A serdülő agyra is nagy hatással van a környezet
A genetikai tényezők és a szocioökonómiai státusz egyaránt befolyásolja az idegrendszer működését, de kevéssé ismert e két tényező egymástól független hatása a serdülő agy fejlődésére.
A gének és a környezet agyműködésre gyakorolt hatása rendkívül széles körben kutatott, az eddigi vizsgálatok mégsem vették figyelembe a gének hatását, amikor a környezeti hatásokat elemezték. Az amerikai tudományos akadémia lapjában (PNAS) megjelent, és a svéd Karolinska Institutet idegtudományi részlegének vezetésével folytatott longitudinális vizsgálat először elemezte egymástól függetlenül a környezet és a gének egymással összeszövődő hatását a serdülők agyának fejlődésére. A vizsgálat legfontosabb megállapítása: a gyermekkori környezet és a szocioökonómiai státusz a genetikai tényezőktől függetlenül is jelentős mértékben befolyásolja a serdülők agyfejlődését és kognitív képességeit, azaz a családi-nevelődési környezetnek nem csak a korai kisgyermekkorban, de a tinédzser években is alapvető a hatása.
Bár a szocioökonómiai státuszról (SES) sokan azt hiszik, hogy az tisztán környezeti tényezőket jelent, a SES variábilitásának nagy részét genetikai tényezők magyarázzák, írják Nicholas Judd és munkatársai (Cognitive and brain development is independently influenced by socioeconomic status and polygenic scores for educational attainment). A viselkedésgenetika eredményei a közelmúltban lehetővé tették az iskolai előmenetel genetikai meghatározottságának azonosítását, így 1,1 millió személy teljesgenom-asszociációs vizsgálata révén meghatároztak egy 5.000 lokációt figyelembe vevő, poligénes skálát (PGS), ami az iskolai előmenetel különbségeinek 13%-áért felel (EduYears-PGS). Jelenleg ez – az agyszövetspecifikusan expresszálódó variánsokat is tartalmazó – PGS-pontszám írja le legjobban az agyfejlődés genetikai tényezőit, így a kutatók ezt használták a gének és a környezet hatásának szétszálazásához.
A vizsgálatba 551, különböző szocioökonómiai státuszú családból származó európai tinédzsert vontak be; először 14 éves korukban, majd 5 évvel később vizsgálták genetikájukat, munkamemóriájukat (ez utóbbit azért választották, mert a kognitív funkció jellemzőjeként a munkamemória szorosan összefügg az akadémiai teljesítménnyel), valamint MRI-vel feltérképezték agyuk méreteit, struktúráját. (A szocioökonómiai státuszt a szülők iskolázottsága, bevétele és a lakóterület minősége adta.)
Az eredmények szerint bár az iskolai előmenetel genetikai és környezeti meghatározói között van összefüggés, azok egymástól függetlenül is befolyásolják a kogníciót és az agyfejlődést.
14 éves korban a SES és az EduYears-PGS egyaránt pozitív összefüggésben állt a munkamemóriával, azonban a szocioökonómiai státusz hatása duplája volt a genetika hatásának (az IQ-tesztek ugyanezt a dupla hatást mutatták).
14 éves korban a SES és az EduYears-PGS egyaránt pozitív összefüggésben állt az agykéreg felszínének méretével; a globális összefüggés mellett az EduYears-PGS egy speciális agyrégió méretével, a jobb oldali intraparietális sulcus kortikális felszínének méretével is összefüggésben volt (ez az agyterület kapcsolatot mutat a nonverbális gondolkodással, a vizuospatiális memóriával és a matematikai képességekkel).
A serdülők agyát 19 éves korban vizsgálva kiderült: az agykéreg felszínében bekövetkezett változás hátterében már csak a SES hatása mutatható ki, és a SES összetevői közül leginkább a szülők iskolázottsága számít (a pozitív hatást a szerzők szerint valószínűleg a tanulási szokások, a kognitív szempontból stimuláló környezet, a könyvek jelenléte a háztartásban, a táplálkozási szokások és a stresszkezelés mikéntje közvetítheti).
Nem találtak összefüggést a kéreg vastagsága és a SES vagy az EduYears-PGS között.
Nyilatkozatában Nicholas Judd elmondta: eddig kérdéses volt, hogy van-e olyan agyterület – pl. a hosszú távú memóriáért vagy a beszédért felelős kérgi részek –, aminek működését, fejlődését speciálisan befolyásolja a környezet; most az derült ki, hogy a környezet hatása a teljes neokortexre kiterjed, így valószínűleg minden funkciót befolyásol. A genetikai különbségek hatása szintén a teljes neokortexet érinti, azonban van egy speciális agyrégió is, aminek struktúráját befolyásolja az iskolai előmenetel hátterében álló öröklődés. Míg a genetika nem magyarázza a serdülés során bekövetkező cerebrális változásokat, a környezet hatása óriási. A további vizsgálatoknak ki kell deríteniük, mik a legfontosabb környezeti befolyásoló tényezők, és ennek alapján kell optimalizálni a gyermekek és serdülők nevelését.
