18+
18+
РЕКЛАМА
#ВзрывМозга, Образование и наука, #ВзрывМозга.Метод близнецов.Как в ТГУ создают фундамент для школы будущего #ВзрывМозга.Метод близнецов.Как в ТГУ создают фундамент для школы будущего

#ВзрывМозга.
Метод близнецов.
Как в ТГУ создают фундамент для школы будущего

Веками человечество интересует вопрос: что в нашем характере и способностях заложено природой, а что зависит от воспитания и среды? Ответить на него пытаются ученые лаборатории когнитивных исследований и психогенетики ТГУ.

Руководитель лаборатории, профессор Юлия Ковас, рассказала «Томскому Обзору», зачем ученые создают базу данных близнецов, почему одни дети учатся лучше, чем другие и какой будет школа будущего.

— Интуитивные представления о развитии детей часто оказываются неверными, — уверенно говорит Юлия Ковас. — Например, видя ребенка с проблемным поведением, люди обычно выдвигают очень простые, однофакторные гипотезы: «Родители с ним не занимаются» или, наоборот: «Это у него наследственность такая». На самом деле — ни то, ни другое.

Такие разные близнецы

Факторы формирования личности ученые изучают с помощью метода близнецов, который известен с XIX века. Метод заключается в сравнении монозиготных и дизиготных близнецов и помогает понять: насколько конкретные аспекты личности обусловлены генетически и насколько сформированы образованием, воспитанием, образом жизни и так далее.

Существует два типа близнецов: монозиготные (в народе — однояйцевые) и дизиготные. Первые развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки, зиготы, которая потом по какой-то причине делится надвое. Такие близнецы генетически идентичны. В раннем детстве их часто путают даже близкие родственники, но чем они становятся старше, тем больше накапливается различий. В игру вступают средовые факторы и эпигенетические процессы, при которых средовые факторы оказывают влияние на степень и время генетической экспрессии (проявления тех или иных генов).

Дизиготные близнецы появляются из разных яйцеклеток, оплодотворенных разными сперматозоидами. Они, как обычные братья и сестры, имеют только 50% общих генов (если считать только те, которые вообще различаются у людей). Соответственно, генетика в их сходстве играет гораздо меньшую роль.

Если на какой-то признак большее влияние оказывают генетические факторы, то монозиготные близнецы будут более похожи, чем дизиготные. А если основное влияние имеет не генетика, а среда, то монозиготные и дизиготные близнецы будут одинаково похожи.

— Надо отметить, такого почти никогда не бывает, — говорит руководитель лаборатории психогенетики. — Исследования по всему миру отчетливо показывают, что дизиготные близнецы практически всегда менее похожи, чем монозиготные. Однако и монозиготные близнецы могут значительно различаться. Это доказывает, что все сложные человеческие характеристики — от физического и психического здоровья до способностей и мотивации к обучению — не являются ни исключительно средовыми, ни исключительно генетическими. Они формируются под влиянием сложных взаимодействий генетических и средовых факторов. Вопрос только в том, какие именно факторы и в каком соотношении.

Всех посчитали

Чтобы исследования считались достоверными, они должны опираться на очень большой объем данных. Поэтому во многих странах мира ведутся близнецовые регистры. В них содержится информация о тысячах пар близнецов, и на основе этой базы данных проводятся лонгитюдные (продолжительные во времени) исследования.

С 2011 года такой регистр существует и в нашей стране — это Российский школьный близнецовый регистр, он координируется в Томске, на базе лаборатории когнитивных исследований и психогенетики. Сегодня в него входят близнецы старше 7 лет из сотен школ со всей России. И этот регистр ежегодно пополняется.

Участие в нем — полностью добровольное. Сотрудники лаборатории обращаются к родителям близнецов с просьбой разрешить их включение в регистр. Как правило, они соглашаются. Родителям интересно лучше узнать своих детей, подросшим близнецам — внести свой вклад в науку и стать частью большого сообщества близнецов.

О каждой паре близнецов ученые собирают подробную информацию. Начиная от опроса родителей и заканчивая анализом ДНК. Это дает возможность прослеживать индивидуальные пути развития детей, и анализировать факторы, которые участвуют в становлении личности.

