Психогенетические исследования интеллекта

Исследования, посвященные межиндивидуальной вариативности интеллекта, занимают около 80% всего массива психогенетических публикаций. Преобладание данной тематики обьясняется стремлением понять происхождение социально наиболее значимой психологической переменной: именно с оценками интеллекта коррелируют школьная и профессиональная успешность, социальная мобильность и другие проявления социального благополучия или неблагополучия.

Однако как обьект генетического исследования интеллект крайне “неудобен”, прежде всего из-за отсутствия четкого, принятого большинством исследователей определения єтого понятия.

Приведем определение интеллекта в отечественном психологическом словаре 1996г.: интеллект – 1).общая способность к познанию и решению проблем, определяющая успешность любой деятельности и лежащая в основе других способностей;2).система всех познавательных способностей индивида: ощущения, восприятия, памяти, представления, мышления, воображения;3).способность к решению проблем без проб и ошибок “в уме”. Понятие И. Как общей умственной способности применяется в качестве обобщения поведенческих характеристик, связанных с успешной адаптацией к новым жизненным задачам “(Психологический словарь (Под ред.В.П.Зинченко, Б.Г.Мещерякова.-М:1996).

Отсутствие какой-либо теории интеллекта отмечалось неоднократно. Поэтому иногда последователи специально оговаривают, что именно будет пониматься “интеллект” в конкретной работе. По мнению Дженсена, необходимо вообще “различать фенотип, подлежащий изучению, и некоторый частный индекс этого фенотипа. Интеллект как психологический конструкт и IQ как стандартизированная оценка данного ментального теста – примеры фенотипа и его индекса».

В своей классической статье «Наследственность таланта и характера»(1865) и в последующей монографии «Наследственная гениальность»(1869) Ф.Гальтон впервые описал людей, чьи достижения по стандартам их общества рассматривались как выдающиеся. Гальтон показал, что люди, которых в британском обществе считали выдающимися, имели среди близких родственников мужского пола во много раз больше знаменитостей, чем можно было бы ожидать при случайном распределении высокой одаренности.

С тех пор – неоднократно предпринимались попытки подтвердить наследование гениальности или особых талантов. Например, в качестве доказательства наследственной одаренности приводились родословные знаменитых музыкантов и ученых -Баха, Дарвина, Гальтона или Бернулли публиковались обширные статистические данные. Однако, во всех подобных случаях тесно переплетены наследственность и влияние окружающей среды, и нельзя сделать определенных эаключений относительно роли генетических факторов.

Понятия умственая отсталость и выдающиеся способности были определены с использованием социальных критериев: отсталость – то, что делает индивидов неспособными к независимой социольной адаптации; выдающиеся способности – те, которые дают возможность их обладателю считаться среди коллег по профессии лидером. Жизненные успехи, несомненно, зависят от ряда факторов, которые можно разделить на интеллектуальные и личностные. Известно, что коэффициент интеллектуального развития или умственный возраст был введен Бине и Симоном (1907) и использовался сначала как средство для распределения учеников по классам школы. При сравнении умственного возраста с хронологическим сразу становиться ясно, продвинут или задержан ребенок в своем развитии. Например, если ребенку 12 лет, а выполнение тестов соответствовало среднему значению, полученному для 9-летних, его IQ равнялся 9/12=75. Для лиц старше 14-16 лет эта формула теряла смысл. Их IQ определяли путем сравнения со стандартным показателем для сверстников. Данную оценку следует считать приблизительной, поскольку умственные способности лиц со сниженным интеллектом качественно отличны от способностей нормальных людей. Сам Бине был недоволен тем направлением, в котором стали развиваться впоследствие исследования с IQ: акцент сместился к классификации нормальных лиц в соответствии с их IQ.

Для успешной деятельности в определенных сферах,таких, как архитектура, инженерное дело, наука, медицина, минимальный IQ должен быть выше среднего уровня. Неспособность достичь IQ выше среднего уровня означает, что такие лица, по-видимому, не будут успевать в средних и высших учебных заведениях, готовящих специалистов этих профессий.

