ยีนและอายุเผยหลักฐานใหม่สำหรับการเปลี่ยนแปลงทางสติปัญญา

การศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในNature Medicineตรวจสอบผลกระทบของยีนเฉพาะและอายุต่อความสามารถทางปัญญา นักวิจัยหารือถึงประโยชน์ที่เป็นไปได้ของการค้นพบของพวกเขาในการสร้างกลุ่มตัวอย่างที่แบ่งตามความสามารถทางปัญญาและจีโนไทป์สำหรับการศึกษาทางระบาดวิทยาและการแทรกแซงในอนาคต

จากการประมาณการปัจจุบันระบุว่าภายในปี 2593 ผู้คนมากถึง 140 ล้านคนอาจป่วยเป็นโรคสมองเสื่อม แม้จะมีการพัฒนาวิธีการรักษาใหม่ๆ ก็ตาม

ยารักษาโรคระบบประสาทเสื่อมชนิดใหม่จำนวนมากที่ได้รับการอนุมัติให้ใช้ในการรักษาโรคระบบประสาทเสื่อมนั้นได้รับการทดสอบเบื้องต้นในผู้ป่วยที่เป็นโรคในระยะลุกลามและไม่สามารถรักษาให้หายได้ ซึ่งมักส่งผลให้ประสิทธิภาพของการบำบัดเหล่านี้มีจำกัด ดังนั้น การปรับปรุงความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับโรคระบบประสาทเสื่อมในระยะก่อนแสดงอาการและระยะเริ่มต้นจึงสามารถช่วยประเมินประสิทธิภาพของการบำบัดรูปแบบใหม่เพื่อป้องกันโรคระบบประสาทเสื่อมเพิ่มเติมและฟื้นฟูคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยได้

สิ่งนี้เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการศึกษาวิจัยปัจจุบันนี้ ซึ่งครอบคลุมกลุ่มคนที่สามารถติดตามได้เป็นระยะเวลานาน เพื่อค้นหาพัฒนาการของโรคสมองเสื่อม และอาจรวมถึงผลกระทบของยาที่มีต่อโรคนี้ด้วย

ผู้เข้าร่วมการศึกษาทั้งหมดมาจากสถาบันวิจัยสุขภาพและการดูแลแห่งชาติ (NIHR) ในประเทศอังกฤษ ซึ่งเดิมจัดตั้งขึ้นเป็นฐานข้อมูลของอาสาสมัครสำหรับการแพทย์ทดลองและการทดลองทางคลินิก

ผู้เข้าร่วมการศึกษาทั้งหมดสามารถทราบทั้งจีโนไทป์และฟีโนไทป์ โดยส่วนใหญ่มีสุขภาพดีในช่วงเริ่มต้น เพื่อจุดประสงค์นี้ กลุ่มยีนและความรู้ความเข้าใจ (G&C) ซึ่งประกอบด้วยผู้เข้าร่วมกว่า 21,000 รายภายใน NIHR BioResource ได้รับการระบุสำหรับการเรียกเป้าหมาย

การศึกษาปัจจุบันนี้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในประสิทธิภาพทางปัญญา (ฟีโนไทป์) ตามอายุ จีโนไทป์ที่เกี่ยวข้อง และข้อมูลด้านประชากรและเศรษฐกิจสังคม การศึกษานี้รวมถึงการทดสอบทางปัญญา 11 รายการในหลายโดเมน ตลอดจนการวัดความสามารถทางปัญญาใหม่ 2 รายการ ซึ่งเรียกว่า G6 และ G4

G4 เป็นการวัดผลโดยสรุปซึ่งรวมถึงความจำระยะสั้น สติปัญญาที่ไหลลื่นและชัดเจน ในขณะที่ G6 เป็นการวัดผลโดยสรุปเวลาตอบสนอง ความสนใจ ความเร็วในการประมวลผลข้อมูล และหน้าที่ในการบริหาร พื้นหลังทางพันธุกรรมสำหรับการวัดผลทั้งสองแบบถูกนำมาใช้เพื่อระบุตำแหน่งทางพันธุกรรมใหม่ที่มีอิทธิพลต่อสถานะทางปัญญาตลอดช่วงชีวิต

ผลการศึกษาพบว่าพารามิเตอร์ทั้ง 13 ตัวมีความสัมพันธ์กันในทางบวก ยกเว้นคำศัพท์ (VY) ที่มีความสัมพันธ์ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ

ผลการศึกษาได้รับการปรับให้เหมาะกับประเภทของอุปกรณ์ที่ใช้ ซึ่งมิฉะนั้นอาจส่งผลต่อคะแนนการทดสอบ อย่างไรก็ตาม การศึกษาในอนาคตควรคำนึงถึงประเภทของอุปกรณ์ที่แตกต่างกันไปตามอายุ สถานะทางเศรษฐกิจและสังคม และสถานะการศึกษา ซึ่งส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกัน

ประสิทธิภาพการรับรู้ลดลงตามอายุในทุกการทดสอบ ยกเว้น VY ซึ่งเพิ่มขึ้นตามอายุ การค้นพบนี้ขัดแย้งกับการศึกษาก่อนหน้านี้ที่รายงานว่า VY ลดลงในผู้ที่มีอายุมากกว่า 60 ปี

