I geni influenzano il rendimento dei bambini durante il loro tempo a scuola?

I geni influenzano il rendimento dei bambini durante il loro tempo a scuola?
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I bambini differiscono ampiamente nel modo in cui vanno a scuola. Negli ultimi anni, i ricercatori hanno dimostrato che circa i due terzi delle differenze nel rendimento scolastico può essere spiegato dalle differenze nei geni dei bambini.

È stato dimostrato che i geni influenzano il rendimento dei bambini scuola elementare, alla fine di istruzione obbligatoria, e persino in diverse materie. Tuttavia, si sa meno su come i fattori genetici e ambientali contribuiscono al modo in cui un bambino continua a fare accademicamente per tutto il tempo a scuola.

Per studiarlo, abbiamo utilizzato un campione di oltre 6,000 coppie di gemelli che fanno parte del rappresentante del Regno Unito Studio di sviluppo iniziale di gemelli e hanno analizzato i punteggi dei test dalla scuola primaria alla fine dell'istruzione obbligatoria. Il nostro nuovo ricerca trovata che il rendimento scolastico dei gemelli è stato notevolmente stabile: i bambini che vanno bene alla scuola primaria tendono anche a ottenere buoni risultati negli esami GCSE, sostenuti alla fine della scuola dell'obbligo.

L'uso dei gemelli ci consente di stimare la proporzione di differenze che possono essere spiegate da fattori genetici. I gemelli identici condividono il 100% dei loro geni, mentre i gemelli non identici condividono in media il 50% dei geni che differiscono tra le persone, proprio come gli altri fratelli. Se i gemelli identici sono più simili su un particolare tratto rispetto ai gemelli non identici, come il rendimento scolastico, possiamo dedurre che è influenzato dai loro geni. Possiamo quindi stimare l'ereditabilità di quel tratto - o la proporzione di differenze che dipendono dalle differenze nella sequenza del DNA dei bambini.

Abbiamo esaminato i fattori che hanno influenzato la stabilità nel rendimento scolastico - quando i voti in un test standardizzato rimangono simili tra scuola primaria e secondaria. Abbiamo scoperto che circa il 70% della stabilità nel rendimento è spiegato da fattori genetici, mentre il 25% è rappresentato dall'ambiente condiviso dei gemelli, come crescere nella stessa famiglia e frequentare la stessa scuola. Il restante 5% è stato spiegato dal loro ambiente non condiviso, come amici diversi o insegnanti diversi.

Quando c'è stato un cambiamento nel rendimento scolastico - dove i voti sono aumentati o diminuiti tra la scuola primaria e quella secondaria - abbiamo scoperto che ciò era in gran parte spiegato da quei fattori ambientali che non sono condivisi dai gemelli.

È ragionevole presumere che questa sostanziale influenza dei geni sulla continuità del rendimento dei bambini durante il loro tempo a scuola possa essere spiegata dall'intelligenza. Tuttavia, abbiamo riscontrato che l'influenza dei geni è rimasta sostanziale - al 60% - anche dopo aver tenuto conto dell'intelligenza, che è stata misurata utilizzando diversi test verbali e non verbali effettuati dai gemelli nel corso dell'infanzia e dell'adolescenza.


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Prevedere i risultati utilizzando il DNA

Mentre stime di studi sui gemelli come questo possono dirci sui tratti all'interno di grandi gruppi di persone, i recenti progressi scientifici stanno rivelando di più sull'influenza dei geni sull'individuo. C'è stato un notevole successo recente nell'identificazione delle varianti genetiche associate livello di istruzione attraverso quelli che vengono chiamati genome-wide association studies (GWAS). Questi studi individuano i marcatori genetici associati a determinati tratti. Tuttavia, ogni marcatore genetico spiega una percentuale molto piccola (meno dello 0.1%) delle differenze individuali nel rendimento scolastico.

Recentemente è stato sviluppato un metodo più potente che riassume migliaia di marcatori genetici trovati negli studi GWAS per calcolare invece un "punteggio poligenico" dell'intero genoma. Questo punteggio è ora in uso, con livelli crescenti di accuratezza, per prevedere la varianza in un tratto, come il rendimento scolastico, per persone non correlate tra loro.

Nell'ambito del nostro nuovo studio, abbiamo utilizzato i dati di precedenti analisi GWAS creare un punteggio poligenico per il livello di istruzione. Abbiamo calcolato un punteggio per ogni coppia dei nostri 6,000 gruppi di gemelli (in modo che tutti in questa parte dello studio non fossero imparentati). Questo prevedeva se avrebbero fatto bene durante il loro tempo a scuola. Queste previsioni andavano dal rappresentare il 4% della varianza nel livello di istruzione all'inizio della scuola primaria, al 10% della varianza ai livelli GCSE. I nostri risultati hanno confermato i risultati della prima parte della nostra analisi sui gemelli - che le stesse varianti genetiche giocano un ruolo nello spiegare perché i bambini differiscono nei risultati in ogni fase dello sviluppo.

I nostri risultati, che suggeriscono che i geni influenzano quanto bene un bambino farà per tutta la lunghezza del loro tempo a scuola, dovrebbero fornire ulteriore motivazione per identificare i bambini che hanno bisogno di interventi più presto possibile, in quanto i problemi rischiano di restare nel corso degli anni scolastici. In futuro, la previsione del punteggio poligenico, insieme alla previsione dei rischi ambientali - come l'esposizione a determinate caratteristiche del vicinato, della famiglia e della scuola - potrebbe fornire uno strumento per identificare i bambini con problemi educativi molto presto nella vita. Potrebbero quindi essere forniti programmi di apprendimento personalizzati.

Ad esempio, potremmo utilizzare i test del DNA alla nascita per identificare i bambini a rischio genetico di sviluppare problemi di lettura e dare loro un intervento precoce. Come interventi preventivi hanno una maggiore probabilità di successo primi anni di vita, una grande forza di punteggi poligenici è che possono prevedere alla nascita proprio così come più tardi nella vita, che potrebbe essere di particolare aiuto per quei bambini che sono suscettibili di lottare di più.

Informazioni sugli autoriThe Conversation

Kaili Rimfeld, ricercatrice post-dottorato, King College di Londra e Margherita Malanchini, Postdoctoral Fellow, Università del Texas a Austin

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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