Однако, познавательные способности, оцениваемые по тестам IQ нельзя считать единственным критерием профессионального успеха.

Современная система испытаний умственных способностей включает тесты, которые оценивают способность оперировать словами и вербальными конструкциями, обращаться с абстрактными понятиями и математическими задачами и исследуют пространственное воображение и память. Между тем проблемы повседневной жизни требуют “умного поведения в естественной ситуации” которое можно определить как “согласующееся с отдаленными и близкими целями индивида реагирование на текущие события и ситуации”. Способности такого рода хуже оцениваються современной системой тестов IQ.

Когда появились методы измерения интеллекта, первые исследователи в этой области попытались определить, влияют ли в какой мере среда и наследственность на нормальную изменчивость. Когда Сименс в 1924г. первым показал, как можно легко отличить МЗ близнецов от ДЗ, близнецовый метод был быстро освоен и стал излюбленным средством для такого рода исследований.

В результате обобщения полученых в разные годы разными методами экспериментальных данные и генетико-математического анализа того материала, осуществленного методом подбора моделей, выяснено, что генетические влияния определяют 45% вариативности по интеллекту, а влияния общей среды имеют разный вес в разных группах: больше всего ее вклад – в выборке близнецов(37%), затем сиблингов(24%), родителей и детей(20%), двоюродных родственников(11%). При использовании метода разлученных близнецов(Техасский проект) показано, что генетические родственники(родные родители и их отданные в другие семьи дети, а также разлученные сиблинги) даже при отсутствии общей среды имеют корреляции по баллам IQ, равные 0,22 и 0,24 соответственно. Кроме того, отмечены не очень высокие но надежные корреляции интеллекта приемных детей с IQ родных матерей. Корреляции по интеллекту усыновленных детей значительно выше с биологическими матерями, чем с приемными родителями, причем это сходство сохраняется в ряду лет, когда дети вырастают, хотя эти матери имели контакты со своими детьми только в первые дни своей жизни. В данном исследовании сопоставлялось сходство IQ сиблингов биологических и приемных. Оказалось, что в первом тестировании, когда дети были маленькими, корреляция в парах приемных сибсов равна 0,11, приемные сиблинги с родными детьми своих усыновителей имели корреляцию 0,20; а родные между собой r=0,27; во втором тестировании соответстующие корреляции были равны r=-0,09; 0,05; 0,24. Иными словами сходство по интеллекту приемных детей и между собой, и с родными детьми своих усыновителей падает до 0, в то время как корреляции родных сиблингов остаються примерно теми же. Доказано, что и межвозрастные корреляции по интеллекту (общему, вербальному и пространственному) выше в группе биологических сиблингов, чем приемных. Это говорит о том, что и переход от одного возрастного этапа к другому контролируется скорее генетическими , чем средовыми факторами.

В работе Л.Виллерман показано, что интеллект приемных детей, попавших в семьи с одинаково хорошими условиями, существенно зависит от интеллекта их биологических матерей. Если последние имели IQ>120 баллов, то около половины их отданных детей имеют столь же высокие оценки IQ и никто не имеет оценок ниже 95 баллов. Если же биологические матери, наоборот, имели сниженный (но в пределах нормы) IQ – 95 баллов и ниже, то их дети, попав в такие же хорошие условия воспитания, дают иное распределение балов IQ:15% их имеют тоже низкие оценки; остальные – средние, но, главное, никто не имеет высоких.

Таким образом, межиндивидуальная вариативность оценок общего интеллекта в значительной мере определяется генетической вариативностью. Причем реализация индивидуальной нормы реакции будет разной в разной среде. Предполагается, что в изменчивости интеллекта большую роль играет индивидуальная, а не общественная среда.

