HomeSaluteCervello e sistema nervosoIntelligenza, geni e caratteristiche del cervello: rivelato collegamento

Intelligenza, geni e caratteristiche del cervello: rivelato collegamento

Intelligenza-Immagine Credit Public Domain-

L’intelligenza è in parte ereditabile. Ci sono studi che dimostrano che alcune variazioni genetiche sono legate a migliori prestazioni nei test di intelligenza. Altri studi mostrano che una varietà di caratteristiche cerebrali, come l’efficienza della rete, sono correlate all’intelligenza. 

Per la prima volta, i ricercatori hanno ora studiato simultaneamente tutti e tre i parametri: geni, diverse caratteristiche cerebrali e comportamento. Usando analisi genetiche, immagini a risonanza magnetica e test di intelligenza, il team ha dimostrato quali caratteristiche del cervello formano il legame tra geni e comportamento.

I risultati sono descritti da un team composto da Dorothea Metzen del Dipartimento di Biopsicologia dell’Università della Ruhr di Bochum, in Germania e dal Dr. Erhan Genç, precedentemente all’Università della Ruhr, ora al Leibniz Research Center for Working Environment and Human Factors di Dortmund (IfADo), sulla rivista Human Brain Mapping.

Oltre all’IfADo e a varie istituzioni dell’Università della Ruhr, sono state coinvolte la Humboldt-Universität di Berlino, l’Istituto Centrale di Salute Mentale di Mannheim, la Facoltà di Medicina di Amburgo e l’Università del Lussemburgo. All’Università della Ruhr hanno collaborato i team di biopsicologia, genetica umana e psicologia genetica.

Geni, cervello, comportamento: un set di dati unico

Il team ha incluso nello studio 557 soggetti di età compresa tra 18 e 75 anni. Usando campioni di saliva, i ricercatori hanno analizzato quali individui possedevano variazioni genetiche associate all’alta intelligenza. “Ci sono migliaia di geni che contribuiscono all’intelligenza“, spiega Dorothea Metzen. “Abbiamo calcolato un punteggio riassuntivo per ogni persona che riflette la predisposizione genetica per l’alta intelligenza”.

Spiegano gli autori:

Gli studi di associazione sull’intero genoma (GWAS) hanno dimostrato che migliaia di alleli contribuiscono alla variazione dell’intelligenza con effetti di piccole dimensioni. I punteggi poligenici (PGS), che combinano questi effetti in una misura di sintesi genetica, sono sempre più utilizzati per studiare gli effetti poligenici in campioni indipendenti. Mentre PGS spiega una notevole quantità di varianza nell’intelligenza, è in gran parte sconosciuto come la struttura e la funzione del cervello mediano questa relazione. Qui, mostriamo che gli individui con un PGS più elevato per livello di istruzione e intelligenza avevano punteggi più alti nei test cognitivi, una superficie più ampia e una connettività in fibra più efficiente derivata dalla teoria dei grafi. Si è scoperto che l’efficienza della rete in fibra e la superficie delle aree cerebrali parzialmente situate nelle regioni parieto-frontali mediano la relazione tra PGS e prestazioni cognitive. Questi risultati sono un passo avanti cruciale nella decodifica delle basi neurogenetiche dell’intelligenza, in quanto identificano specifiche reti regionali che collegano la predisposizione poligenica all’intelligenza”.

Inoltre, tutti i soggetti hanno preso parte alle scansioni cerebrali che i ricercatori hanno utilizzato per determinare non solo lo spessore e la superficie della corteccia cerebrale, ma anche l’efficienza con cui sono organizzate le reti strutturali e funzionali nel cervello. Tutti i partecipanti hanno anche completato un test di intelligenza.

“L’ampiezza e la registrazione dettagliata di vari dati in questo studio è, per quanto ne so, senza precedenti“, afferma Erhan Genç. “Per la prima volta, abbiamo esaminato la triade di geni, diverse caratteristiche cerebrali e tratti comportamentali nel loro insieme”.

Nello specifico, il gruppo ha analizzato quali differenze nelle variazioni genetiche sono correlate a differenze nelle caratteristiche del cervello e differenze nel comportamento.

Vedi anche:Effetti termici sui neuroni durante la stimolazione del cervello

Interazione di geni, caratteristiche cerebrali e intelligenza in alcune regioni cerebrali

Quando il team ha esaminato solo la connessione tra le variazioni genetiche e le caratteristiche del cervello, ovvero ignorando i risultati dei test di intelligenza, ha trovato numerose associazioni in molte regioni distribuite in tutto il cervello. Un numero significativamente inferiore di associazioni era evidente quando i ricercatori hanno studiato quali caratteristiche del cervello erano associate alle prestazioni dei test di intelligenza.

Quando hanno considerato tutti e tre i parametri contemporaneamente – geni, caratteristiche cerebrali e prestazioni nei test di intelligenza – è stata trovata un’associazione solo in poche aree cerebrali, nella corteccia frontale, parietale e visiva. Ciò significa che ci sono solo aree specifiche nel cervello in cui le variazioni genetiche influenzano le caratteristiche del cervello e queste caratteristiche influenzano simultaneamente l’intelligenza.

Le caratteristiche decisive del cervello erano le dimensioni della superficie del cervello e l’efficienza della connettività strutturale. I ricercatori hanno trovato pochissime connessioni di questo tipo tra geni, cervello e comportamento quando hanno esaminato lo spessore della corteccia cerebrale e l’efficienza della connettività funzionale.

Metodo trasferibile anche ad altri ambiti

Con il loro studio i ricercatori sperano di aver proposto un metodo che possa essere trasferito anche ad altri ambiti. Questo perché consente di studiare l’interazione di geni, cervello e comportamento non solo per l’intelligenza, ma anche per altri tratti.

“Sarebbe anche interessante se tali metodi venissero utilizzati in futuro con coorti più ampie di migliaia o decine di migliaia di soggetti per la sperimentazione“, afferma Erhan Genç, perché ciò migliorerebbe la qualità dei risultati. “Studiare l’impatto dell’età sarebbe anche un interessante progetto futuro di ricerca”.

Fonte:Human Brain Mapping 

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