Les enfants diffèrent considérablement dans leurs résultats scolaires. Ces dernières années, les chercheurs ont montré qu'environ les deux tiers des différences de réussite scolaire peut être expliqué par des différences dans les gènes des enfants.
Il a été démontré que les gènes influent sur la façon dont les enfants réussissent école primaire, au bout du l'enseignement obligatoire, Et même dans différents sujets. Cependant, on en sait moins sur la façon dont les facteurs génétiques et environnementaux contribuent à la façon dont un enfant continue à faire des études tout au long de son temps à l'école.
Pour étudier cela, nous avons utilisé un échantillon de plus de 6,000 paires de jumeaux qui font partie du représentant britannique Étude de développement précoce des jumeaux et analysé leurs résultats aux tests de l'école primaire à la fin de l'enseignement obligatoire. Notre nouveau recherche trouvée que les résultats scolaires des jumeaux étaient remarquablement stables: les enfants qui réussissent bien à l'école primaire ont également tendance à bien réussir aux examens GCSE, passés à la fin de la scolarité obligatoire.
L'utilisation de jumeaux nous permet d'estimer la proportion de différences qui peuvent s'expliquer par des facteurs génétiques. Les jumeaux identiques partagent 100% de leurs gènes, tandis que les jumeaux non identiques partagent en moyenne 50% des gènes qui diffèrent entre les personnes, tout comme les autres frères et sœurs. Si les jumeaux identiques se ressemblent davantage sur un trait particulier que les jumeaux non identiques, comme la réussite scolaire, on peut en déduire qu'il est influencé par leurs gènes. Nous pouvons alors estimer l'héritabilité de ce trait - ou la proportion de différences qui sont dues aux différences dans la séquence d'ADN des enfants.
Nous avons examiné les facteurs qui influaient sur la stabilité des résultats scolaires - lorsque les notes d'un test standardisé restent similaires entre l'école primaire et secondaire. Nous avons constaté qu'environ 70% de la stabilité des résultats s'expliquait par des facteurs génétiques, tandis que 25% s'expliquait par l'environnement partagé des jumeaux, comme grandir dans la même famille et fréquenter la même école. Les 5% restants s'expliquaient par leur environnement non partagé, comme des amis différents ou des enseignants différents.
Lorsqu'il y avait un changement dans les résultats scolaires - lorsque les notes augmentaient ou diminuaient entre l'école primaire et secondaire - nous avons constaté que cela s'expliquait en grande partie par les facteurs environnementaux qui ne sont pas partagés par les jumeaux.
Il est raisonnable de supposer que cette influence substantielle des gènes sur la continuité des résultats des enfants pendant leur scolarité peut s'expliquer par l'intelligence. Pourtant, nous avons constaté que l'influence des gènes restait importante - à 60% - même après prise en compte de l'intelligence, qui a été mesurée à l'aide de plusieurs tests verbaux et non verbaux effectués par les jumeaux au cours de l'enfance et de l'adolescence.
Prédire les réalisations à l'aide de l'ADN
Alors que les estimations d'études jumelles comme celle-ci peuvent nous renseigner sur les traits au sein de grands groupes de personnes, les progrès scientifiques récents en révèlent davantage sur l'influence des gènes sur l'individu. Il y a eu un succès considérable récemment dans l'identification des variantes génétiques associées à le niveau d'instruction à travers ce que l'on appelle les études d'association pangénomique (GWAS). Ces études mettent en évidence des marqueurs génétiques associés à certains traits. Cependant, chaque marqueur génétique explique une très faible proportion (moins de 0.1%) des différences individuelles dans les performances scolaires.
Une méthode plus puissante a été récemment développée qui résume des milliers de marqueurs génétiques trouvés dans les études GWAS pour calculer à la place un «score polygénique» à l'échelle du génome. Ce score est maintenant utilisé, avec des niveaux de précision croissants, pour prédire la variance d'un trait, tel que la réussite scolaire, pour des personnes sans relation les unes avec les autres.
Dans le cadre de notre nouvelle étude, nous avons utilisé les données de analyses GWAS précédentes créer un score polygénique pour le niveau de scolarité. Nous avons calculé un score pour une de chaque paire de nos 6,000 paires de jumeaux (de sorte que tout le monde dans cette partie de l'étude n'était pas lié). Cela a prédit s'ils réussiraient tout au long de leur temps à l'école. Ces prévisions allaient de la comptabilisation de 4% de la variance du niveau de scolarité au début de l'école primaire à 10% de la variance aux niveaux GCSE. Nos découvertes ont confirmé les résultats de la première partie de notre analyse des jumeaux - que les mêmes variantes génétiques jouent un rôle pour expliquer pourquoi les enfants diffèrent en termes de réussite à chaque étape du développement.
Nos résultats, qui suggèrent que les gènes influencent les performances d'un enfant tout au long de sa scolarité, devraient fournir une motivation supplémentaire pour identifier les enfants ayant besoin d'interventions le plus tôt possible, car les problèmes sont susceptibles de persister tout au long des années scolaires. À l'avenir, la prédiction des scores polygéniques, ainsi que la prédiction des risques environnementaux - tels que l'exposition à certaines caractéristiques du quartier, de la famille et de l'école - pourraient fournir un outil pour identifier les enfants ayant des problèmes éducatifs très tôt dans la vie. Ils pourraient alors bénéficier de programmes d'apprentissage individualisés.
Par exemple, nous pourrions utiliser des tests ADN à la naissance pour identifier les enfants à risque génétique de développer des problèmes de lecture et leur proposer une intervention précoce. Étant donné que les interventions préventives ont plus de chances de réussir tôt dans la vie, une grande force des scores polygéniques est qu'ils peuvent prédire à la naissance aussi bien que plus tard dans la vie, ce qui pourrait être particulièrement utile pour les enfants qui sont susceptibles de lutter le plus.
À propos des auteurs
Kaili Rimfeld, associée de recherche postdoctorale, King 's College London et Margherita Malanchini, stagiaire postdoctorale, Université du Texas à Austin
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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