К факторам индивидуальной среды, значимым для индивидуального развития и влияющим на результаты измерения IQ, относяться:

1) Порядковый номер рождения ребенка. В многодетной семье имеется тенденция к снижению интеллекта с повышением номера рождения ребенка, причем она больше выражена при малых промежутках между рождением детей; поскольку все сиблинги имеют в среднем 30% общих генов, эта тенденция не может быть следствием генетических причин. Среди многих гипотез, выдвигавшихся для ее обьяснения, наиболее вероятными являються психологические, предполагающие снижение качества и количества общения ребенка со взрослыми и – особенно при малых интервалах между рождениями – ухудшение речевой среды ребенка. Отмечено, что IQ ребенка, рожденного в большой семье к концу детородного периода ниже, чем у детей, рожденных первыми.

2) Размер семьи. С увеличением размера семьи интеллектуальный уровень уровень детей обычно падает.

3) В неполных семьях наблюдается снижение IQ ребенка. Установлено, что различия в интеллектуальном развитии детей, у которых в семье нет отца, и детей из “полных” семей было тем больше, чем раньше умер или ушел из дома отец и чем меньше в то время был ребенок. Развод способствует созданию у ребенка эмоционального стресса, который отрицательно сказывается на интеллектуальном его развитии. Наоборот, появление в семье нового отца(матери) дает положительный эффект.

4) Пол ребенка. Доказан более высокий IQ для мальчиков, чем для девочек (измеряющий речевые и вычислительные способности, способность к логическому мышлению, но не определяет другие способности);

5) Близнецы показывают ниже IQ (тройни еще ниже). Причина – малый вес при рождении и связанные с этим осложнения. Близнец, брат (или сестра) которого родился мертвым или

умер в первые четыре недели после рождения, достигая почти такого же IQ, как и другие дети;

6) IQ детей, рожденных матерями старшего возраста (25-35 лет), оказывается выше, чем IQ детей, рожденных более молодыми матерями.

Документально подтверждены два случая различия между этническими группами по IQ: более высокие его значения у евреев ашкенади по сравнению с нееврейским белым населением Европы и Северной Америки, среди которых они живут (на 5-10 единиц выше, особенно в вербальной части системы IQ), и более низкий средний IQ негритянского населения Америки по сравнению с группами населения восточного происхождения и белыми жителями США. Предполагается, что это связано с более низким социально-экономическим положением негритянского населения, более частой безотцовщиной, плохим питанием, наличием значительного числа многодетных семей, малыми интервалами между рождением детей и т.д.

Ф.Фогель и А.Мотульски (1990) подвергли сомнению достоверность и истинность, полученных результатов изучения оценки генного вклада в интеллект при использовании близнецового метода генетики. Они отмечают, что существуют ряд:

1).Близнецы (особенно МЗ) во многих отношениях не являються случайной выборкой из популяции;

2).Размещение разлученных близнецов или усыновление детей никогда не происходит случайным образом: оно обычно проводиться социальными службами с учетом социоэкономического статуса и поведенческих характеристик. Пары, усыновляющие детей, не являються типичными представителями всех семейных пар. В домах приемных родителей условия жизни могут отклоняться от нормальных.

3).Обьективная оценка наследуемости, основанная на результатах изучения близнецов, теоретически невозможна. Существуют три различных способа оценки: сравнение МЗ и ДЗ близнецами (Н₁²), при этом наследуемость завышается или занижается в зависимости от некоторых допущений, сравнение МЗ близнецов с контрольными парами, взятыми из близнецовой группы и подобранными по возрасту и полу (Н₂²), этот способ переоценивает наследуемость, так как пренебрегает корреляцией, обусловленной влияниями среды на МЗ близнецов, и, наконец, расчет Н₃² из коэффициента корреляции в пределах данного класса – завышает или занижает наследуемость в зависимости от допущений относительно общих факторов среды у МЗ и ДЗ близнецов и от смещений, обусловленных распределением возрастов в близнецовой группе, различиями в социоэкономическом статусе МЗ и ДЗ близнецов и другими факторами. К сожалению, это наименее адекватный метод почти всегда применяется для оценки наследуемости по близнецовым данным.

