В Томске начато первое в России масштабное психогенетическое исследование, целью которого является определение влияния генов и среды на те или иные способности мозга.
Можно разбудить какой-то ген, какой-то ген приглушить, какой-то – заставить вырабатывать больше протеина: все процессы регулируются путем средового вмешательства (вплоть до такого простого, как диета)
Единственный мегагрант Минобрнауки, выданный психологам, получила специалист по поведенческой генетике из Великобритании Юлия Ковас: она вместе с коллегами из Томского государственного университета занимается изучением взаимодействия генетических и средовых факторов на развитие в рамках математических способностях. Подобных исследований у нас пока не проводилось вообще.
В рамках мегагранта уже создана лаборатория когнитивных исследований и психогенетики. Пока среди основных ее задач – составление Всероссийского школьного близнецового регистра, проведение тестирований и анализ собранной информации.
В Великобритании между тем 16 лет работает программа Twins Early Development Study (TEDS), которая анализирует когнитивные (то есть познавательные) различия между людьми путём сбора и анализа данных по всем близнецам, родившимся в Англии и Уэльсе в 1994–1996 годах. В этом проекте Юлия Ковас работает над математическими способностями.
О том, зачем нужны близнецовые регистры, как именно гены и среда влияют на разные способности и к чему может привести вмешательство в человеческую природу, Юлия Ковас рассказала в интервью газете ВЗГЛЯД.
ВЗГЛЯД: Юлия, а в чем состоит ваше исследование?
Юлия Ковас: Речь идет о масштабном тестировании, оно касается когнитивных процессов, то есть, например, пространственной памяти, математических способностей, скорости обработки информации. Сейчас главная задача состоит в оценке на большой репрезентативной российской выборке этих процессов, чтобы можно было изучить близнецов и не близнецов. Как у них работают основные механизмы пространственной памяти, например? Все собирается в огромную базу данных, а дальше мы будем тестировать различные научные гипотезы.
ВЗГЛЯД: Расскажите о гипотезах, пожалуйста.
Ю. К.: Гипотез много. Одна из самых главных состоит в том, что у каждого человека под влиянием различных средовых факторов на гены по-разному развиваются когнитивные способности. Если эти факторы мы сейчас нащупаем, то можно будет гораздо лучше диагностировать основные принципы и, например, подбирать образовательную программу под каждого человека отдельно. Возможно, образование должно быть максимально индивидуализировано (а не типологически индивидуально, как это происходит сейчас в редких случаях), тогда мы получим как итог совершенно новое поколение образованных людей.
ВЗГЛЯД: А что, математика – этому можно учить по-разному, в старшей, например, школе? Косинус – это же просто косинус.
Ю. К.: Близнецовое исследование, которое несколько лет назад было проведено в Великобритании, на самом деле изменило понимание того, как работают гены и среда. Например, вы говорите о математике, но математические способности могут быть под большим или меньшим генетическим контролем, например, в стране, где существует национальная система образования, и, на самом деле, на тот же самый процесс гены могут влиять гораздо меньше, если этой системы нет. Потому что если унифицируется среда, то появляется большой разброс, большая часть индивидуальных различий между людьми тогда объясняется генетическими различиями. В нашем исследовании мы сотрудничаем с исследовательскими группами из разных стран, собираем информацию одними и теми же методами в разных странах и в разных культурах.
ВЗГЛЯД: Поясните, пожалуйста, логику исследования...
Ю. К.: Во-первых, через какое-то время мы обнаружим и уже четко зафиксируем большое количество генов, вовлеченных в когнитивные процессы. Через несколько месяцев благодаря большим выборкам у нас появится большое количество генов-кандидатов, которые мы будем изучать более конкретно: на что они влияют, какие именно это процессы – это будет один большой результат. Когда мы сможем зафиксировать связки генов и мозговых процессов, тогда мы перейдем на качественно новый уровень.
