Çocukluk Çağı Bozukluklarının Genetiği:III. Genetik ve Zeka

Dr. Ayhan CÖNGÖLOĞLU

Geçen birkaç on yılda zeka ile ilgili olarak yapılan genetik araştırmalar önemli buluşlar yapmıştır. Bu buluşların bazılarının ana hatlarından bahsederken fazla yer kaplamaması için zeka ölçümünden bahsetmeyeceğim. Ancak belirtmek gerekirse bu yazıda zeka derken benim anlatmak istediğim; genel bilişsel beceridir ve g ile ifade edilmektedir. Bilişsel beceriyi ölçen bütün geçerli ve güvenilir testlerin ortak özelliği işte bu g’dir.  Aslında g, bütün testlerde ortak olan ve daha kesin ve değişmez temel bileşenlerce indekslenmiş olmasına rağmen genellikle zeka testlerinde yer alan çeşitli bilişsel testlerin toplam skoru üzerinden değerlendirilir. Nerdeyse bütün genetik bilgiler bu psikometrik bakış açısına bağlı olarak yapılan ölçümler sonucunda ve temel zeka testleri kullanılarak toplanmıştır. Zeka ile ilgili genetik araştırmaların yeni bir yolu da bilgi süreçleri gibi diğer ölçümlerin ve ilintili potansiyeli, pozitron emisyon tomogrofik taramalar ve MRI gibi daha direk beyin fonksiyon ölçümlerinin araştırılması ve bu ölçümlerin g yi nasıl etkilediğinin açıklanmasıdır.

Ailelerde g açık bir biçimde genetik geçiş gösterir. Birlikte yaşayan birinci derece akraba çalışmaların da (8000 den fazla ebeveyn-çocuk çifti ile yapılan çalışmada  0.43 ve 25000 den fazla kardeş arasında yapılan çalışmada 0.47) korelasyon yüksek bulunmuştur. Bununla birlikte ailelerde g yetiştirmeye bağlı veya doğal olarak geçiş yapıyor olabilir. 10.000 in üzerinde ikiz çifti ile yapılan çalışmalarda ortalama g korelasyonları benzer ikizlerde 0.85 ve aynı cinsiyetteki ikizlerde 0.60 olarak bulunmuştur. Bu ikiz bilgileri g skorlarındaki toplam varyansın yarısını açıklayan genetik etkinin boyutunu göstermektedir.

Evlat edinme çalışmaları da güçlü genetik etkiyi desteklemektedir. Örnek olarak ayrı yetiştirilen ikizlerdeki g oranları ile beraber büyütülen ikizlerdeki oranlar çok benzerlik göstermektedir. Birinci derece akrabalar arasında yapılan diğer evlat edinme çalışmaları da genetik geçişin kesinliğini göstermektedir.

Tabloda Colorado Evlat Edinme Projesi (CAP)’nden son sonuçlar gösterilmektedir. Düzinelerce evlat edinilmiş çocuk ve ikiz çalışmalarına bağlı olarak yapılan analizler toplam varyansın yarısına yakınının genetik faktörlere bağlı olduğunu göstermektedir. g üzerindeki genetik etki yalnızca istatistiksel olarak belirgin olmakla kalmayıp, aynı zamanda özellikle  varyansın ancak 5% ini açıklayabilen  diğer  davranışçı araştırmalarla karşılaştırıldığında kesindir. Bu nedenle genetik araştırmalar zekanın genetik iletiminden daha ilerilere kaymıştır; gelişimsel değişiklikler, bilişsel beceriler üzerinde etkili değişkenlerin ilişkileri ve g’nin genetik iletiminden sorumlu özgün genlerin araştırılması. Şimdi bu 3 önemli noktaya değinilecektir.

1876 yılında Francis Galton ikizler üzerinde ilk kez çalıştığında gelişme basamaklarında ikizlerin ne boyutlarda benzerlik gösterdiğini araştırmıştı. Diğer erken ikiz çalışmalarında da g yalnızca gelişimsel yönden araştırılmıştır ve bu gelişimsel bakış açısı son yıllara kadar genetik araştırmaları içermemiştir. g hakkındaki en ilginç sonuçların bir tanesi genetik geçişin zaman içinde artarak devam ettiğidir.(yeni doğan döneminde 20% iken çocukluk çağında 40%, yetişkinlikte 60%) Örnek olarak yeni bir çalışmada 80 yaşın üzerindeki ikizlerde genetik geçiş 60% olarak bildirilmiştir.

CAP’ın 20 yıllık sonuçları bu bulguları evlat edinme şemasını kullanarak doğrulamaktadır. CAP doğumda biyolojik ebeveynlerinden ayrılmış ve hayatlarının ilk ayı içinde evlat edinilmiş 245 çocuğun 25 yıllık çalışmasıdır. g skorları arasındaki korelasyon; biyolojik ebeveynler ile onların başkasına evlat verdiği çocukları, evlat edinmiş ebeveynler ve onların evlat edindiği çocukları, ve kontrol ebeveynleri ve onların çocukları için gösterilmiştir. Kontrol ailelerindeki korelasyon yeni doğan dönemindeki 0.20’den adölesan çağdaki 0.30’a kadar artmaktadır. Biyolojik anneler ve onların başkalarına verdiği çocuklar arasındaki korelasyonlar benzer bir örüntü göstermektedir. Bu sonuçlar g’nin genetik faktörlere bağlı olduğunu göstermektedir. Karşıt olarak  evlat edinmiş ebeveynlerle onların evlat edinilmiş çocukları arasındaki korelasyonlar 0 civarında çıkmaktadır ki bu sonuçlar g’nin gelişimi için ailesel çevre faktörlerinin çok önemli olmadığını göstermektedir.

