Dlaczego jedni stosunkowo szybko uczą się języków obcych, podczas gdy inni – mimo podobnego wysiłku – osiągają słabsze rezultaty? Badania pokazują, że różnice te mają również podłoże biologiczne i genetyczne. Wariant genu COMT, współdziałając ze strukturą istoty białej mózgu, był związany zarówno ze zmianami zachodzącymi podczas intensywnej nauki języka, jak i z wynikami osiąganymi przez studentów.
Genetyka ma mierzalny związek z predyspozycjami do nauki języków obcych. W badanej grupie wariant genu COMT oraz parametry struktury istoty białej mózgu wspólnie pozwalały przewidywać wyniki osiągane podczas intensywnej nauki języka. Model uwzględniający te czynniki wyjaśniał około 46% zmienności wyników.
Dlaczego jedni uczą się języków szybciej niż inni?
Nauka języka obcego jest złożonym procesem angażującym pamięć, uwagę, funkcje wykonawcze oraz zdolność mózgu do tworzenia i reorganizacji połączeń neuronalnych. To właśnie dlatego różnice pomiędzy ludźmi mogą być duże – nawet wtedy, gdy uczestniczą w tym samym programie nauczania.
Na efektywność nauki wpływają oczywiście doświadczenie, intensywność pracy, środowisko i motywacja, ale badania neurogenetyczne pokazują, że ważną częścią tej układanki są także indywidualne cechy biologiczne zapisane w DNA.
Naukowcy z University of Washington postanowili więc sprawdzić, czy różnice w nauce drugiego języka można powiązać ze strukturą istoty białej mózgu oraz wariantami genu COMT.
Jak przeprowadzono badanie?
W projekcie uczestniczyli młodzi dorośli pochodzący z Chin, którzy rozpoczynali studia na University of Washington. Część z nich uczestniczyła w intensywnym programie nauki języka angielskiego, a pozostali stanowili grupę porównawczą.
Badacze oceniali strukturę istoty białej mózgu metodami obrazowania rezonansu magnetycznego, a równocześnie analizowali DNA uczestników pod kątem wariantów genu COMT.
Co zmieniało się w mózgu podczas nauki?
U studentów uczestniczących w intensywnym programie językowym obserwowano zmiany parametrów istoty białej w obszarach związanych z przetwarzaniem języka.
Jest to przykład plastyczności mózgu dorosłego człowieka – zdolności układu nerwowego do przebudowy pod wpływem intensywnego doświadczenia i uczenia się.
Mózg nie reaguje na naukę identycznie u każdego człowieka. Jednym z czynników różnicujących tę odpowiedź może być genotyp.
COMT – gen związany z funkcjonowaniem mózgu
Dlaczego COMT jest interesujący?
Gen COMT koduje enzym katecholo-O-metylotransferazę, uczestniczący w metabolizmie katecholamin, w tym dopaminy. Dopamina odgrywa istotną rolę m.in. w procesach poznawczych, uwadze, pamięci roboczej, motywacji i funkcjach wykonawczych.
Badanie wykazało, że różne warianty genu COMT wiązały się z odmienną odpowiedzią mózgu na intensywną naukę języka.
U osób z genotypem Met/Val lub Val/Val obserwowano większe zmiany parametrów istoty białej w analizowanych obszarach mózgu niż u osób z genotypem Met/Met.
Oznacza to, że ten sam bodziec edukacyjny może prowadzić do różnej odpowiedzi biologicznej u różnych osób. Jednym ze źródeł tych różnic jest właśnie genotyp.
Geny i mózg pozwalały przewidywać wyniki nauki
Najważniejszym rezultatem badania było wykazanie, że informacja genetyczna miała wartość predykcyjną. Połączenie genotypu COMT z parametrami istoty białej pozwalało lepiej przewidywać końcowe rezultaty nauki języka.
Około 46% obserwowanej zmienności wyników można było wyjaśnić w modelu uwzględniającym genotyp COMT oraz wybrane parametry struktury istoty białej mózgu.
W przypadku tak złożonej cechy jak zdolność uczenia się języka jest to wynik pokazujący, że biologiczne różnice pomiędzy ludźmi mogą mieć istotne znaczenie dla przebiegu procesu uczenia się.
Wynik genetyczny nie mówi, jaką ocenę otrzymasz z języka angielskiego. Pokazuje jednak biologiczne predyspozycje, które mogą wpływać na funkcjonowanie mózgu, przetwarzanie informacji oraz odpowiedź na określony sposób nauki.
Dwie osoby poświęcające podobną ilość czasu na naukę mogą więc różnić się tempem przyswajania materiału i reakcją na stosowane metody pracy. Genetyka jest jednym z elementów, które pomagają wyjaśnić źródło tych różnic.
Co daje nam informacja zapisana w DNA?
Badanie pokazuje, że indywidualne predyspozycje do uczenia się mają również komponent genetyczny. Analiza DNA może więc dostarczać informacji o biologicznych różnicach pomiędzy ludźmi, których nie można poznać wyłącznie na podstawie obserwacji zachowania.
Nie oznacza to istnienia jednego „genu talentu językowego”. Złożone zdolności człowieka wynikają z działania wielu genów i ich interakcji ze środowiskiem. Wartość badań genetycznych polega właśnie na tym, że pomagają lepiej poznać indywidualny potencjał biologiczny.
Wiedza ta może stanowić dodatkowy element w rozumieniu własnego sposobu uczenia się, funkcjonowania poznawczego i reakcji na określone obciążenia czy sytuacje.
BADANIE DNA VITAGENUM
Poznaj predyspozycje zapisane w Twoim DNA
Badanie VITAGENUM Talent analizuje warianty genów związanych m.in. z funkcjami poznawczymi, pamięcią, reakcją na stres oraz innymi indywidualnymi predyspozycjami.
DNA pozostaje niezmienne przez całe życie. Jego analiza może dostarczyć informacji o biologicznych cechach, które wpływają na sposób funkcjonowania, uczenia się i reagowania na otoczenie.
Poznaj swoje predyspozycje – badanie TalentMamiya P.C., Richards T.L., Coe B.P., Eichler E.E., Kuhl P.K. (2016). Brain white matter structure and COMT gene are linked to second-language learning in adults. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(26), 7249–7254. DOI: 10.1073/pnas.1606602113
