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22.05.2017

Gene für Generelle Intelligenz gefunden

Anlass

In Studien mit Zwillingen zeigt sich, dass die Intelligenzunterschiede bei Kindern und Erwachsenen zu einem erheblichen Anteil erblich bedingt sind (g-Faktor). Seit vielen Jahren suchen Forscher vergeblich nach „Genen für Intelligenz“, die irgendwo im Erbgut vermutet werden und kognitive Prozesse beeinflussen. Eine internationale Forschergruppe spürte nun mit Hilfe genomweiter Assoziationsstudien (GWAS) an fast 80.000 Menschen 40 neue, mit Intelligenz assoziierte Erbanlagen auf. Die meisten der Gene sind erwartungsgemäß im Gehirn aktiv und steuern dort zellbiologische Vorgänge. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Nature Genetics publiziert (*Primärquelle).

 

Übersicht

  • Prof. Dr. Elsbeth Stern, Professorin für empirische Lehr- und Lernforschung und Leiterin des Instituts für Verhaltensforschung, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ), Zürich
  • Prof. Dr. André Reis, Direktor des Humangenetischen Instituts, Universitätsklinikum Erlangen

Statements

Prof. Dr. Elsbeth Stern

Professorin für empirische Lehr- und Lernforschung und Leiterin des Instituts für Verhaltensforschung, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETHZ), Zürich

„Neu ist vor allem das methodische Vorgehen der Studie. Man ist nicht mehr allein auf Zwillingsstichproben angewiesen, sondern kann quasi weltweit auf alle Personen zugreifen, die ihre Intelligenztestleistung und ihr Genom zur Verfügung gestellt haben. Aus Zwillingsuntersuchungen weiß man, dass Intelligenzunterschiede (Varianz) zu einem sehr großen Teil genetisch determiniert sind (bis zu 80 Prozent). Allerdings nur in Gesellschaften, die sich durch ein hohes Maß an Chancengerechtigkeit auszeichnen, wie das bei westlichen Gesellschaften einigermaßen der Fall ist. Für die zuverlässige Bestimmung einzelner Genorte auf den Chromosomen waren die bisherigen Zwillingsstichproben zu klein.“

„Die Methodik der Studie ist auf jeden Fall ein guter Weg, die Genorte zu finden. Allerdings ähnelt die Suche nach konkreten Genen der Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen. Auf Seite drei schreiben die Autoren: ‘Our calculations show that the current results explain up to 4.8% of the variance in intelligence […]’. Aus Zwillingsuntersuchungen wissen wir, dass bis zu 80 Prozent der Varianz in der Intelligenz auf Erbanlagen zurückzuführen ist. Aber derzeit lässt sich höchstens 4,8 Prozent der Varianz mit BEKANNTEN Genen erklären. Man könnte es auch so ausdrücken: Von 75 Prozent der Varianz in der Intelligenz wissen wir zwar, dass sie auf Gene zurückzuführen ist, aber wir wissen nicht, welche Gene es sind. Ich bin mir nicht sicher, ob man hier weiterkommen wird. Die Körpergröße ist ein ebenfalls stark durch Gene beeinflusstes Merkmal: Fast 100 Prozent der Varianz in westlichen Ländern ist auf Gene zurückzuführen. Sie ist als Merkmal zwar weit weniger komplex als Intelligenz und zudem genauer messbar. Bei der Körpergröße können Genetiker derzeit gerade einmal 20 Prozent der Varianz auf bekannte Gene zurückführen. Das sind zwar mehr als die derzeit 4,8 Prozent bei Intelligenz, aber seit Jahren kommt man auch dort bei der Suche nicht weiter.“

Auf die Frage, welchen praktischen Sinn es haben kann, Intelligenzgene zu kennen:„Zunächst einmal wenig. Erst wenn man irgendwann Gene findet, aus denen sich zuverlässig LernSTÖRUNGEN ableiten lassen, könnte man früher mit gezielten Fördermaßnahmen beginnen.“

