Sviluppo nel corso della vita: più ne sappiamo, più sembra complesso
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Perché persone con condizioni di partenza simili si sviluppano in modo così diverso nel corso della vita? È ancora un mistero. Ma ricercatori all'avanguardia, tra cui Elliot Tucker-Drob e Andreas Brandmaier, stanno lavorando intensamente per risolvere questo enigma. In questa intervista, parlano del complesso processo di sviluppo e riflettono su cosa si potrebbe fare per promuovere i fattori che influenzano positivamente lo sviluppo di un bambino.
Sabine Gysi: Non smette mai di affascinarmi quanto siamo diversi, sia nel carattere che nelle capacità cognitive, anche quando cresciamo in circostanze molto simili. Puoi spiegarmi il perché?
Elliot Tucker-Drob: Rimane ancora un interrogativo aperto il motivo per cui le persone – persino i fratelli cresciuti nella stessa famiglia – abbiano percorsi di sviluppo psicologico piuttosto diversi. Su questo argomento si è discusso molto.
Siamo geneticamente imparentati solo per circa il 50% con i nostri fratelli e sorelle, con un restante 50% del nostro materiale genetico proveniente da ciascuno dei nostri genitori. Infatti, la ricerca dimostra che parte della differenza nelle traiettorie psicologiche divergenti dei fratelli è associata alle differenze genetiche tra di loro. Esistono molti meccanismi che possono essere alla base di questi effetti genetici, e le esperienze ambientali sono probabilmente fattori cruciali nel modo in cui le differenze genetiche venire ad essere espresso.
Ma anche quando osserviamo gemelli identici – che hanno un DNA quasi identico – cresciuti nella stessa famiglia, spesso notiamo che anche loro divergono nel loro sviluppo psicologico. Lo vediamo in ambiti come le funzioni cognitive; lo vediamo anche in caso di gravi psicopatologie.
Alcune di queste differenze possono essere attribuibili alle diverse esperienze di ciascun fratello all'interno di una famiglia, ma altre possono anche essere casuali. C'è molta casualità nel mondo, e quindi anche nei modelli del nostro sviluppo.
SG: Qual è l'elemento scatenante iniziale di questa casualità nello sviluppo degli animali o degli esseri umani?
Andreas Brandmaier: Può accadere a livello microscopico: ogni volta che una nuova cellula si sviluppa in un organismo, può crescere normalmente oppure la sua crescita può essere rallentata, arrestata o accelerata. Ma esiste anche il livello macroscopico; ci sono "shock" provenienti dall'ambiente che non vengono condivisi, nemmeno quando gemelli identici crescono contemporaneamente e nello stesso luogo.
È difficile distinguere i vari fattori che plasmano il nostro sviluppo in individui unici: i geni influenzano il nostro sviluppo, ma il modo in cui ci sviluppiamo influenza a sua volta l'ambiente che scegliamo, e quell'ambiente può far emergere altri geni. Questo può rendere più importanti determinate predisposizioni genetiche, che a loro volta possono indurci a scegliere un ambiente ancora diverso. Il processo che si dispiega si basa quindi su interazioni reciproche.
"Nel mondo c'è molta casualità e imprevedibilità, e di conseguenza anche nei modelli del nostro sviluppo."
In precedenti lavori che utilizzavano modelli animali, abbiamo dimostrato che Topi geneticamente identici possono crescere in ambienti identici, cioè nella stessa gabbia, eppure iniziare a differenziarsi nel loro sviluppo. Iniziano a comportarsi in modo diverso, a utilizzare l'ambiente in modo diverso e a interagire tra loro in modo diverso. Persino il loro cervello si sviluppa in modo diverso. Questo dimostra che Non sono solo i geni, né solo l'ambiente. E lo stesso vale per gli esseri umani. I geni e l'ambiente interagiscono producendo differenze tra un individuo e l'altro, ma lo sviluppo stesso è un terzo fattore che plasma il corso della vita.
Ciò che mi ha colpito in particolare nei nostri risultati è che tendiamo a osservare maggiori differenze individuali quando l'ambiente offre maggiori opportunità di complessità. Quindi, quando i topi venivano allevati in gabbie più grandi e complesse, mostravano una maggiore divergenza, ad esempio nel peso corporeo o nel peso del cervello.
ETD: Nel mio lavoro ho esaminato le predisposizioni genetiche delle persone in relazione ai fattori motivazionali. Alcuni bambini hanno predisposizioni che li portano a impegnarsi maggiormente nello studio; è l'esperienza di studiare o l'esperienza di prestare attenzione in classe che stimola il loro apprendimento. Quindi, in questo esempio, non è che i geni stimolino direttamente l'apprendimento; i geni stimolano l'esposizione, che a sua volta stimola l'apprendimento.
“I geni e l'ambiente interagiscono per produrre differenze tra un essere umano e l'altro, ma lo sviluppo stesso è un terzo fattore che plasma il corso della vita.”
