基因、大脑特征和智力是如何联系在一起的

基因影响大脑的不同结构和功能。这些反过来解释了行为的差异。同时分析这三个方面是一个挑战，但现在已经实现了。

　　

智力部分是遗传的。有研究表明，某些基因变异与智力测试中更好的表现有关。其他研究表明，大脑的各种特征，如网络效率，都与智力有关。现在，研究人员首次同时研究了这三个参数——基因、不同的大脑特征和行为。通过基因分析、核磁共振成像和智力测试，研究小组展示了哪些大脑特征形成了基因和行为之间的联系。

德国波虹鲁尔大学生物心理学系Dorothea Metzen和Erhan Genç博士的团队在2023年4月4日在线发表的《人脑地图》杂志上描述了这一结果，Erhan博士以前在鲁尔大学工作，现在在多特蒙德莱布尼茨工作环境和人为因素研究中心(IfADo)。

除IfADo和鲁尔大学各机构外，柏林Humboldt-Universit?t、曼海姆中央精神卫生研究所、汉堡医学院和卢森堡大学也参与其中。在鲁尔大学，生物心理学、人类遗传学和遗传心理学团队进行了合作。

基因，大脑，行为——一个独特的数据集

研究小组包括了557名年龄在18岁到75岁之间的受试者。通过唾液样本，他们分析了哪些人拥有多少与高智商相关的基因变异。“有成千上万的基因对智力有贡献，”多萝西娅·梅岑解释说。“我们为每个人计算了一个总结分数，这反映了高智商的遗传倾向。”

此外，所有受试者都参加了脑部扫描，研究人员不仅用这种扫描来确定大脑皮层的厚度和表面积，还用来确定大脑中结构和功能网络的组织效率。所有参与者还完成了智力测试。“据我所知，这项研究中各种数据的广度和详细记录是前所未有的，这是我们第一次将基因的三位一体、不同的大脑特征和行为特征作为一个整体来研究。”

具体来说，该小组分析了哪些基因变异的差异与大脑特征和行为的差异有关。

基因、大脑特征和智力在一些大脑区域的相互作用

当研究小组只研究基因变异和大脑特征之间的联系时——也就是说，不考虑智力测试结果——他们发现，分布在整个大脑的许多区域都存在许多关联。当研究人员调查哪些大脑特征与智力测试表现相关时，这种关联明显减少。当他们同时考虑这三个参数——基因、大脑特征和智力测试表现——时，只在额叶、顶叶和视觉皮层的少数大脑区域发现了这种关联。这意味着大脑中只有特定区域的基因变异会影响大脑特征，而这些特征同时会影响智力。大脑的决定性特征是脑表面的大小和结构连接的效率。研究人员在检查大脑皮层的厚度和功能连接的效率时，发现基因、大脑和行为之间很少有这样的联系。

方法也可推广到其他领域

通过他们的研究，研究人员希望提出一种方法，也可以转移到其他领域。这是因为它不仅可以研究基因、大脑和行为之间的相互作用，还可以研究其他特征。Erhan Gen说:“如果这种方法在未来用于数千或数万个测试对象的更大队列，也会很有趣，因为这将提高结果的质量。”“研究年龄的影响也将是一个有趣的未来研究项目，”Gen补充道。

Journal Reference:

1. Erhan Genç, Dorothea Metzen, Christoph Fraenz, Caroline Schlüter, Manuel C. Voelkle, Larissa Arning, Fabian Streit, Huu Phuc Nguyen, Onur Güntürkün, Sebastian Ocklenburg, Robert Kumsta. Structural architecture and brain network efficiency link polygenic scores to intelligence. Human Brain Mapping, 2023; DOI: 10.1002/hbm.26286