4).Недостаток близнецового метода состоит еще и в том, что к близнецам относяться как к безупречной во всех отношениях выборке из популяции, однако беременность двойней, т.е. возможность пренатальных влияний, уменьшающих внутрипарное сходство МЗ и занижающих оценку наследуемости, а также близнецовая ситуация в детстве и юности (МЗ близнецы имеют более сходную постматальную среду, чем ДЗ, а, следовательно, “развести” действие генетических и средовых влияний на формирование признака становиться невозможным.

5).Близнецы имеют более низкие показатели в тестах IQ, чем одиночно рожденные дети. В исследованиях выявлена неожиданно высокая доля близнецов среди детей, посещающих специальные школы для умственно отсталых. Отчасти это вызвано биологическими влияниями, главным образом внутриутробным “трансфузионным синдромом” МЗ близнецов, обнаруживаемого в случае смерти одного из близнецов. Другая возможная причина – более низкое социоэкономическое положение женщин, родивших близнецов. Однако, какова бы ни была тому причина, индивиды из более низкого социального слоя обычно хуже справляються с IQ и когнитивными тестами.

Основываясь на этой критике, некоторые исследователи до сих пор отрицают какую-либо наследуемость IQ. Однако многочисленные исследования, проведенные независимо с использованием близнецового метода в Дании, Великобритании, США и других странах указывают на то, что некоторые детерминанты IQ имеют генетическую основу, причем отмечается большая наследуемость вербального интеллекта по сравнению с невербальным.

Более отчетливо генетические влияния обнаруживаються и в пространственных способностях.

К сожалению пока нет возможности точно оценить, в какой степени разнообразие интеллектуальных способностей в популяции определяется генетическими влияниями, а в какой – негенетическими. Всегда остается один довод против обощения результатов исследований на близнецах, который состоит в том, что близнецы не являються случайной выборкой из популяции. Генетические и средовые влияния в семьях связаны между собой, попытки разделить оба фактора путем исследования приемных детей наталкиваються на неслучайность усыновления. Живущие вместе МЗ близнецы влияют друг на друга непредсказуемыми путями, которые изменяються в зависимости от культурного окружения. Живущие врозь МЗ близнецы часто воспитываються в сходных по сути домах. МЗ близнецы могут демонстрировать отклонения в развитии, обусловленные особенностями беременности двойней.

Все эти доводы вынуждают искать другие подходы в выяснении данной проблемы. Генетическая изменчивость биологических факторов, влияющих на интеллект и другие аспекты поведения человека, по-видимому, столь же распространена, как и нормальная генетическая изменчивость, определяющая состояние здоровья индивида в условиях изменяющейся окружающей обстановки. Однако, фенотипическое ее выражение может быть более сложным, чем для соматических признаков. Неопределенность результатов исследований, направленных на выявление такой генетической изменчивости, может быть вызвана недостаточностью методов исследования, а не слабыми генетическими влияниями на интеллект.

6. Новые подходы, предложенные для исследования генетики поведения человека

Генетический подход к биологическим явлениям является “редукционистским”: генетический анализ считается успешным, если наследуемое различие можно проследить до различия в состоянии гена. Развитие поведения человека продолжается в течение всей его жизни. Включенные в него механизмы обратной связи, вероятно, более сложны, чем механизмы, действующие во время эмбрионального соматического развития. Возможно, для некоторых психических функций в ходе эволюции появились новые принципы действия генов. Поэтому современные генетические методы исследований, оказавшиеся

Плодотворными в других областях, при анализе генетике поведения могут не принести успеха. Однако все же их необходимо использовать, так как это единственный способ выявить их ограничения. Основными факторами генетической изменчивости, которая способствует выяснению генных аспектов поведения человека, являются:

