#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
— 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
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
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
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
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