Streszczenie: Nowe badanie zagłębia się w genetyczne podstawy rozwoju języka we wczesnym dzieciństwie i jego implikacje dla późniejszych zdolności poznawczych i zaburzeń neurorozwojowych, takich jak ADHD i ASD.

Analizując dane dotyczące słownictwa ponad 17 000 dzieci posługujących się różnymi językami, badanie odkrywa, w jaki sposób genetyka wpływa na tworzenie i rozumienie słów od niemowlęctwa do najmłodszych lat, ujawniając, że wielkość słownictwa jest nie tylko wskaźnikiem wczesnych umiejętności językowych, ale także prognozą przyszłej umiejętności czytania i pisania, funkcji poznawczych i zdolności poznawczych. potencjalne wyzwania neurorozwojowe.

Co ciekawe, badanie podkreśla zmianę rozwojową powiązań genetycznych z objawami ADHD, co sugeruje, że rola genetyki w rozwoju języka i jej wpływ na wyniki neurorozwojowe jest złożona i zmienia się w czasie. Badanie to podkreśla znaczenie zrozumienia wczesnej podróży językowej jako okna umożliwiającego sprawdzenie przyszłego zdrowia psychicznego i zdolności poznawczych dziecka.

Kluczowe fakty:

1. Genetyczne podstawy rozwoju języka: W badaniu zidentyfikowano czynniki genetyczne, które wpływają na wielkość słownictwa we wczesnym dzieciństwie, łącząc te czynniki genetyczne z późniejszą umiejętnością czytania i pisania, funkcjami poznawczymi i objawami ADHD.
2. Zmiana w powiązaniach genetycznych z ADHD: Początkowo większe słownictwo w okresie niemowlęcym wiąże się z większym ryzykiem ADHD, ale w okresie niemowlęcym zależność ta odwraca się, co sugeruje zróżnicowaną rolę genetyki w rozwoju języka i wynikach neurorozwojowych.
3. Implikacje edukacyjne i terapeutyczne: Odkrycia te podkreślają potrzebę wczesnych interwencji dostosowanych do predyspozycji genetycznych dzieci, potencjalnie pomagających w zapobieganiu lub łagodzeniu problemów poznawczych i neurorozwojowych.

Źródło: Instytut Maxa Plancka

Wczesny rozwój językowy jest ważnym czynnikiem predykcyjnym późniejszych umiejętności językowych, czytania i uczenia się dzieci. Co więcej, trudności w nauce języków są powiązane z zaburzeniami neurorozwojowymi, takimi jak zespół nadpobudliwości psychoruchowej (ADHD) i zaburzenie ze spektrum autyzmu (ASD).

Dzieci zazwyczaj zaczynają wypowiadać swoje pierwsze słowa między 10 a 15 miesiącem życia. W wieku około dwóch lat mogą wypowiedzieć od 100 do 600 słów i zrozumieć znacznie więcej.

Każde dziecko wkracza na własną ścieżkę rozwoju nauki języka, co skutkuje dużymi różnicami indywidualnymi. „Pewne różnice w rozwoju języka mogą być powiązane ze zmianami w kodzie genetycznym przechowywanym w naszych komórkach” – mówi starsza badaczka Beate St Pourcain, główna badaczka biorąca udział w badaniu.

Tworzenie i rozumienie słów

Aby zrozumieć, jaką rolę genetyka odgrywa w rozwoju tworzenia i rozumienia słów u dzieci, zespół przeprowadził metaanalizę całego genomu (GWAS) dotyczącą rozmiaru słownictwa niemowląt (15–18 miesięcy) i małych dzieci (24–38 miesięcy). . We wczesnych pomiarach rozmiaru słownictwa rodzice zgłaszają, które słowa wypowiadają i/lub rozumieją ich dzieci z danej listy słów.

Zespół wykorzystał słownictwo i dane genetyczne od 17 298 dzieci mówiących po angielsku, duńsku i niderlandzku. Liczba wypowiadanych słów była dostępna zarówno dla niemowląt, jak i małych dzieci. Liczba zrozumiałych słów była dostępna tylko dla małych dzieci. Wyniki w późniejszym życiu badano głównie na podstawie podsumowań genetycznych uzyskanych od dużych niezależnych konsorcjów.

Należą do nich umiejętność czytania i pisania (ortografia, czytanie i świadomość fonemów), funkcje poznawcze (ogólna inteligencja i liczba lat nauki) oraz uwarunkowania neurorozwojowe (genetyczne ryzyko ADHD i ASD, a także bezpośrednio obserwowane objawy związane z ADHD u części badanych dzieci) ).

„Nauczyć się mówić” i „Mówić, aby się uczyć”

Naukowcy zidentyfikowali wiele czynników genetycznych leżących u podstaw wielkości słownictwa w okresie niemowlęcym i małym. Konsekwentnie, powiązania genetyczne z umiejętnością czytania i pisania, funkcjami poznawczymi i środkami związanymi z ADHD w późniejszym życiu zmieniały się w trakcie rozwoju.

Zarówno tworzenie słów u niemowląt, jak i małych dzieci było powiązane z umiejętnościami czytania i pisania, takimi jak ortografia, ale powiązania z poznaniem ogólnym stwierdzono jedynie w przypadku wyników słownictwa małych dzieci.

Małe dzieci opanowały pewną płynność językową i mogą „mówić, aby się uczyć”, co obejmuje przetwarzanie poznawcze wyższego poziomu, podczas gdy rozwój zdolności werbalnych może rozpocząć się wcześniej.

Zespół odkrył również, że w niemowlęctwie: a większy liczba wypowiadanych słów była genetycznie powiązana zarówno ze zwiększonym ryzykiem ADHD, jak i większą liczbą objawów ADHD.

