условиях. Переносить результаты на всё население мира также нельзя: генетические исследования непропорционально часто основаны на людях европейского происхождения. Участники подобных проектов в среднем могут быть образованнее, здоровее и обеспеченнее населения в целом; среди них также немного больше женщин. В данном случае использовалась одна группа участников из региона Нидерландов — страны с низким социальным неравенством и широким доступом к качественному образованию.

Есть ограничения и у оценок поведения. Ответы родителей могут отражать не только состояние ребёнка, но также характер, стресс и ожидания самого взрослого. Это особенно важно для тревожности и физических жалоб, которые ребёнок может переживать сильнее, чем замечают окружающие. Кроме того, статистическая мощность исследования позволяла обнаруживать умеренные прямые эффекты, но небольшие связи — в том числе относящиеся к некогнитивной составляющей — могли остаться незамеченными.

Fieder отметил, что подобные генетические модели трудно оценивать неспециалистам, а их методы непросто проверить даже специалистам по поведенческой генетике. При этом он выразил доверие к анализу и интерпретации данных, учитывая опыт авторов. Следующий необходимый шаг, по его мнению, — повторить исследование на независимой выборке.

Работа «Genetics of Educational Attainment and Childhood Problem Behavior: Direct Genetic Effects, Cognitive Pathways, and Sex Differences» написана Lyydia Alajääskö, Marina Aguiar-Palma, Abdel Abdellaoui и Titus Galama.