1) Грубые нарушения метаболизма, приводящие к затемнению сознания к остановке психических процессов. В качестве примера генетического изменения молекулы фермента, затрагивающего развития и функции мозга, можно привести недостаток фенилаланингидроксилазы при фенилкетонурии, который приводит к « навождению» мозга фениллаланином и другими токсичными метаболитами. Другой пример - состояние хронической аммиачной интоксикации, обусловленное ферментативными нарушениями в цикле мочевины. Интоксикация может изменять функции мозга не только когда токсичное вещество образуется в процессе метаболизма в организм, но и тогда, когда оно поступает извне, например, после приема пищи, содержащей природные яды. Многие врожденные ошибки метаболизма связаны с умственной отсталостью, детерминируемлой аналогичными механизмами. Возможно, анализ специфического повреждения, вызванного недостатком ферментов в мозге мог бы дать сведения о нитрональных механизма импульсивного поведения.

2) Изменчивость гормонов. Большинство количественных и качественных генетических дефектов гормональных функций затрагивает самочувствие человека и его поведение. Половые гормоны так же обладают сильным действием на эмбриональное и постнатальное развитие, на поведение и психическое состояние взрослых людей. Существует гипотиза, согласно которой генетическая приенчивость гормональных рецепторов в мозге может влиять на функции мозга и служить причиной генетической изменчивости поведения. Известно, что гормоны обычно действуют на специальные клетки, которые имеют рецепторы, связывающие гормоны. Это запускает в клетках синтез специфических белков. У человека описаны некоторые «рецепторные расстройства» ; наиболее известные из них – семейная гиперхолестеринемия и тестикулярная феминизация. В последнем случае нечувствительность рецепторов к андрогенам приводит к развитию женского фенотипа у индивидов, имеющих ХУ. Кариотип и , следовательно, семенники. Половые гормоны , по-видимому, прямо влияет на развитие мозга. Это влияние начинается уже в эмбриональном периоде, о чем свидетельствует томбойизм (мальчишеские повадки ) у девочек, подвергавшихся действию маскулинизирующих веществ ( синтетических прогестинов – стероидов, родственных по химической структуре андрогенам , в функции сохранения беременности они могут замещать прогестерон ) в пренатальный период .

3) Уровень мочевой кислоты в крови. Давно описана и неоднократно подтверждалась положительная корреляция между уровнем мочевой кислоты в в крови и IQ. Многие исторические личности страдали подагрой. Предполагают, что мочевая кислота увеличивает возбудимость нейронов и эта неспецифическая атимуляция положительно влияет на интелект.

4) Гетерозиготность по рецессивным заболеваниям. Активность ферментов у лиц, гетерозиготных по врожденным расстройствам метаболизма, обычно вдвое ниже нормальной, что влияет на их психическое состояние. Наиболее обстоятельные исследования выполненные на больных фенилкетонезрией, (ФКУ), показали следующие:

- гетерозиготы по ФКУ имеют болие низкие показатели контрольной группы. Показатели по вербальному набору теста снижаются в большей степени , чем по тестах праклеса.

- гетерозиготы по ФКУ имеют повышеный риск психотических растройств и психозов, имеющих позднее начало, злокачественное течение и включающих симптомы депрессии.

- у некоторых гетерозигот по данным электроэнцефалограммы (ЭЭГ), обнаружен повышеный уровень возбудимости коры.

- У гетерозигот отмечена увеличение уровней внутриклеточного фенилаланина и тироксина, поскольку было обнаружено увеличенное их содержание в лимфоцитах, (более доступные клетки).

- У гетерозигот по аутосомным рецесивным расстройствам (болезни Нимана – Пика, литкодистрофии и других) небольшие отклонение выявлены главным образом в тестах IQ, связанных с выполнением действий, особенно в тестах на пространственное восприятие. К роме того, были увеличены показатели по личностным опросникам, тестирующим психосоматические расстройства, деппресию и эмациональною слабильность.