Jednak w dzieciństwie ta zależność genetyczna uległa odwróceniu: a mniejszy liczba zrozumiałych słów wiązała się z większą liczbą objawów ADHD. Możliwe, że w okresie niemowlęcym, kiedy dzieci „uczą się mówić”, liczba wypowiadanych słów odzwierciedla procesy związane z mową.

Ponadto dzieci z wyższym ryzykiem genetycznym ADHD mogą być skłonne do częstszego wyrażania siebie. Natomiast w fazie „mówienia, aby się uczyć”, kiedy wielkość słownictwa jest powiązana z funkcjami poznawczymi, wyższe ryzyko genetycznego ADHD może wiązać się z niższymi zdolnościami werbalnymi i poznawczymi.

Według St. Pourcaina: „Wpływy genetyczne leżące u podstaw rozmiaru słownictwa szybko zmieniają się w okresie krótszym niż dwa lata w okresie niemowlęcym i małym. Przyjmując perspektywę rozwojową, nasze odkrycia zapewniają lepsze zrozumienie wczesnych procesów etiologicznych związanych z mową i językiem w zdrowiu i zaburzeniach”.

Pierwsza autorka, Ellen Verhoef, dodaje: „Badanie to wskazuje na znaczenie rozmiaru słownictwa ocenianego w ciągu pierwszych kilku lat życia dla przyszłego zachowania i funkcji poznawczych, podkreślając potrzebę wzmożenia wysiłków w zakresie gromadzenia danych w okresie niemowlęcym i małym”.

O tej genetyce, ADHD i nowościach z badań językowych

Autor: Marjoleina Scherphuisa
Źródło: Instytut Maxa Plancka
Kontakt: Marjolein Scherphuis – Instytut Maxa Plancka
Obraz: Zdjęcie przypisuje się Neuroscience News

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Analizy wielkości słownictwa obejmujące cały genom u niemowląt i małych dzieci: powiązania z zaburzeniami koncentracji uwagi/nadpobudliwością, umiejętnością czytania i pisania oraz cechami związanymi z funkcjami poznawczymi” Beate StPourcain i in. Psychiatria biologiczna

Abstrakcyjny

Analizy wielkości słownictwa obejmujące cały genom w okresie niemowlęcym i niemowlęcym: powiązania z zaburzeniami uwagi/nadpobudliwością, umiejętnością czytania i pisania oraz cechami związanymi z poznaniem

Tło

Liczba słów, które dzieci wypowiadają (słownictwo ekspresyjne) i rozumieją (słownictwo receptywne) zmienia się szybko na wczesnym etapie rozwoju, częściowo z powodu czynników genetycznych. W tym miejscu przeprowadziliśmy obejmujące cały metagenom badanie asocjacyjne nabywania słownictwa i zbadaliśmy wielogenowe nakładanie się na umiejętność czytania i pisania, funkcje poznawcze, fenotypy rozwojowe i stany neurorozwojowe, w tym zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD).

Metody

Przebadaliśmy 37 913 miar wielkości słownictwa zgłaszanych przez rodziców (angielski, holenderski, duński) w przypadku 17 298 dzieci pochodzenia europejskiego. Metaanalizy przeprowadzono dla słownictwa ekspresyjnego we wczesnej fazie (niemowlęctwo, 15–18 miesięcy), późnej fazy ekspresyjnej (niemowlęctwo, 24–38 miesięcy) i receptywnej fazy późnej (niemowlęctwo, 24–38 miesięcy). Następnie oszacowaliśmy dziedziczność opartą na polimorfizmie pojedynczego nukleotydu (SNP-H²) i korelacje genetyczne (R_G) i modelowano podstawowe struktury czynnikowe za pomocą modeli wielowymiarowych.

Wyniki

Wielkość słownictwa we wczesnym okresie życia była w niewielkim stopniu dziedziczona (SNP-H² = 0,08–0,24). Genetyczne nakładanie się słownictwa ekspresyjnego u niemowląt i słownictwa receptywnego u małych dzieci było znikome (R_G = 0,07), chociaż każdy pomiar był umiarkowanie powiązany z ekspresyjnym słownictwem małego dziecka (R_G = 0,69 i R_G = 0,67), co sugeruje wieloczynnikową architekturę genetyczną. Zarówno słownictwo ekspresyjne u niemowląt, jak i małych dzieci było genetycznie powiązane z umiejętnością czytania i pisania (np. pisownia: R_G = 0,58 i R_G = 0,79), podkreślając podobieństwo genetyczne.

Jednakże genetyczne powiązanie słownictwa z wczesnego okresu życia z osiągnięciami edukacyjnymi i inteligencją pojawiło się dopiero w dzieciństwie (np. słownictwo receptywne i inteligencja: R_G = 0,36). Zwiększone ryzyko ADHD było genetycznie powiązane z większym słownictwem ekspresyjnym u niemowląt (R_G = 0,23). Wielowymiarowe modele genetyczne w kohorcie ALSPAC (Avon Longitudinal Study of Parents and Children) potwierdziły to odkrycie dotyczące objawów ADHD (np. w wieku 13 lat; R_G = 0,54), ale wykazało, że efekt skojarzenia uległ odwróceniu w przypadku słownictwa receptywnego małego dziecka (R_G = −0,74), podkreślając heterogeniczność rozwojową.

Wnioski

Architektura genetyczna słownictwa we wczesnym okresie życia zmienia się w trakcie rozwoju, kształtując wielogenowe wzorce skojarzeń z ADHD w późniejszym życiu, umiejętnością czytania i pisania oraz cechami związanymi z poznaniem.