Раннее поведение младенца предсказывает когнитивные способности на десятилетия

Фото из открытых источников

Согласно новому исследованию Университета Колорадо в Боулдере, опубликованному в журнале PNAS, наблюдение за лепетом, игрой и взаимодействием ребенка с другими людьми может дать полезную информацию о том, какими могут быть его когнитивные способности спустя десятилетия.

Исследование более 1000 близнецов показало, что тесты, проведенные уже в возрасте 7 месяцев, могут помочь предсказать результаты когнитивных измерений в возрасте 30 лет. Также было обнаружено, что окружение младенца играет более важную роль в формировании пожизненного познания, чем предполагали ученые. Это может даже повлиять на риск развития деменции в более позднем возрасте, говорят авторы.

«Наши результаты подчеркивают стойкие последствия среды раннего детства для когнитивных способностей и свидетельствуют о том, что ранняя жизнь является критическим периодом развития, на который нам следует обратить внимание», - говорит ведущий автор исследования Дэниел Густавсон из Института поведенческой генетики (IBG).

Подобно «IQ», общие когнитивные способности (ОКС) представляют собой единый, комплексный показатель способности человека учиться, рассуждать, понимать и решать проблемы. 

Предыдущие исследования показали, что большая часть нашего GCA формируется в детстве. Дайте 8-летнему ребенку ряд тестов для определения его GCA, и его результаты будут выглядеть на удивление похожими в 30 лет. Показатели интеллекта в возрасте 20 лет сильно коррелируют с показателями в возрасте 62 лет, а IQ не сильно меняется в возрасте от 11 до 90 лет.

Но лишь немногие ученые заглянули глубже, чтобы выяснить, что сигналы, поступающие в младенчестве, могут рассказать нам о познании во взрослом и старческом возрасте.

Густавсон и соавтор исследования профессор Чандра Рейнольдс изучили данные 1098 участников Colorado Longitudinal Twin Study. IBG начал исследование в 1985 году, набрав близнецов-младенцев из Фронт-Рейндж в Колорадо, чтобы оценить роль генов и окружающей среды в различных аспектах развития.

С тех пор исследователи собрали огромное количество данных с помощью периодических лабораторных исследований, визитов на дом, опросов, интервью и поведенческих тестов.

«У нас есть соавторы этой статьи, которые были вовлечены с самого начала и наблюдали, как эти близнецы растут», — сказал Густавсон.

Уже в возрасте 7 месяцев исследователи оценивали семь показателей познавательных способностей, включая вокализацию, способность сосредоточиться на задаче и «предпочтение новизны» — предпочитают ли младенцы играть с новыми игрушками тем, с которыми они были знакомы. 

Когнитивные оценки, соответствующие возрасту, были сделаны в пяти точках, на данный момент.

Команда обнаружила, что изучение когнитивных тестов в младенчестве может предсказать около 13% дисперсии в баллах в возрасте 30 лет. Две меры - предпочтение новизны и ориентация на задачу - были самыми сильными предикторами. Этот ранний жизненный "сигнал" не является огромным, отмечают авторы. 

«Мы, конечно, не хотим подразумевать, что познавательные способности каким-то образом фиксируются к семи месяцам», — сказал Густавсон. «Но идея о том, что очень простой тест в младенчестве может помочь предсказать результаты очень сложного когнитивного теста, проведенного 30 лет спустя, захватывающая».

Чтобы изучить, какую роль играет генетика по сравнению с окружающей средой, исследование сравнило разницу в баллах GCA между однояйцевыми близнецами, которые разделяют 100% своих генов, и двуяйцевыми близнецами, которые разделяют только половину своих генов. В целом, если существует большее сходство среди однояйцевых близнецов, чем среди двуяйцевых близнецов, это говорит о том, что гены играют сильную роль в этой черте.

Они также проанализировали ДНК близнецов, собранную из крови и слюны.

Как и ожидалось, гены сыграли большую роль в воздействии на общие когнитивные способности, причем генетические влияния, измеренные к 7 годам, составили около половины вариаций в баллах к 30 годам.

Однако окружающая среда также оказала значительное и долгосрочное влияние.

«Одним из самых интересных открытий стало то, что 10% изменчивости когнитивных способностей взрослых людей объясняются влиянием окружающей среды до первого или второго года жизни», — сказал Густавсон. 

Чем старше становились дети, тем большее влияние оказывали гены и меньшее — окружающая среда.

«Это говорит о том, что даже дошкольная среда имеет значение», — сказал Густавсон.

Рейнольдс, изучающий возрастные заболевания, включая болезнь Альцгеймера и деменцию, говорит, что результаты исследования могут иметь значение не только для успеваемости молодежи в школе или для эффективности работы взрослых, но и для того, насколько они подвержены возрастному снижению когнитивных способностей.

«Когнитивное старение — это пожизненный процесс, а не просто то, что начинается в середине жизни», — сказала она. «Возможно, определенные вмешательства, такие как прочная образовательная база в раннем возрасте, могут помочь максимально раскрыть способности людей и сохранить этот когнитивный газ в баке как можно дольше».

Исследование также подтверждает, что «полигенные оценки» могут быть полезным инструментом.

Полигенные баллы — это отдельные числа, которые обобщают генетические варианты человека для оценки предрасположенности к определенному признаку, например интеллекту. 

«Существуют тысячи генов, влияющих на интеллект, поэтому вы никогда не найдете «ген интеллекта», но мы обнаружили много генов с небольшими эффектами, которые, будучи объединены, могут иметь последствия», — сказал Густавсон. 

Для исследования ученые использовали генетические данные почти 1 миллиона человек, собранные с помощью таких крупных наборов данных, как 23 и Me, чтобы дать каждому из взрослых близнецов полигенную оценку когнитивных способностей на основе их собственной ДНК. 

Примечательно, что результаты близнецов практически совпали с теми, которые можно было бы ожидать на основе результатов их тестов в младенчестве.

«Исследования, подобные нашему, показывают, что как семейные, так и геномные наборы данных ценны для ответа на вопросы о том, как генетические и экологические влияния меняются на протяжении жизни», — сказал Густавсон.