1.271 Gene beeinflussen den Erfolg in Schule und Ausbildung

Welchen Schulabschluss ein einzelner Mensch erreichen kann, hängt unter anderem von seinem Erbgut ab. Eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) ermittelt in Nature Genetics (2018; doi: 10.1038/s41588-018-0147-3) 1.271 Genvarianten, die zusammen allerdings nur etwas mehr als ein Zehntel des Bildungserfolgs erklärten.

Einige Menschen mühen sich in der Schule vergeblich, anderen scheinen die guten Noten nur so zuzufliegen. Frühere Zwillingsstudien hatten gezeigt, dass ein Teil des Erfolgs familiär bedingt ist. Dies muss nicht automatisch genetische Ursachen haben, da auch die Erziehung, die Lernkultur und der Ehrgeiz in einer Familie den Ausbildungserfolg beeinflussen.

Gene können jedoch zweifellos eine Rolle spielen. Sie könnten die Zahl der Neurone im Gehirn und ihre synaptischen Verknüpfungen, die Freisetzung von Neurotransmittern oder auch die Leitungsgeschwindigkeiten in den Nervenfasern beeinflussen. Die in den GWAS ermittelten Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNP) könnten die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen aufzeigen.

In einer früheren GWAS hatte ein Team um Daniel Benjamin von der University of Southern California in Los Angeles bereits 74 SNP entdeckt, die allerdings gerade einmal 3,2 % der Unterschiede in Schule und Ausbildung erklärten (Nature 2016; 533: 539–542). Die Analyse beruhte auf dem Genvergleich an 293.723 Menschen. Für die aktuelle GWAS konnten Benjamin und Mitarbeiter auf das Erbgut von 1,1 Millionen Menschen zurückgreifen. Der Anteil der SNP, die den Schulerfolg beeinflussten, stieg auf 11 bis 13 % an. Der Anteil an den Ergebnissen in kognitiven Tests lag bei 7 bis 10 Prozent.

Interessant ist die Funktion der Gene, in denen sich die SNP befinden. Viele enthalten laut Benjamin die Information für Proteine, die an der Neurotransmitter-Freisetzung, der Aktivierung von Ionenkanälen oder an Stoffwechselwegen in den Nervenzellen beteiligt sind oder die synaptische Plastizität beeinflussen.

Auf die Funktion der Gliazellen, die das Stützgewebe im Gehirn bilden, hatten die SNP wenig Einfluss. Dies ist durchaus von Bedeutung, da die Gliazellen für die Bildung der Myelinscheiden verantwortlich sind, die die Leitgeschwindigkeit in den Nervenfasern bestimmen. Hier scheint es keine (oder bisher nicht entdeckte) Einflüsse zu geben.

Die Ergebnisse der Studie wurden von Experten unterschiedlich bewertet. Für Markus Nöthen, dem Direktor des Instituts für Humangenetik am Universitätsklinikum Bonn, ist es eindrucksvoll, wie die GWAS nach und nach die biologischen Faktoren ermitteln, die den Bildungsstand beeinflussen. Auch der von Benjamin vorgeschlagene polygene Score ist nach Ansicht von Nöthen durchaus ein geeignetes Instrument, um bei einzelnen Personen die Größe des genetischen Einflusses zu bestimmen.

Elsbeth Stern von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich meint dagegen, dass die Autoren den Wert ihrer Studien überschätzen. Dass Eltern in Zukunft Gentests anfertigen lassen, um den zukünftigen Bildungsgrad ihrer Kinder vorherzusagen und diese dann spezifischer fördern zu können, glaubt die Lernforscherin nicht. Nach ihrer Ansicht gibt es geeignetere Mittel, um das intellektuelle Potenzial von Kindern zu testen. So könne man beispielsweise aus der Art und Weise, wie Babys Objekte anschauen, mehr als 13 % der späteren Intelligenzunterschiede vorhersagen.