Например, мы пытаемся сейчас работать с математическими способностями в рамках гипотезы «числовой чувствительности», которая присуща и животным, и людям: даже в младенческом возрасте ребенок может реагировать на число. Гипотеза проста: различия в такой числовой чувствительности представляют собой начальную базу для развития математических способностей. Уже в самом раннем возрасте, еще до влияния средовых факторов, существуют какие-то различия в числовой чувствительности.#{interviewsociety}
У нас есть несколько гипотез: например, возможно, что числовая чувствительность связана с математическими способностями только на определенном этапе развития или только в определенных группах. Например, у математически одаренных людей соответствующие способности могут развиваться на основе числовой чувствительности, а у остальных – на каких-то иных основаниях. Например, на языке или на общих способностях.
Вторая смежная гипотеза состоит в том, что в китайском, японском, корейском языках, где используются иероглифические системы, может быть, совсем по-другому функционирует обработка математической информации. И вот сейчас, исследуя разные группы, мы пытаемся сравнивать. Условно говоря, если, например, у одного человека математические способности «настраиваются» на числовую чувствительность, а у другого – на пространственные ассоциации, у третьего – на когнитивный контроль или на мотивацию, все это можно и нужно использовать для образования.
ВЗГЛЯД: Подбирать образование под гены?
Ю. К.: Да. В результате те, кто отлично успевал, будут понимать и обучаться еще лучше, а тот, кто отставал, будет средним учеником (то есть воплощать как раз «норму»). Сегодня же огромное количество времени, которое человек тратит на обучение в школе, тратится впустую.
Когда вы употребляете слова «индивидуализированная программа обучения» и думаете о чем-то конкретном, что вам уже знакомо, то вы ошибаетесь. Представьте себе, что это – индивидуализированная программа обучения, о которой мы пока не знаем, не понимаем, даже представить себе не можем. Я думаю, что в принципе образование вообще будет совершенно иным, почти совершенно точно – не классно-урочным.
ВЗГЛЯД: Поможет ли ваше исследование лечить генетические заболевания, так или иначе связанные с мозгом?
Ю. К.: Если мы берем генетические заболевания, которые появляются под влиянием одной мутации, то полагаю, что довольно скоро мы сможем просто заменять один ген другим. Но когда мы говорим о таких сложных заболеваниях, как синдром Дауна или аутизм, то генная инженерия здесь будет невозможна: слишком уж много генных и средовых факторов вовлечены в такие процессы. Однако средовым вмешательством мы сможем более конкретно влиять на процессы экспрессии генов.
ВЗГЛЯД: Экспрессии?
Ю. К.: В каждой клетке, если говорить совсем просто, существует полный набор нашего генома. Но в каждый момент развития какие-то гены молчат, какие-то экспрессируют, работают, делают то, что они запрограммированы делать. Например, строить белки и влиять на развитие организма. Но активны только определенные гены в каждый определенный момент. Остальные или спят, или работают как бы «не в полную силу». Кроме того, каждый ген может участвовать в самых разных процессах.
То есть один ген сейчас может влиять на работу вашего сердца, мозга, кожи и так далее. А в остальном – огромное количество генов просто «молчит». И вот именно на эти процессы мы сейчас учимся влиять. То есть как можно разбудить какой-то ген, какой-то ген приглушить, какой-то ген заставить вырабатывать больше протеина, какой-то – меньше протеина и так далее. Эти все процессы регулируются путем средового вмешательства (вплоть до такого простого, как диета).
ВЗГЛЯД: То есть, секунду, если мы можем понимать работу генома и влияние генома на мозг, можем ли мы «переносить» отдельные генетические функции из одного тела (мозга) в другое? Или, возможно, даже не в живое тело, а в машину?
Ю. К.: Если мы поймем сложнейшие процессы до такой степени, что каждый мельчайший механизм будет ясен, то, в принципе, мы сможем создавать системы, которые тоже будут ставить себе задачи сами. Однако пока все это из области научной фантастики, конечно. На данном этапе то, чем мы занимаемся, уже в скором времени может стать толчком для развития образования и обучения.