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基因与智力的关系(1)
http://www.100md.com 2014年11月15日 《百科知识》 201422
     迄今,人们有一个基本的共识,人的智力或智商(智力测试结果,IQ)与多种因素有关。尽管如此,还是有一些人坚信智力与基因,即遗传有更多的关系。在探寻基因与智力的关系时也出现了不同的结果和认知。一种认为基因与智力没有多大关系,另一种认为基因与智力关系较大。

    基因影响智力微乎其微

    人们对儿童的观察一般会产生熊孩子和好孩子的判断,前者愚钝顽劣,后者聪慧乖巧。这两类孩子的行为是否是由基因决定的呢?2007年,英国伦敦国王学院精神病学研究院的行为遗传学教授罗伯特·普洛敏等人对7000名7岁儿童进行智力测试,包括语言和非语言测试,同时提取这些孩子的基因进行检测,结果发现6种与智力相关的基因有一些差异,因此这些基因可能在决定智力差异方面起到了作用。但是这些基因的单独作用或影响却几乎无法探测到,因为这6种基因联合起来也只决定了个体智力差异的1%。因此,所谓的智力基因并不存在,一个人的聪明或愚笨并非遗传获得的。现在,另一个研究团队得出了类似的结论。
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    荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学应用经济学系的艾思科和美国波士顿儿童医院遗传学和内分泌学分部的里特韦尔德等人组成的国际协作团体——社会科学遗传学协会(SSGAC)在2014年9月23日的《美国科学院院刊》上发表一篇基因变体与认知能力(智力)关系的文章,作者得出一个结论,人类的智力与基因可能没有关系,或者说基因影响人的智力微乎其微。

    在得出这个结论之前的2013年,该研究团队就初步认定,人的智力可能与基因无关。当时,研究人员对比了126000多人的基因组,发现有3个基因变体与个人的受教育时间或他们是否上过大学有关。但是,每个基因变体只与人们受教育时间多出一个月有关联,因此,这些基因变体对人智力的影响非常小,几乎可以忽略不计。

    此后,该研究团队又对10.6万人进行了研究(其中有部分人参加了2013年的研究),希望在这些人身上找到与受教育时间有关的基因变体。研究团队挑选了69人的被视为与受教育水平关系更密切的基因变体来进行研究。为了找到基因与智商更直接的关系,研究人员把每个基因变体与进行过认知能力测验的2.4万人的基因组进行了交叉核对,最终发现有3个基因变体同时与受教育水平和较高的智商分数有关联。
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    但是,这3个基因变体平均每个只对智力有0.3分的提升。正常情况下,2/3的人智商分数是85~115,这意味着一个人如果拥有每个基因变体的两个副本(共6个),他/她在智商测试中的分数最多只比没有这些基因变体的人高1.8分。从这点来看,基因影响人的智力微乎其微。

    更重要的是,这些基因变体实际上并不会让人的智商提高1.8分,因为这些基因还和身高等其他生物性状有关,如果只单独分析这3个基因的作用,它们对智力的影响约为1/20。以此来看,即便一个人同时拥有这3个基因变体的两个副本,它们单独提高智商的分数也不会超过1分。

    社会科学遗传学协会的研究人员认为,要想找到普遍的基因变体来解释与人们智商分数、受教育水平以及其他行为特征有关的变异,还需要研究100多万人的基因组。因此,目前在大量人口中尚未证实智力是由基因变体决定的。

    社会科学遗传学协会的研究人员也承认,有许多基因会影响人们的智力,只是每个基因对智力的影响都非常小。
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    基因影响智力

    不过,与社会科学遗传学协会研究人员持不同看法的也大有人在,他们认为一个人的聪明或愚笨很大程度上就是遗传获得的。

    决定人智力高的基因有很多,其中一个就是与人类语言能力有关的基因——叉头框p2基因(Foxp2),这是英国牛津大学威康信托人类遗传学中心的安东尼·摩纳科和西蒙·费希尔研究团队在2001年发现的。

    Foxp2基因是在一个被称为KE的家族中发现的。这个家族三代人有24名成员,其中一半人无法自主控制嘴唇和舌头的运动,发音和说话极其困难。而且,他们也存在阅读理解障碍,不能正确拼写词语,难以组织好句子,弄不懂语法规则,因而很难理解别人说话和进行阅读。与此同时,这个基因异常也导致人的智力低下。

    为了弄清这个基因与人类说话和智力的关系,德国马克思·普朗克进化人类学研究所的恩纳德研究团队通过基因工程把Foxp2基因转移到小鼠,结果发现该基因不仅与语言能力有关,而且拥有了这个人类基因的小鼠比正常小鼠学习速度更快,也更聪明。
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    首先,拥有人类Foxp2基因的小鼠比普通小鼠发出了有变化的超声波声音。其次,拥有人类Foxp2基因的小鼠的大脑也比普通小鼠的大脑产生了更多和更长的树突。树突的功能是帮助神经元与其他神经元进行信息联络,因为它是神经元(神经细胞)胞体延伸的分支,它与其他神经元通过突触形成联系和信息交流。拥有人类Foxp2基因的小鼠大脑的基底节也对反复的电刺激不产生反应,这一特点被称为长时程抑制,对大脑的认知和记忆有重要的促进作用。

    对拥有人类Foxp2基因的小鼠进行探索迷宫的试验发现,它们比一般小鼠学习新知识更快,比如在向左或向右寻找饮水时,拥有人类Foxp2基因的小鼠能更快地找到水。在迷宫表面加上图像线索,如一颗星,以指引正确的方向,经过8天的训练,拥有人类Foxp2基因的小鼠依照图像线索找到水的比率是70%,而普通小鼠需要再加4天,即12天的训练才会达到如此高的找水准确率。因此,恩纳德等人认为,既然人的Foxp2基因能让小鼠较快地整合图像和触觉线索以走出迷宫,这种基因就是提高智力的基因之一。

    2009年参与恩纳德团队进行研究的施雷维斯到美国麻省理工学院工作后,又与格雷比尔等人再次深入进行这一研究,他们训练携带人类Foxp2基因的小鼠在迷宫中寻找巧克力食物。方法是给予小鼠两种选择:一是以实验室设备和迷宫可见设备作为地标;二是以路面特征分辨方向,光滑路面向右转,崎岖路面向左转。携带人类Foxp2基因的小鼠只用7天时间便熟记迷宫出口路线,而普通小鼠则需要11天。这一结果与之前恩纳德等人的研究结果大同小异,已发表在2014年9月30日的《美国科学院院刊》上。, 百拇医药(王晓冰)
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