Большая часть работы опирается на когнитивные и личностные тесты. Проходить тестирование детям обычно нравится, ведь задания представлены в виде интересной компьютерной игры. Например, дается трехмерная фигура, и нужно сообразить, какой из предложенных вариантов совпадает с ней в повороте — это задачка на пространственное мышление. Или запомнить и воспроизвести порядок зажигания огоньков — это проверка памяти и быстроты реакции.

С ног на голову

Результаты близнецовых исследований порой переворачивают наши представления о роли среды и генетики с ног на голову. Вот как вы считаете: какую роль играет наследственность в уровне интеллекта очень маленьких детей? А взрослых людей?

Большинство ответит, что чем ребенок младше, тем большую роль в его развитии играет генетика, так как среда еще не успела на него достаточно повлиять. И будут неправы.

Оказывается, интеллект маленьких детей, а они заметно различаются по этому признаку уже в двухлетнем возрасте, только на 20–30% обусловлен генетическими факторами. В основном он сформирован средой: это и состояние матери во время беременности, и качество питания в раннем возрасте, и какие-то другие параметры, пока еще плохо понятые. Достоверно известно лишь то, что эти факторы — средовые, так как в раннем возрасте монозиготные и дизиготные близнецы практически одинаково похожи.

У взрослых картина обратная: индивидуальные различия в умственном развитии между людьми на 70–80% обусловлены генетикой. Это доказывается тем, что в интеллектуальном смысле пара монозиготных близнецов, чаще всего, намного больше похожа между собой, чем пара дизиготных.

— Этот феномен подтверждается многими исследованиями, но природа его совершенно не ясна, — говорит Юлия Ковас. — Одно из объяснений — присутствие так называемых генно-средовых корреляций. Каждый человек имеет какие-то генетические основы для развития интеллекта. Но в детском возрасте они мало проявляются, потому что среда маленького ребенка почти полностью сформирована взрослыми. Но когда мы становимся старше, то выбираем среду, которая больше подходит нашим генетическим проявлениям, и сами модифицируем ее. Вот и получается, что влияет на нас по-прежнему среда, но создаем эту среду мы сами.

С мотивацией к учебе история немного другая. Даже монозиготные близнецы, растущие в одной семье и посещающие один класс, показывают совпадение по мотивации около 40%. У дизиготных это совпадение еще ниже. Это означает, что желание учиться во многом зависит от аспектов среды, которые не совпадают у двух близнецов. Это могут быть разные друзья, разные взаимоотношения с родителями и учителями и прочие внешние факторы.

Как научить учиться?

Уже понятно, что существуют огромные индивидуальные различия в способностях детей к обучению, мотивации, в эмоциях, связанных с обучением. При этом огромное число детей в мире — около 20% — находятся в ситуации постоянной неуспешности. Взрослые им постоянно сообщают об этом, учителя ставят плохие оценки, родители ругают за них. Тем самым неуспешность закрепляется и углубляется. Можно ли разорвать этот порочный круг?

— Находясь под влиянием неверных представлений, мы делаем неверные выводы, — поясняет Юлия. — Например, за успехи ребенка мы часто хвалим родителей. Но получается, что если у ребенка проблемы с поведением, мотивацией и успешностью — то у него ужасные родители. Мы накладываем стигму на родителей, детей, учителей; виним их в том, в чем они могут быть не виноваты. А это говорит лишь о том, что дети — разные, и к каждому нужен индивидуальный подход.

Можно привести простой пример. Если большую группу детей посадить на абсолютно одинаковую сбалансированную диету, они все равно будут разными по росту и весу. И едва ли эта диета будет оптимальной для всех детей без исключения. У кого-то может быть избыток веса, у кого-то, наоборот, недостаток. Но если рацион подбирать индивидуально, каждый ребенок сможет достичь лучшего телосложения. Так и с обучением. Каждому человеку может быть предоставлены условия, в которых он может проявить свою успешность.

Знание об индивидуальных различиях детей особенно важно для педагогики. Понимая, что некоторым детям просто генетически сложнее постигать те или иные науки, учителя могут применять совсем другие методы обучения и повышения мотивации.

