Ancestry-enriched and shared polygenic signals associated with high IQ in a Japanese extreme-phenotype cohort

Al decennia lang weten wetenschappers dat intelligentie niet wordt bepaald door één enkel gen, maar door duizenden kleine genetische variaties die samenwerken. Het grootste deel van onze kennis over deze variaties komt uit het onderzoek naar mensen van Europese afkomst, wat een enorme kloof in kennis creëert over hoe genetica de intelligentie in andere delen van de wereld beïnvloedt. Omdat genetische patronen verschillen tussen populaties, vertaalt een ontdekking in de ene groep zich niet altijd naar een andere groep. Deze beperking betekent dat belangrijke genetische aanwijzingen die specifiek zijn voor andere groepen, zoals mensen van Oost-Aziatische afkomst, verborgen kunnen blijven als onderzoekers alleen naar Europese gegevens kijken. Om dit gat te vullen, richtte een team van onderzoekers zich op een specifieke groep Japanners met uitzonderlijk hoge cognitieve vermogens, met als doel te zien of ze unieke genetische signalen konden vinden die door eerdere studies waren gemist, terwijl ze ook controleerden of de algemene genetische regels voor intelligentie die in Europa zijn gevonden, ook voor hen golden.

De onderzoekers begonnen met het samenstellen van een zeer specifieke groep deelnemers. Ze rekruteerden 91 Japanners die een score van 140 of hoger hadden behaald op een gespecialiseerde test die ontworpen is om fluïde redeneren te meten, een kerncomponent van intelligentie. Deze score ligt ruim boven het gemiddelde, dat op 100 is ingesteld. Deze deelnemers werden afkomstig uit een gemeenschap van hoogbegaafde individuen, van wie velen lid zijn van Mensa, een organisatie voor mensen met hoge intelligentiescores. Om deze groep te vergelijken, gebruikte het team genetische gegevens van 41.528 Japanners die commerciële genetische tests hadden gedaan, maar niet waren getest op intelligentie. Dit enorme verschil in groepsgrootte — 91 mensen met hoge scores versus meer dan 41.000 zonder — stelde de onderzoekers in staat om te zoeken naar genetische markers die aanzienlijk vaker voorkwamen in de hoog scorende groep. Ze analyseerden bijna 363.000 genetische varianten in het gehele genoom om te zien welke eruit sprongen.

De studie bracht één specifieke genetische verandering aan het licht die de hoogste graad van statistische significantie bereikte. Deze verandering, gelegen in een regio van het DNA die helpt bij het reguleren van een gen genaamd PPP2R1A, bleek veel vaker voor te komen in de hoog-IQ groep dan in de algemene controlegroep. Bij de mensen met hoge scores kwam deze genetische variant ongeveer vijf keer vaker voor dan in de controlegroep. Wat deze bevinding bijzonder interessant maakte, was de distributie ervan over verschillende populaties. Toen de onderzoekers wereldwijde genetische databases bekeken, ontdekten ze dat deze specifieke variant zeldzaam is in Europese populaties, maar veel vaker voorkomt in Oost-Aziatische populaties. Sterker nog, de variant kwam bijna veertig keer vaker voor in Oost-Aziatische genomen dan in Europese genomen. Dit suggereert dat als wetenschappers alleen naar Europese gegevens hadden gekeken, ze deze aanwijzing waarschijnlijk volledig zouden hebben gemist, omdat de variant daar te zeldzaam is om gedetecteerd te worden. Het betrokken gen, PPP2R1A, staat bekend als belangrijk voor de hersenontwikkeling, en mutaties in dit gen worden in verband gebracht met diverse neurodevelopmentale condities, wat het een biologisch plausibele kandidaat maakt voor het beïnvloeden van intelligentie.

Buiten deze enkele, unieke ontdekking om, onderzochten de onderzoekers ook of de duizenden kleine genetische effecten die de intelligentie in Europa beïnvloeden, ook een rol spelen in Japan. Ze namen de genetische gegevens uit de Europese studies en pasten deze toe op hun Japanse deelnemers om te zien of dezelfde patronen standhielden. Ze ontdekten dat de genetische signalen inderdaad op een betekenisvolle manier overeenkwamen. Wanneer ze naar de belangrijkste genetische varianten keken die in Europa waren geïdentificeerd, zagen ze dat deze zelfde varianten de neiging hadden om in dezelfde richting te wijzen in de Japanse hoog-IQ groep. Hoewel het effect van een enkele variant zeer klein is, was het gecombineerde gewicht van deze gedeelde signalen sterk genoeg om statistisch significant te zijn. Dit geeft aan dat, hoewel er unieke genetische factoren specifiek zijn voor Oost-Aziatische populaties, er ook een gedeelde biologische basis voor intelligentie bestaat die populatiegrenzen overschrijdt.

Om te testen hoe goed deze gedeelde signalen een hoge intelligentie konden voorspellen, creëerden de onderzoekers een samengestelde score gebaseerd op de Europese bevindingen en pasten deze toe op hun Japanse deelnemers. Ze ontdekten dat mensen met hogere scores op deze samengestelde maatstaf vaker tot de hoog-IQ groep behoorden. De voorspellende kracht van deze score was bescheiden maar duidelijk, wat suggereert dat de genetische architectuur van intelligentie deels universeel is. De onderzoekers waren echter voorzichtig met de opmerking dat deze score geen instrument is voor het diagnosticeren of voorspellen van intelligentie bij individuen. De studie was ontworpen om de biologie van intelligentie op groepsniveau te begrijpen, niet om een test voor individuen te bieden. De kleine omvang van de hoog-IQ groep en het feit dat de meeste deelnemers mannen waren, betekenen dat de resultaten bevestigd moeten worden in grotere, diversere studies voordat ze als definitief kunnen worden beschouwd.

De studie concludeert dat intelligentie wordt gevormd door een mix van gedeelde genetische factoren en populatiespecifieke factoren. Door zich te richten op een onderbelichte populatie, waren de onderzoekers in staat om een genetische variant te vinden die algemeen voorkomt in Oost-Azië maar zeldzaam is elders, wat het belang benadrukt van het bestuderen van diverse groepen om een compleet beeld van de menselijke genetica te krijgen. Tegelijkertijd suggereert de bevestiging dat Europese genetische bevindingen grotendeels van toepassing zijn op Japanse populaties, dat de fundamentele biologische mechanismen van intelligentie consistent zijn over verschillende menselijke groepen. Dit werk lost het mysterie van intelligentie niet op, maar voegt een cruciaal stukje toe aan de puzzel, waarbij wordt aangetoont dat hoewel de specifieke genetische aanwijzingen kunnen variëren per afkomst, het algemene verhaal over hoe genen de geest beïnvloeden een gedeelde menselijke ervaring is.