เพศอธิบายความแปรผันของประสิทธิภาพทางปัญญาได้ 0.1–1.33% ซึ่งบ่งชี้ว่าทั้งสองเพศประสบกับความเสื่อมถอยทางปัญญาประเภทและระดับที่คล้ายคลึงกันเมื่อเวลาผ่านไป G4 และ G6 อธิบายความแปรผันส่วนใหญ่ในการทดสอบแต่ละครั้ง

กลุ่มที่มีการศึกษาต่ำที่สุด 2 กลุ่มมีผลการเรียนแย่ที่สุด โดยการศึกษาเทียบกับความสามารถทางปัญญาเป็นเส้นตรง การขาดแคลนมีความสัมพันธ์เชิงลบกับประสิทธิภาพทางปัญญาในการทดสอบเกือบทั้งหมด

จีโนไทป์อะพอลิโพโปรตีนอี (APOE) ซึ่งมีข้อมูลสำหรับผู้เข้าร่วมเกือบ 10,000 คน ไม่สัมพันธ์กับฟีโนไทป์ในการทดสอบใดๆ แนวทางการประเมินความเสี่ยงทางพันธุกรรมของโรคอัลไซเมอร์ (AD-PRS) ไม่แสดงผลที่มีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพทางปัญญา

ความสัมพันธ์ระหว่างจีโนไทป์และฟีโนไทป์มีความแข็งแกร่งกว่าความสัมพันธ์ระหว่างฟีโนไทป์ นอกจากนี้ ความสามารถในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของฟีโนไทป์ยังอยู่ในช่วง 0.06 ถึง 0.28 ซึ่งใกล้เคียงกับการศึกษาครั้งก่อนๆ

การทำแผนที่การทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับ G4 ระบุยีนที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางภูมิคุ้มกันที่ควบคุมโดยไมโครเกลียในความบกพร่องทางการรับรู้ในผู้สูงอายุ สำหรับ G6 เอนไซม์กิ่งไกลโคเจน 1 (GBE1) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเผาผลาญไกลโคเจน มีความเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการรับรู้ ซึ่งบ่งชี้ถึงบทบาทของเอนไซม์นี้ในความสามารถทางการรับรู้โดยทั่วไป

การศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนม (GWAS) ระบุตำแหน่งใหม่หลายตำแหน่ง โดยตำแหน่งหนึ่งสามารถอธิบายความแปรผันใน G4 ได้มากกว่า APOE ถึง 185 เท่า นอกจากนี้ยังพบความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมที่แข็งแกร่งระหว่าง IQ กับ G4 และ G6 อีกด้วย

โดเมนของสติปัญญาที่ไหลลื่นและตกผลึกอาจเป็นเครื่องหมายที่ดีกว่าสำหรับความสำเร็จทางการศึกษาในอนาคต เนื่องจาก G4 มีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมมากกว่าสองเท่ากับผลสัมฤทธิ์ทางการศึกษาเมื่อเปรียบเทียบกับ G6 ที่สำคัญ G4 และ G6 ไม่แสดงความสัมพันธ์ที่ชัดเจนกับโรคอัลไซเมอร์ (AD) ซึ่งบ่งชี้ว่าความสามารถในการรับรู้ปกติและ AD มีปัจจัยทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน

บทสรุป การศึกษาปัจจุบันใช้เครื่องมือหลายอย่างเพื่อแยกแยะกลไกทางพันธุกรรมของการรับรู้ปกติจากกลไกของการเสื่อมของระบบประสาท จำเป็นต้องระบุเส้นทางที่แตกต่างกันเหล่านี้เพื่อระบุเป้าหมายระดับโมเลกุลเพื่อป้องกันหรือบรรเทาอาการเสื่อมของการรับรู้ที่เกี่ยวข้องกับอายุ

ผู้เข้าร่วมการศึกษาทั้งหมดเป็นชาวยุโรปผิวขาว ซึ่งจำกัดความสามารถในการสรุปผลโดยทั่วไป นอกจากนี้ การศึกษาปัจจุบันไม่ได้ประเมินโดเมนทางปัญญาทั้งหมด

จำเป็นต้องมีการศึกษาในอนาคตเพื่อทำการแมปการทำงานของยีนที่เกี่ยวข้องกับ G4 อย่างไรก็ตาม นี่เป็นงานที่ท้าทายอย่างยิ่งเนื่องจากการรับรู้ของสัตว์ไม่ได้สะท้อนการเปลี่ยนแปลงในการรับรู้ปกติของมนุษย์ตามอายุ

ขณะนี้ เรากำลังทำซ้ำการสร้างโปรไฟล์ความรู้ความเข้าใจของผู้เข้าร่วมทั้งหมดเพื่อกำหนดเส้นทางความรู้ความเข้าใจในช่วงเวลาต่างๆ ขยายขอบเขตให้ครอบคลุมถึงกลุ่มชาติพันธุ์ที่หลากหลายมากขึ้น และดำเนินการจัดลำดับจีโนมแบบอ่านยาวเพื่อเพิ่มความท้าทายที่อาจเกิดขึ้นกับนักวิจัยทั้งในแวดวงวิชาการและภาคอุตสาหกรรม