Школа будущего

По мнению психогенетиков из ТГУ, новые знания должны создать фундамент для совершенно новой школы. Школы, где созданы разнообразные условия для развития самых разных способностей, и к каждому ребенку будет найден индивидуальный подход.

— У каждого из нас уникальный код ДНК и уникальный набор средовых факторов. Ни один человек полностью не совпадает с другим, даже монозиготные близнецы, — говорит Юлия Ковас. — А потому каждый человек должен получить уникальные возможности. Это не утопия, так оно и есть на самом деле: каждый человек подбирает среду, которая подходит ему, и модифицирует ее. Это явление может использоваться и в образовательном процессе. Ребенок под руководством талантливого педагога, который выступает как диагност, сможет выбирать: что, когда и каким образом ему изучать.

И… да, в диагностике уникальных способностей каждого ребенка, вероятнее всего, поможет и генетическая информация — уникальная последовательность ДНК, полученная путем секвенирования генома. Но, вопреки окологенетическим мифам, нельзя выделить ген успешности или гениальности и обучать детей, обладающих этими генами, отдельно. Просто потому, что за сложные признаки отвечает целый комплекс генов, каждый из которых взаимодействует со средой. Тем более невозможно вмешаться в геном и слегка подправить нужный признак.

— Вклад каждого генетического фактора в такие сложные черты, как уровень интеллекта, мотивации или черт характера практически невидим, — поясняет Юлия. — Наблюдаемые результаты мы можем видеть, только при скоплении множества таких факторов. Более того: существует еще такое явление, как плейотропия. Один и тот же генетический фактор вовлечен в огромное количество процессов: он проявляет себя и в коже, и в сердце, и в разных участках мозга. Поэтому при попытке изменения генов мы можем достичь самых непредсказуемых и бесполезных результатов.

Более того, культивирование качеств одного типа в ущерб другим может оказаться губительным для человечества как для биологического вида. Сегодня, например, ценится усидчивость, высокий уровень абстрактного мышления и другие качества, которые необходимы в технологически ориентированном современном обществе. Если условия по какой-то причине изменятся (допустим, упадет метеорит и положит конец технологической цивилизации), на первый план выйдут совершенно другие качества. В том числе и поэтому человечеству нужно сохранять полный спектр генетической изменчивости.

Когда именно произойдет переворот в педагогике — сказать невозможно. «Как движется прогресс? Сначала идет накопление фундаментальных знаний, и в определенный момент получается вакцина от оспы». Так что, пока — исследования продолжаются.

Близнецы в искусстве

Близнецы очаровывали и вдохновляли людей с глубокой древности. Близнецовые культы встречались и в Древнем Египте, и у народов Крайнего Севера. Не потеряли они своей притягательности и позже — вплоть до наших дней.

В искусстве обыгрываются в основном две идеи: либо невероятная схожесть близнецов, либо их абсолютная непохожесть. На этом фоне и происходят всевозможные приключения.

Давайте рассмотрим мифических, литературных и киношных близнецов с точки зрения современной науки.

Геракл и Ификл

Эти древнегреческие мифические герои являют собой довольно редкий случай: дизиготные близнецы от разных отцов. То есть, их генетическое сходство составляло около 25%. Отцом Геракла был царь богов Зевс, а отцом Ификла — смертный Амфитрион. Со всеми вытекающими: Геракл с младенчества отличался необыкновенной силой и храбростью, а Ификл был хилым и слабым. Несмотря на это, братья были дружны и участвовали в совместных предприятиях. В частности, вместе плавали в Колхиду на корабле «Арго».

Ромул и Рем

Эти близнецы (скорее всего, монозиготные) были сыновьями бога Марса и весталки Реи Сильвии. Незаконнорожденных близнецов сразу после рождения бросили в Тибр. Но так как они все-таки были сыновьями бога, то чудесно спаслись, были выкормлены волчицей, а потом их нашел и воспитал пастух.

Оба парня были горячи, воинственны и имели лидерские наклонности, что и сгубило одного из них. Во время пустячной ссоры Ромул рассвирепел и убил брата.