Auf die Frage, inwiefern sich die Intelligenz des Menschen eines Tages an Genen ablesen lässt: „Das wird NIE der Fall sein, auch wenn man irgendwann mehr als derzeit 4,8 Prozent der Unterschiede auf konkrete Gene zurückführen kann. Intelligenzunterschiede werden zwar durch genetische Unterschiede gesteuert, aber Intelligenz ist ein Merkmal mir sehr hoher Reaktionsnorm (entscheidet darüber, wie variabel ein Phänotyp auf Umwelteinwirkungen reagieren kann, Anm. d. Red.). Die Gene können ihre Wirkung nur unter anregenden Umweltbedingungen auf die Hirnentwicklung und damit auf die Intelligenz entfalten. Wenn genetisch identische Samenkörner an guten oder schlechten Standorten gepflanzt werden, zeigen sich ja auch Unterschiede.“

Prof. Dr. André Reis

Direktor des Humangenetischen Instituts, Universitätsklinikum Erlangen

„Diese Studie ist die erste, die überzeugend die polygene Struktur des Merkmals Intelligenz beweist. Die sehr hohe Erblichkeit von Intelligenz war schon lange bekannt, aber wir kannten bisher die molekularen Grundlagen nicht. Dank der Größe der Studie ist es nun erstmals möglich geworden, konkrete Gene und damit zelluläre Prozesse zu benennen, die zu dem Merkmal Intelligenz beitragen.“

„Die Studie ist exzellent, die verwendete Methodik der Meta-Analyse verschiedener genomweiter Assoziationsstudien (engl. GWAS) ist gut etabliert und inzwischen sehr robust. Dabei werden verschiedene Einzelstudien zu einer größeren Meta-Analyse kombiniert und damit die statistische Aussagekraft signifikant erhöht. Die verwendeten Intelligenztests der einzelnen Studie sind zwar nicht identisch, aber wir wissen aus vielen anderen Studien, dass die gemessenen Parameter sehr gut korrelieren. Erst die Untersuchung von über 78.000 Menschen ermöglichte eine Studie mit ausreichender statistischer Aussagekraft.“

„Die genetische Architektur von Intelligenz ist offenbar vergleichbar zu der von Körperlänge, die bereits gut untersucht ist. Bei der Körpergröße tragen Tausende von genetischen Varianten mit jeweils extrem kleinen Effektstärken zu der insgesamt hohen Erblichkeit des Merkmals bei. Deshalb hat es so lange gedauert, die ersten Gene für Intelligenz zu identifizieren.“

„Derzeit steht ganz klar die Grundlagenforschung im Vordergrund. Vordringlich wird es sein, die molekularen Prozesse im Detail zu studieren. Die jetzige Studie hat nur einen, zwar wichtigen, aber erstmal sehr groben Fingerzeig auf diese Prozesse gelegt. Eine wichtige Frage wird nun sein, ob die gleichen zellulären Mechanismen und Prozesse, die seit einigen Jahren bei Intelligenzstörungen (geistige Behinderung) identifiziert wurden, auch für die allgemeine Intelligenz relevant sind. Wäre dem so, könnte das medizinische Implikationen für Menschen mit Intelligenzstörungen haben.“

„Es erscheint wenig wahrscheinlich, dass eines Tages genetische Tests für Intelligenz möglich werden. Dazu haben die bekannten Varianten einen zu geringen prädiktiven Wert. Das heißt, die Vorhersagekraft für das Gesamtmerkmal ist gering. Zudem macht die Erblichkeit insgesamt nur etwa die Hälfte der Varianz aus. Umwelteinflüsse sind nach wie vor vergleichbar wichtig.“

Mögliche Interessenkonflikte

Prof. Dr. André Reis: „Einen Interessenskonflikt erkenne ich nicht.“

Prof. Dr. Elsbeth Stern: Keine Angaben erhalten.

Primärquelle

Sniekers S et al. (2017): Genome-wide association meta-analysis of 78,308 individuals identifies new loci and genes influencing human intelligence. Nature Genetics. DOI: 10.1038/ng.3869.

Weitere Recherchequellen

Davies G et al. (2016): Genome-wide association study of cognitive functions and educational attainment in UK Biobank (N =112 151). Molecular Psychiatry. 21, 758–767. DOI: 10.1038/mp.2016.45.

Plomin R et al. (2016): Top 10 Replicated Findings From Behavioral Genetics. Perspectives on Psychological Science. 11(1) 3–23. DOI: 10.1177/1745691615617439.