Nedávná studie předložila přesvědčivé důkazy o genetickém vlivu na kritičnost mozku. Tato kritičnost, chápaná jako jemná rovnováha mezi neuronální excitací a inhibicí, úzce souvisí s kognitivními schopnostmi člověka.
Výzkum vedli profesor Ning Liu z Biofyzikálního ústavu Čínské akademie věd (CAS) a profesor Shan Yu z Ústavu automatizace, rovněž z CAS. Jejich práce se zaměřuje na odhalení biologického základu procesu, který je zásadní pro optimální fungování mozku.
K této analýze vědci použili data z funkční magnetické rezonance v klidovém stavu (rs-fMRI) z databáze S1200 projektu Human Connectome Project. Tento soubor dat byl obzvláště vhodný, protože obsahoval skeny 250 párů jednovaječných dvojčat, 142 párů dvojčat a 437 jedinců bez zjevného příbuzenského vztahu, což umožnilo robustní posouzení genetického příspěvku.
Co všechno jsme schopni zdědit?
Výsledky této práce odhalily, že genetické faktory hrají významnou roli při utváření mozkové kritičnosti, stejně jako při vzniku vysokého procenta tzv. vzácných onemocnění. Bylo také zjištěno, že tento genetický vliv je výraznější v primární senzorické kůře než v asociačních oblastech vyššího řádu. To naznačuje, že schopnost mozku udržovat dynamiku blízkou kritičnosti, která byla dříve spojována s efektivním zpracováním informací a kognitivní adaptabilitou, je do značné míry dědičnou vlastností, jak poznamenává Scitech Daily.
Související článek
Kritičnost mozku je považována za zásadní pro schopnost mozku zpracovávat informace a umožňovat nervovou plasticitu, která je klíčová pro učení a paměť. To, že tato vrozená schopnost má tak silnou genetickou složku, naznačuje nové cesty k pochopení toho, jak mohou být individuální rozdíly v poznávání předurčeny.
Design studie, kdy byla porovnávána jednovaječná dvojčata (která sdílejí 100 % DNA) s dvojčaty (která sdílejí přibližně 50 % DNA) a nepříbuznými dvojčaty, umožnil vědcům kvantifikovat dědičnost mozkové kritičnosti. To poskytuje pevný základ pro budoucí výzkum základních molekulárních mechanismů.
Geny, inteligence a neurologické zdraví
Aby vědci pronikli hlouběji do biologie, která stojí za těmito výsledky, zkombinovali data rs-fMRI s mapami genové exprese z Allenova atlasu lidského mozku. Touto komplexní analýzou se podařilo identifikovat specifické vzorce genové exprese, které přímo korelují s regionální kritičností mozku a podílejí se na biologických procesech spojených s různými neurologickými poruchami.
Pozoruhodným bodem studie je odhalení, že mozková kritičnost a kognitivní výkonnost mají společný genetický základ. To nabízí cenný pohled na to, jak mohou určité dědičné vlastnosti podmiňovat vyšší kognitivní funkce u jednotlivců. Tato genetická souvislost by mohla částečně vysvětlit rozdíly v intelektuálních schopnostech.
Jak zdůraznil profesor Liu, udržování kritičnosti je pro fungování mozku zásadní. Objev jejího genetického základu otevírá nové směry pro pochopení poznávání a neurologických onemocnění, jak ve své studii přiznal sám doktor Ning Liu: „Objev jejího genetického základu otevírá nové cesty pro pochopení poznávání a neurologických onemocnění. Tento výzkum pokládá základy pro budoucí studie, jejichž cílem je odhalit molekulární mechanismy, které jsou základem kritické dynamiky mozku, a jejich důsledky pro dlouhodobé zdraví mozku.
Důsledky pro budoucnost
Tato studie nejen prohlubuje naše znalosti o genetice inteligence, ale také vyvolává důležité otázky, jak bychom mohli tyto poznatky v budoucnu uplatnit. Bylo by například možné vyvinout personalizované intervence ke zlepšení kognitivních schopností nebo léčbě neurologických poruch na základě genetického profilu jedince? Personalizovaná medicína, která již začíná měnit léčbu nemocí, jako je rakovina, by se jednoho dne mohla rozšířit i na oblast neurologie a psychologie.
Studie navíc zdůrazňuje význam genetiky ve vzdělávání a vývoji dětí. I když prostředí a vzdělávání zůstávají klíčové, pochopení genetického základu inteligence by mohlo pomoci vyvinout vzdělávací metody, které by lépe vyhovovaly individuálním potřebám každého dítěte a maximalizovaly jeho vzdělávací potenciál.
Výzkum vedený Liuem a Yuem představuje významný krok k pochopení vlivu genetiky na inteligenci a zdraví mozku. Časem by tyto poznatky mohly mít zásadní dopad na tak různorodé oblasti, jako je vzdělávání, medicína a psychologie, a otevřít nové možnosti pro zlepšení kvality života a kognitivní pohody lidí.