«Ромул, Рем и волчица», Питер Пауль Рубенс

Иаков и Исав

Библейские персонажи Иаков и Исав были дизиготными близнецами. Библия указывает на их внешнее несходство: Исав был волосатым, а Иаков — гладкокожим. Разными они были и по характеру: Исав — нетерпеливый и вспыльчивый, Иаков — осторожный и хитрый.

Исав появился на свет первым, но продал свое право первородства расчетливому братцу за миску чечевичной похлебки. Потом Иаков на пару с матерью обманул слепого старика-отца и получил предназначавшееся Исаву благословение (имевшее особую силу перед Богом). Понятно, что такие проделки не способствовали дружбе между братьями, и Иаков был вынужден бежать от гнева Исава куда подальше.

«Исаак благословляет Иакова», Юлиус Шнорр фон Карольсфельд

Виола и Себастьян
В. Шекспир, «Двенадцатая ночь»

Брат с сестрой, какими являлись Виола и Себастьян, могут быть только дизиготными близнецами. При этом они бывают чрезвычайно похожи внешне; сюжет комедии и построен на том, что их все путают.

Кстати, у самого Вильяма Шекспира была «королевская» двойня: сын Гамнет и дочь Джудит. Они родились в 1585 году, а «Двенадцатая ночь» написана, предположительно, в 1600 году. Так что, их в какой-то степени можно считать прототипами Себастьяна и Виолы. К сожалению, Гамнет умер за несколько лет до написания пьесы, но Джудит дожила до старости.

«Звезды и полосы»
О. Уайльд, «Кентервильское привидение»

Близнецы из американского семейства, купившего английский замок с привидением, явно были монозиготными. Они имели одно на двоих прозвище — «звезды и полосы», «поскольку их без конца пороли», и были совершенно неразлучны, что часто встречается у близнецов детского и подросткового возраста. На протяжении всей повести только однажды один из близнецов проявил себя как отдельный человек — когда воскликнул: «Глядите! Сухое миндальное дерево расцвело». Все остальное они делают вместе, и обозначаются автором не иначе как «близнецы».

«Кентервильское привидение», Валерий Родионов

Джо-Джим Грегори
Р. Хайнлайн, «Пасынки Вселенной»


Двухголовый мутант из фантастической повести Хайнлайна — редчайший случай сиамских близнецов-дицефалов, людей, имеющих одно тело на двоих, но две головы. В настоящее время в мире живет только одна такая пара близнецов — Эбигейл и Бриттани Хейсел.

Джо и Джим могут произвольно управлять своим общим телом: «между братьями вспыхнула быстрая и молчаливая схватка за контроль над нервными центрами правой руки — схватка воль, незаметная для глаза». Реальные дицефалы контролируют и ощущают каждая свою половину тела.

Но при этом как Джо-Джим, так и Бриттани и Эбигейл — совершенно самостоятельные личности со своими предпочтениями. Обе пары близнецов — и вымышленная, и реальная — находятся между собой в очень тесных дружеских отношениях. Впрочем, вряд ли у них есть выбор.

Бриттани и Эбигейл Хейсел

Василий Кроликов, Иннокентий Шниперсон и Роман Алмазов
«Ширли-мырли» (Россия, 1995)


Так как всех троих персонажей этой комедии абсурда играет один и тот же Валерий Гаркалин, логично предположить, что они являются редким случаем монозиготной тройни. И, к тому же, что совсем уж редкость — разлученной в младенчестве и воспитанной в разных условиях.

Несмотря на разность в образовании и воспитании, братья, обретя друг друга, быстро находят общий язык. В финале фильма, правда, близнецов становится гораздо больше, но это уже можно считать гиперболой.

Хлоя и Райли Лоуренс
«Побеждая Лондон» (США, 2001)


Фильмов с обаятельными монозиготными близняшками Мэри-Кейт и Эшли Олсен — целая куча. Все они похожи, как близнецы, и для примера можно было взять первый попавшийся.

Фильмы с сестрами Олсен примечательны тем, что близнецов в них играют реальные близнецы, а не один актер, как в большинстве других фильмов. Поэтому, с поправкой на примитивный сценарий и скромные актерские данные сестер, взаимоотношения в таких парах переданы достоверно.

Текст: Катерина Кайгородова

Фото: Мария Аникина