О новом взгляде на старые вопросы рассказывают профессор генетики и нейробиологии Кевин Митчелл и профессор когнитивного развития Юта Фриз

Вопрос о том, что в большей степени определяет поведение человека — гены или окружающая среда, — обсуждается на протяжении веков. Во второй половине XX века существовало два лагеря ученых, и обе группы уверяли, что природа или, соответственно, воспитание оказывают исключительное влияние.

Но такая точка зрения встречается все реже, так как исследования показывают, что гены и окружающая среда на самом деле взаимосвязаны и могут усиливать друг друга. Во время Научной недели в Берлине, организованной Королевским обществом, мы обсуждали, как меняется дискуссия в свете недавних открытий.

Возьмем грамотность. Визуализация языка — одно из самых выдающихся достижений человечества. Чтение и письмо имеют основополагающее значение для нашей способности процветать в современном мире, однако некоторым людям трудно учиться. Тому может быть много причин, включая дислексию, нейрологическое расстройство развития. Но оказывается, что ни гены, ни окружающая среда не несут полной ответственности за различия в способности к чтению.

Генетика и неврология чтения

Чтение — это культурное изобретение, а не умение или функция, которые сформировались в результате естественного отбора. Письменные алфавиты возникли в Средиземноморье около 3000 лет назад, но грамотность стала широко распространенной только в XX веке. Наше использование алфавита, однако, запрограммировано природой. Взлет грамотности привел к развитию мозговой схемы, которая связывает визуальный язык со слышимым — посредством буквенно-звукового отображения.

Сканирование мозга показывает, что эта «сеть чтения» проявляется практически в одном и том же месте мозга у всех людей. Она формируется, когда мы учимся читать, и укрепляет связи между областями мозга, отвечающими за язык и речь, а также «областью визуальной формы слова».

Способ построения базовой схемы каким-то образом закодирован в наших геномах. То есть человеческий геном кодирует набор правил развития, которые, будучи воспроизведенными, приведут к появлению сети.

Однако в геноме всегда есть вариации, и это приводит к вариациям в развитии и функционировании этих схем. Это означает, что существуют индивидуальные различия в способностях. Способности к чтению в значительной степени передаются по наследству среди основной части популяции, и дислексия по большей части имеет генетическое происхождение.

В то же время это не значит, что существуют «гены чтения». Существуют генетические изменения, которые влияют на то, как мозг развивается и функционирует. По неизвестным причинам некоторые такие варианты негативно влияют на схемы, необходимые для говорения и чтения.

Окружающая среда тоже имеет значение

Но гены — не вся история. Давайте не будем забывать, что опыт и активное обучение необходимы для изменений в мозговых связях, которые в первую очередь отвечают за чтение — хотя мы еще не знаем, в какой степени.

Исследования показали, что чаще всего проблемы с грамотностью сопровождаются трудностями в фонологии — способности сегментировать и манипулировать звуками речи. Оказывается, что люди с дислексией также, как правило, долго не разговаривали в раннем детстве. Эксперименты показали, что они медленнее, чем другие люди, называют объекты. Это также относится к письменным символам и связывании их со звуками речи.

И тут на первый план снова выходит воспитание. Трудности в обучении чтению и письму особенно заметны в языках со сложными грамматическими и орфографическими правилами, таких как английский. Но они гораздо менее очевидны в языках с более простой системой правописания, таких как итальянский. Тесты по фонологии и называнию объектов, однако, обнаруживают дислексию и у итальянцев.

Таким образом, отличия, присутствующие в мозге с дислексией, вероятно, везде одинаковы, но, тем не менее, отличаются в разных системах правописания.

Усиление и циклы

Гены и воспитание традиционно противопоставляются друг другу. Но на самом деле воздействие окружающей среды и опыта часто усиливает наши врожденные предрасположенности. Причина в том, что эти врожденные предрасположенности влияют на наше субъективное восприятие различных событий и на нашу реакцию, а также на то, как мы выбираем опыт и окружающую среду. Например, если вам что-то легко дается, вы, скорее всего, захотите заниматься этим.

Эта динамика особенно явно прослеживается в отношении чтения. Дети, которым чтение дается легко, делают это с большим удовольствием. Больше читая, они улучшают навыки чтения, делая опыт более полезным. У детей, чьи способности к чтению не настолько хорошие, наблюдается обратное — они стараются читать меньше и со временем отстают от сверстников.

Но есть возможности разомкнуть этот круг. Как мы видели в случае чтения на итальянском, воспитание может смягчить последствия неблагоприятной генетической предрасположенности. Точно так же хороший учитель, который знает, как использовать поощрение, может помочь тем, кто читает плохо, разрешая сокращения и помогая с мнемоникой для правописания. Таким образом читатели с дислексией могут стать хорошими читателями и наслаждаться этим. Поощрение и практика усиливают друг друга, что приводит к большей мотивации и большим стараниям — такая положительная спираль.

Поэтому вместо того, чтобы воспринимать природу и воспитание как непримиримых противников, стоит рассматривать их как звенья одной цепи, где положительное влияние одного фактора увеличивает положительное влияние другого — производя не сумму, а улучшение. Конечно, этот же принцип работает и с отрицательным влиянием, так что циклы могут быть как добродетельными, так и порочными.

Поскольку наследование (как генетическое, так и культурное) имеет значение, этот эффект также виден в более широком масштабе, охватывающем несколько поколений. В прошлом родители, которые отправляли своих детей в школу, создавали благоприятную среду для них и их внуков. Но, в свою очередь, родители получали выгоду от существования культуры, которая побуждает инвестировать в школы. Конечно, такие инвестиции не всегда распределяются равномерно, и может случиться перекос в пользу тех, кто уже находится в выгодном положении. Такой цикл иногда называют «эффект Матфея» — хорошее случается с теми, у кого и так все хорошо.

Интерактивные петли между природой и воспитанием простираются за пределы жизни отдельных людей, затрагивая целые сообщества и поколения. Признание этой динамики дает нам силу разорвать эти циклы как в нашей собственной жизни, так и в обществе и культуре.