Questo tipo di processo può verificarsi anche nel contesto della personalità e del rischio comportamentale. Prendiamo, ad esempio, gli adolescenti geneticamente predisposti a un tratto della personalità noto come ricerca di sensazioni forti. Questi individui possono trovare gratificanti a livello psicologico i comportamenti a rischio, come l'uso di sostanze o la violazione della legge. Ma è anche probabile che trascorrano più tempo con coetanei che si assumono rischi. Ciò può ulteriormente aumentare il loro rischio di uso di sostanze e di violazione della legge, al di là del rischio associato alla loro stessa ricerca di sensazioni forti. In breve, la predisposizione genetica e i gruppi di pari a rischio possono combinarsi e interagire per amplificare ulteriormente il rischio.
Oppure prendiamo l'esempio di una bambina insolitamente curiosa nel suo primo anno di vita. All'inizio, probabilmente non riceverà molti più stimoli ambientali rispetto a una bambina che non è geneticamente predisposta a essere così curiosa. Ma dopo un anno trascorso a cercare ogni giorno oggetti stimolanti e a rispondere positivamente quando chi si prende cura di lei le parla e interagisce con lei, avrà accumulato centinaia o addirittura migliaia di ore di esperienza in ambienti stimolanti in più rispetto a una bambina che non è geneticamente predisposta alla curiosità.
Ciò può causare una divergenza nei risultati di apprendimento dei due bambini. Dal punto di vista meccanicistico, questa divergenza è determinata da differenze nelle esperienze ambientali, ma statisticamente, la divergenza è correlato con le differenze nelle loro predisposizioni geneticamente determinate.
SG: Elliot, in una recente intervista hai affermato che la tua ricerca su come e perché le persone seguono percorsi diversi può aiutarci a individuare obiettivi per politiche e interventi volti a promuovere l'apprendimento degli studenti. Che aspetto potrebbero avere tali politiche e interventi?
ETD: Tornando ai processi dinamici di sviluppo di cui io e Andreas abbiamo parlato, abbiamo osservato e documentato che i bambini più motivati tendono a ricercare e a suscitare maggiori stimoli, mentre i bambini più inclini alla ricerca di sensazioni forti tendono a ricercare e a suscitare esperienze rischiose. A seconda dei nostri obiettivi, possiamo desiderare di incoraggiare o scoraggiare questi processi dinamici.
"Non è che i geni stimolino direttamente l'apprendimento; i geni stimolano l'esposizione, che a sua volta stimola l'apprendimento."
Possiamo considerare gli ambienti di apprendimento dei bambini come un sistema e valutare come questo sistema potrebbe essere modificato: potremmo voler limitare alcuni processi e potenziarne altri, a seconda dei nostri obiettivi e dei risultati che ci interessano.
Ad esempio, potremmo voler incoraggiare il feedback positivo dato ai bambini desiderosi di imparare. Allo stesso tempo, potremmo cercare di aumentare la quantità di attenzione o di stimolazione positiva che i bambini ricevono quando non sono altrettanto desiderosi di imparare, e potremmo voler limitare la gamma di rischi ambientali a cui i bambini in cerca di sensazioni forti possono esporsi.
SG: Ritieni che i sistemi educativi odierni tengano conto di questi fattori e sappiano valorizzare al meglio le potenzialità dei bambini, aiutandoli a diventare adulti indipendenti, di successo e felici?
ETD: Recente prove derivanti da meta-analisi Ciò indica che l'istruzione formale a tempo pieno è l'esperienza più efficace finora individuata per incrementare l'apprendimento e produrre risultati sociali positivi e duraturi. Sono certo che esistano molti modi diversi per migliorare i risultati dei bambini e che i programmi scolastici attuali non siano probabilmente ottimali. Tuttavia, è chiaro che l'istruzione formale fa una differenza reale e duratura nella vita dei bambini.
In effetti, il miglioramento delle funzioni cognitive che i bambini ottengono attraverso l'istruzione può durare fino alla tarda età adulta. Non nel senso che l'istruzione rallenti l'invecchiamento cognitivo, ma piuttosto che alcuni progressi iniziali nelle funzioni cognitive possono durare fino alla vecchiaia, in modo che ci voglia più tempo perché gli individui... scendere al di sotto di una certa soglia della funzione cognitiva al di sotto della quale avranno difficoltà a vivere in modo indipendente.
SG: Parlando di età avanzata: Con l'avanzare dell'età, le persone tendono a diventare più distratte e smemorate. Perché?
AB: Le ricerche dimostrano che le differenze individuali nelle capacità cognitive aumentano dall'età adulta fino alla vecchiaia. Questo ci riporta alla nostra domanda iniziale: perché le persone sono diverse e quali sono le caratteristiche dei loro stili di vita che determinano queste differenze?
Ci sono molte cose che non sappiamo al riguardo, e potrebbero esserci diverse ragioni per cui le persone sono diverse. Possiamo presumere che siamo esposti a ogni sorta di influenze positive e negative man mano che invecchiamo, e quindi c'è una maggiore probabilità che le esperienze che plasmano il nostro percorso di vita individuale siano diverse da quelle dei nostri coetanei. Inoltre, alcuni studi hanno scoperto che gli effetti genetici si amplificano con l'avanzare dell'età, cosicché, ad esempio, certi effetti genetici negativi si sommano nel tempo o si rafforzano a vicenda.