В двух исследованиях аутосомных рецесивных микроцефалий, проведенных в Канаде и СССР было обнаружено, что около 1/3 гетерозигот с нормальным мозгом имеют сниженный интелект. По мнению Квази и Рида, авторов работы, проведенных в Канаде, гетерозиготы могут составлять ощутимую долю всех лиц, страдающих умственной отсталостью «неизвестной природы». По их расчетам, гомозиготы встречаются с частотой 1/40000, а гетерозиготы - примерно 1/100. Если одна третья из них страдают умственной отсталостью, это означает, что примерно 1/3 от одного процента от всего населения является умственно отсталой, так как несет один ген микроцефалии. Распространенность умственной отсталости в США и Англии при использовании в качестве порога величины IQ, равной 69, была оценена приблизительно в 3%. Таким образом 1 из 9 умственно отсталых индивидов из общей популяции может быть гетерозиготными по гену микроцифалии. Можно сформулировать следующий вывод: если одна треть таких гетерозигот страдают умственной отсталостью, другие две третьи, вероятно, будут иметь IQ у нижней границы нормы. Кроме того, примерно один из 50-ти членов нашей популяции гетерозиготен по ФКУ (принимаячастотугомозигот приблизительно за 1: 10000) .

Небольшое снижение IQ описано и для гетерозигот по другим заболеваниям. Многие формы умственной отсталости, связанный с аутосомно-рецесивными или х-хромосомными генами, пока не охарактеризированы не полностью. Если учесть также, что довольно распространенные формы умственной отсталости, связанные с х-хромосомой, могут выражаться не в отсталости в полном смысле, а в снижении IQ, то можно утверждать, что значительная часть «нормальной» генетической изменчивости IQ в области низких значений может быть обусловлена гетерозиготностью по аутосомным и сцепленным с х-хромосомой рецесивным заболеваниям.

5). Влияние наследственных вариаций ЭЭГ на личность.

Личностные свойства и поступки индивида зависят от того, как справляется его мозг с информацией и насколько он спонтанно активен. Отсюда следует, что индивидуальные различия в нейрофизиологических параметрах такого рода должны приводить к психологическим различиям. Результаты, полученные при обследовании 289 пробандов с различными вариантами ЭЭГ, вполне согласуются с этими предположениями:

1)Лица с мономорфными @-волнами в среднем проявляют себя активными, стабильными и надежными людьми. Пробанды с высокой вероятностью обнаруживают признаки высокой спонтанной активности и упорства; точность в работе, особенно в условиях стресса, и кротковременная память – самые сильные их качества.

С другой стороны, переработка информации протекает у них не очень быстро.

2)Категория лиц с низкоамплетудной ЭЭГ демонстрирует низкую спонтанную активность, пробанди склонны быть экстравертами и ориентироваться на окружающих. Особенно хорошо развита у них пространственная ориентация.

3)В тестах, оценивающих концентрацию внимания и аккуратность, лица с диффузными В-волнами делают большое число ошибок, несмотря на низкую скорость работы. Устойчивость к стрессу также низкая. Нарушение @-механизма высокой тонической активацией ведет к нарушению выполнения тестов на интелект, особенно тестов оценивающих способность к пространственной ориентации.

Пробанды с быстрым вариантом затылочного альфа-ритма (16-19 с), превосходят других в абстрактном мышлении и в ловкости движения. Вероятно, они способны быстро перерабатывать информацию. В литературе по ЭЭК есть сообщения о положительной корреляции между альфа-частотой и умственной деятельностью.

В тестах требующих зрительной ориентации в пространстве средние показатели у женщин хуже, чем у мужчин. Было обнаружено, что эта способность особенно не развита у больных с синдромом Тлернира. Поскольку в зрительном восприятиии учавствуют теменно-затылочная область коры, вполне возможна связь между альфа-активностью в затылочной области и выполнением заданий в тестах на пространственные восприятие.

6) Изучение генетической изменчивости нейромедиаторов (физиология мозга).