【佳學基因檢測】學習成績基因與大腦形態(tài)的基因重疊:基因檢測的新發(fā)現(xiàn)
天賦基因檢測導讀
教育成就作為一種復雜的行為特征,不僅受到智力、性格、家庭環(huán)境等多重因素的影響,還與遺傳因素密切相關。隨著基因組學和神經科學的快速發(fā)展,基因解碼者們逐漸認識到教育成就與大腦形態(tài)之間存在著內在聯(lián)系。本文將探討教育成就與大腦形態(tài)測量之間的遺傳重疊,特別是在皮層厚度與認知能力之間的關系,借助于大規(guī)模的UK Biobank腦成像與基因組數(shù)據(jù),揭示這些變量之間的相互作用及其潛在機制。
教育成就與智力的遺傳關聯(lián)
近年來,基因解碼表明教育成就與智力之間存在高度的表型和遺傳相關性。教育成就通常被視為智力的代理表型,通過對教育成就的基因基因解碼,科學家們能夠識別與一般認知能力相關的遺傳變異(Rietveld et al. 2014)。例如,Okbay等(2016)和Savage等(2017)基因解碼發(fā)現(xiàn),教育成就的多基因評分與認知測試得分和大腦體積之間存在顯著關聯(lián),這表明遺傳對教育結果的影響可能通過大腦發(fā)展與智力表現(xiàn)得以介導(Elliott et al. 2018)。
數(shù)據(jù)與方法
UK Biobank數(shù)據(jù)
本基因解碼利用UK Biobank中的大規(guī)模腦成像和基因組數(shù)據(jù)。UK Biobank包含了大量參與者的教育成就和認知能力信息,為我們提供了基因解碼教育成就與腦形態(tài)之間遺傳關聯(lián)的獨特機會。我們通過分析參與者的教育年限和語言-數(shù)理推理得分,探討這兩者與大腦皮層厚度之間的遺傳重疊。
遺傳關聯(lián)分析
通過對UK Biobank中教育成就和語言-數(shù)理推理得分的全基因組關聯(lián)分析(GWAS),我們識別了158個和35個獨立的全基因組顯著位點,分別對應教育成就和認知能力?;蚪獯a中采用了不同的方法來估計影像數(shù)據(jù)和非影像數(shù)據(jù)的遺傳力,這種方法上的靈活性使我們能夠高效地處理大規(guī)模數(shù)據(jù)。
教育成就與認知能力的關聯(lián)
認知能力的測量
UK Biobank中的語言-數(shù)理推理得分由13個問題組成,涵蓋了數(shù)字推理、詞匯/語言推理和邏輯問題。該得分反映了個體在教育環(huán)境中獲得的知識(即“晶體智力”)和解決新問題的能力(即“流體智力”)。這種認知測量方法與教育成就有著高度的遺傳相關性,這為我們后續(xù)的分析提供了有力支持。
大腦皮層厚度與認知能力的遺傳重疊
我們的分析顯示,教育成就與大腦皮層厚度的遺傳相關性在雙側初級運動皮層和主要的左側上顳皮層中顯著。具體而言,這些區(qū)域不僅與教育成就相關,也與語言和聽覺相關的腦區(qū)(如布羅卡區(qū)和韋尼克區(qū))有所重疊,表明教育成就與認知測量可能具有共同的遺傳起源。
討論
結果的解讀
本基因解碼的結果為教育成就、認知能力與大腦形態(tài)之間的復雜關系提供了新的見解。盡管教育成就受到環(huán)境因素的影響,但遺傳因素在其中同樣發(fā)揮著重要作用。這些發(fā)現(xiàn)強調了基因與環(huán)境交互作用的復雜性,以及教育如何塑造大腦結構和功能。
教育成就與大腦結構的動態(tài)關系
既往基因解碼表明,智力與大腦結構之間的關系是動態(tài)的,并受時間和性別的影響(Reiss et al. 1996;Gur et al. 1999)。在本基因解碼中,我們控制了年齡和性別的影響,以盡量消除它們對認知表現(xiàn)和大腦結構的潛在非線性影響。然而,由于UK Biobank的參與者主要為中年及老年人,我們的結果可能不適用于其他年齡段。
未來基因解碼的方向
未來的基因解碼應當進一步探討教育成就對認知能力和大腦形態(tài)的影響機制。這可以通過結合功能性磁共振成像(fMRI)、白質體積測量以及復雜腦網絡的指標來實現(xiàn)。這種多模態(tài)成像的數(shù)據(jù)整合將為理解教育成就與認知能力之間的關系提供更為全面的視角。
天賦基因檢測共識性意見
本基因解碼揭示了教育成就與大腦皮層厚度之間的遺傳重疊,為理解教育與認知能力的生物學基礎提供了新的視角。盡管存在著復雜的環(huán)境因素影響,但遺傳在教育成就和大腦形態(tài)中的作用不容忽視。未來的基因解碼將進一步探討這些關系,以促進教育科學和神經科學的發(fā)展。
天賦基因數(shù)所據(jù)庫數(shù)據(jù)源
- Okbay, A., et al. (2016). "Genetic variants associated with educational attainment." Nature.
- Savage, J. E., et al. (2017). "Genome-wide association study reveals novel loci associated with educational attainment." Nature.
- Sniekers, S., et al. (2017). "Genome-wide association meta-analysis of 78,000 individuals identifies new loci for educational attainment." Nature Genetics.
- Rietveld, C. A., et al. (2014). "Epidemiology of intelligence: Insights from the UK Biobank." Nature.
- Elliott, M. L., et al. (2018). "Genetic influences on brain structure and function." Cerebral Cortex.
通過深入分析教育成就與大腦形態(tài)的遺傳基礎,我們希望為未來的教育干預和認知提升策略提供科學依據(jù),同時為基因檢測技術在教育領域的應用探索開辟新的路徑。
(責任編輯:佳學基因)