Гены и интеллект: как наследственность создаёт гениев

Кого считать умным — застенчивого книжника, прочитавшего тысячи томов, стремительно разбогатевшего предпринимателя или бабушку Агафью, к которой вся деревня ходит за житейским советом? Первую попытку измерить интеллект единым мерилом предпринял английский исследователь Фрэнсис Гальтон в 1884 году. Он полагал, что умственные способности можно оценить по физическим параметрам вроде окружности головы и выраженности рефлексов, но его гипотеза не подтвердилась.

Спустя четверть века француз Альфред Бине создал тест, оценивающий математические способности, пространственное мышление и оперативную память. Этот тест оказался на удивление живучим: в изменённом виде он используется до сих пор как тест IQ. В нём можно набрать от 0 до 160 баллов — чем больше, тем умнее человек.

В XX веке тесты IQ были невероятно популярны, но в начале XXI их начали критиковать за однобокость. Скептики утверждали, что такие испытания проверяют лишь отдельные специфические навыки, оставляя за бортом творческое воображение и эмоциональную отзывчивость, которые тоже важны для успеха. Однако статистический анализ показал: количество баллов в тесте IQ очень точно предсказывает, насколько хорошо человек будет справляться с самыми разными задачами. «Многобалльники» чаще получают высшее образование и учёные степени, удачнее устраиваются на работу, у них крепче здоровье и выше продолжительность жизни. Более 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.

Чем же определяются эти способности — числом прочитанных книг или удачным набором генов? Оказывается, чтобы ответить на этот вопрос, необязательно расшифровывать человеческую ДНК. Достаточно сравнить между собой близнецов — однояйцевых, то есть генетически идентичных, и разнояйцевых, или гетерозиготных. Если по количеству пятёрок и двоек однояйцевые братья и сёстры 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 усыновлённых детей. Так, авторитетный психолог Роберт Пломин наглядно продемонстрировал, что умственные способности приёмных родителей не влияют на успехи сыновей и дочерей, зато интеллект биологических мам и пап передаётся отпрыскам, даже если они никогда не общались.

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

Расхождение между генетическими и «близнецовыми» данными назвали «исчезнувшей наследственностью». Загадка разрешилась через несколько лет, когда учёные 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.

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 эту идею: независимо от достатка семьи степень наследственности интеллекта остаётся постоянной.

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

Генетики в сотрудничестве с биоинформатиками и математиками создали мощные методы, позволяющие «вытаскивать» причинно-следственные связи — даже очень слабые — из больших массивов данных. Учёные 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 взаимодействия друг с другом, или эпистаз. Например, ген А проявляет себя максимально в присутствии генов Б и В, а если есть 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, а размеры выборок растут невероятными темпами. В 2017 году в журнале Nature Genetics вышла статья, авторы которой проанализировали связь огромного количества генов и интеллекта, работая 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».

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 остаётся внизу карьерной лестницы.

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

Казалось бы, теперь всё 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 живёт по законам нормального распределения. Обладателей среднего ума — больше всех. Ярко выраженных умников, которым достался особенно удачный набор генов, гораздо меньше, равно как и явных глупцов. 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, простого 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 на другом краю интеллектуальной шкалы — тех, у кого есть выраженные умственные проблемы. Американские учёные в 2013 году показали, что уровень IQ братьев и сестёр пациентов с серьёзной интеллектуальной неполноценностью соответствует среднему по 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, появившихся у этого конкретного человека. А просто ум «ниже среднего» — генетическое невезение, при котором человек получает неоптимальный (но вполне «рабочий») набор генов по наследству.

Все эти открытия выглядят ужасно несправедливыми: получается, одним людям достаётся 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, посвящённого 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. 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 ребёнком.

Более того, так как интеллект очень сильно предопределён генетически, среда, в которую дети попадают сразу после рождения, обычно стимулирует их естественные склонности. Родители-математики будут покупать ребёнку сборники занимательных арифметических задач, в их повседневных разговорах часто всплывают математические термины. Если у таких мамы и папы рождается ребёнок 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».