Neden  g’nin genetik geçişi hayat süreci içinde artmaktadır? Muhtemelen tamamen yeni genler daha gelişmiş bilişsel süreçlerin gelişiminde g’yi etkilemeye başlamaktadırlar. Daha olası bir ihtimal ise erken yaşlardaki küçük genetik etkiler gelişimin başlarında bir kar topuyken zamanla daha daha büyük fenotipik etkiler oluşturmaktadır.

Büyük çoğunluk tarafından kabul edilen bilişsel becerilerin hiyerarşi modelinde, özgün bilişsel beceriler; uzaysal, sözel, işlem hızı ve hafıza becerileri gibi bileşenleri içermektedir. Özgün bilişsel becerilerin üzerinde genetik ve çevresel etkenlerin ne gibi farklılıklar oluşturduğu pek fazla bilinmemekle birlikte bunların her ne kadar g den az olsa da, kesin genetik geçişinin olduğu ortadadır.

Özgün bilişsel beceriler hakkındaki şaşırtıcı bir bulgu da, aynı genetik faktörler farklı becerileri ciddi boyutlarda etkilemektedir. Bunun anlamı eğer daha önce sözel beceriyi etkileyen bir gen bulunduysa aynı genin diğer bilişsel becerileri de etkileyeceği beklenmelidir. Bu bulgu şaşırtıcıdır çünkü; bütün bilişsel işlemlerin özgün ve birbirinden bağımsız olduğunu iddia eden ve popüler olan bilişsel sinir bilimi teorisi ile çelişmektedir. Bir çok değişik genetik araştırma sonuçları g’nin genetik etkilerinin bilişsel işlevlerin büyük kısmını kapladığını göstermektedir. Yapılmış olan dört  çalışmanın dördünde de ortaya çıkan bir başka ilginç sonuç ise okul başarısı ölçümleri üzerindeki genetik etkenler g’nin üzerindeki genetik etkenlerle nerdeyse tamamen uyuşmaktadır. Genetik etkenlerin uyuşması tersten bakıldığında da aynı derecede ilginçtir. Her ne kadar genetik sonuçlar okul başarısı ile g arasında büyük benzerlikler olduğunu söylese de sıklıkla arşiv bilgilerinde okul başarısı ile g arasındaki uyumsuzluklar çevresel etmenlerin etkinliğini vurgulamak için kullanılmışlardır.

“g” de olduğu gibi  çok yönlü genetik geçişler büyük etkisi olan tek bir gene bağlı olmak yerine küçük etkiler yapan birçok gene bağlı oluyor gibi görünmektedir. Bunun gibi çoklu gen sistemlerindeki genler “quantitative trait loci (QTLs)” olarak adlandırılmaktadır. PKU (fenilketonüri) da olduğu gibi bozukluk oluşması için gerekli ve zorunlu tek gen etkilerinden farklı olarak, QTLs  olası risk faktörleri gibi değişken ve katkı yapıcı etki göstermektedir. Tek gen etkilerini tanımlayıcı geleneksel yöntemler QTLs tanımlamasında aynı derecede başarılı olamamaktadır.

“g” hakkındaki yeni genetik ilerlemelerin kullanıldığı bir QTL çalışmasında yüksek ve ortalama g oranlarına sahip 2 çocuk grubu karşılaştırılmıştır. Özellikle beyinin öğrenme ve hafıza ile ilgili bölümlerinde aktif olduğu gösterilmiş olan, 6. kromozom üzerindeki insülin benzeri büyüme faktörü-2 reseptörü (IGF2R) çalışılan gendir. Yüksek g oranlarına sahip grupta bulunan çocuklardaki allellerin bir tanesinin sıklığı ortalama g oranlarına sahip 2. çocuk grubuyla kıyaslandığında 2 kat yüksekti.  (%30-%10)

“g” ile ilişkili kopyalanabilen QTLs tanımlanabildiğinde gelişme, ayırıcı tanı, ve genotip üzenindeki gen-çevre etkileşim biçimleri hakkındaki sorular adresini bulacaktır. Ayrıca genler ve bilişsel gelişim arasındaki nörofizyolojik yolakları gözleyebileceğimiz pencereler açılmış olacaktır. Bilişsel beceriler ve yetersizlikler ile ilişkili genleri tanımlamadaki bu önemli ilerlemeler sonucunda ise yeni etik tartışmalar ortaya çıkacaktır. Bu konular ciddi biçimde ele alınmalıdır ancak bunlar büyük oranda birden fazla genle birlikte çevresel etmenlerce etkilenmiş karmaşık özellikler hakkındaki genetik araştırmalar hakkındaki yanlış kavramlar üzerine dayandırılmışlardır.