SG: Elliot, ti è stato recentemente assegnato il Medaglia Max Planck-HumboldtOra avete in programma di intensificare la collaborazione con i ricercatori in Germania, tra cui Andreas. Una domanda per entrambi: a quali tipi di domande cercherete di rispondere nei vostri progetti di ricerca congiunti?
AB: Abbiamo un sacco di idee! Per esempio, vogliamo continuare a studiare le differenze individuali nello sviluppo delle persone nel corso della loro vita: questo è sicuramente un interesse che condividiamo. Grazie alla mia formazione in informatica, sono particolarmente interessato a sviluppare algoritmi che possano aiutarci a trovare modelli nei grandi set di dati a nostra disposizione. Nel progetto finanziato dall'UE Consorzio LifebrainAbbiamo raccolto dati osservazionali sullo sviluppo del cervello e delle funzioni cognitive di 6,000 partecipanti europei alla ricerca, raccolti in 11 studi di neuroimaging europei condotti in 7 paesi, e vogliamo scoprire perché queste persone differiscono l'una dall'altra.
"Possiamo considerare gli ambienti di apprendimento dei bambini come un sistema e valutare come questo sistema potrebbe essere modificato."
Ad esempio, possiamo raggruppare coloro i cui stili di vita condividono determinati modelli e quindi utilizzare l'apprendimento automatico per aiutarci a comprendere questi modelli e come si relazionano a risultati positivi. Prevediamo di generare nuove ipotesi sullo sviluppo individuale, che dovremo poi riportare in laboratorio o in un altro ambiente controllato per determinare se determinati fattori, come cambiamenti nella dieta o interventi sportivi, abbiano un impatto sullo sviluppo cognitivo.
ETD: Sì, siamo entrambi appassionati di questa ricerca. Credo che alcuni dei lavori più interessanti nelle scienze sociali, comportamentali e biologiche deriveranno dallo sviluppo di strumenti metodologici che ci permetteranno di rispondere a domande che non abbiamo ancora nemmeno affrontato. tentato per rispondere prima, o per rispondere alle domande in modo migliore e con maggiore certezza rispetto al passato. Riconosciamo che questi metodi sono importanti non solo per la bellezza degli algoritmi, ma anche perché hanno implicazioni per la risposta a importanti quesiti scientifici.
SG: Nel tuo lavoro con questi grandi insiemi di dati, quanto sono importanti i dati aperti?
AB: La scienza aperta, e in particolare i dati aperti, ovvero la possibilità per le persone di condividere i propri set di dati senza restrizioni, sono fondamentali per la nostra ricerca perché ci basiamo in parte su tecniche di meta-analisi, che prevedono la rianalisi di dati pubblicati o la loro combinazione significativa per comprendere meglio gli effetti che ci interessano. Con una meta-analisi, si esamina un campo di ricerca nel suo complesso e gli effetti riscontrati dai ricercatori in tutta la disciplina e in diversi paesi, il che ci permette di quantificare meglio l'entità e la variabilità degli effetti.
Il movimento per la scienza aperta, innanzitutto, ci aiuta a rendere disponibili più dati di ricerca fornendo ai ricercatori l'infrastruttura tecnologica necessaria, ma offre anche nuovi incentivi alla condivisione di dati, materiali e metodi di ricerca. L'obiettivo finale è quello di aiutarci a fare scienza migliore raggiungendo la piena trasparenza riguardo all'origine delle scoperte scientifiche.
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Le note
Andreas M. Brandmaier È ricercatore senior presso il Centro di Psicologia del Ciclo Vitale del Max Planck Institute for Human Development di Berlino, in Germania, e membro del Max Planck UCL Centre for Computational Psychiatry and Ageing Research. Nella sua ricerca, sviluppa metodi e strumenti computazionali per affrontare le sfide metodologiche della psicologia del ciclo vitale e delle neuroscienze cognitive. I suoi principali interessi di ricerca riguardano le differenze interindividuali nello sviluppo comportamentale e neurale, le relazioni cervello-comportamento nel corso della vita, la progettazione ottimale degli studi e l'adattamento di approcci di data mining e apprendimento automatico alla ricerca psicologica.
Elliot Tucker-Drob è professore associato di psicologia presso l'Università del Texas a Austin. La sua ricerca utilizza metodi di psicologia dello sviluppo, genetica, neuroscienze ed ecologia umana per affrontare le domande su come e perché persone diverse progrediscono lungo traiettorie di vita diverse. È particolarmente interessato a come la variazione genetica si combina e interagisce con le esperienze sociali, economiche ed educative per influenzare lo sviluppo cognitivo, il rendimento scolastico, la personalità e la salute psichiatrica dall'infanzia alla tarda età adulta. Elliot Tucker-Drob è un Jacobs Foundation Borsista di ricerca avanzata 2018-2020.