자연대 홍보기자단 자:몽 5기 | 권세은
     

 ‘지능(intelligence)’이란 계산 등의 지적 작업에서 성취 정도에 따라 정해지는 적응 능력을 일컫는다. 지적 능력은 학교 수업을 듣거나, 과제를 해결하거나, 시험을 보는 등 일상생활 속 많은 상황에서 요구된다. 과학자들은 이러한 지능이 유전적으로 결정되는 것인지, 아니면 교육 환경 등의 환경적 요인에 의해 변화할 수 있는 것인지 알아보기 위한 많은 연구를 진행해왔다. 이 기사에서는 연구를 통해 밝혀진 지능을 결정하는 유전적⋅환경적 요인들을 알아보고자 한다.
      
 먼저 인간의 DNA에는 IQ를 비롯한 인지 능력과 관련된 여러 유전자가 존재한다. 이들 유전자는 학습과 기억에 관여하는 신경 회로 형성에 관여함으로써 지능에 영향을 미친다. 대표적으로 KNCMA 1, NRXN 1, POU2F3, SCRT 유전자가 있으며 이는 네덜란드 에라스무스 대학교 연구팀이 24,000명을 대상으로 진행한 실험을 통해 규명되었다. 이 실험에서는 연구진이 제공한 인지 능력 측정 시험에서 상대적으로 높은 점수를 받은 이들이 공통적으로 가진 단일염기 다형성(Single Nucleotide Polymorphism, SNP) 3개를 확인했다. 단일염기 다형성은 DNA를 구성하는 염기 서열 중 하나의 염기에 차이를 보이는 유전적 변이로 개체 간의 유전적 다양성에 기여한다. 이후 연구팀은 DNA 상에서 해당 단일염기 다형성과 가까이에 위치하면서 신경계의 기능에 영향을 미치는 네 가지 유전자 KNCMA 1, NRXN 1, POU2F3, SCRT 를 찾아냈다. 이 유전자들은 인간의 사고 및 인지 과정에서 핵심적인 역할을  하는 글루탐산 신경전달 회로에 관여할 것으로 추정되었다. 연구팀은 샘플의 크기를 늘려 더 많은 양의 데이터를 분석하게 된다면 해당 연구에서 밝혀낸 네 가지 유전자와 인지 능력 간의 상관관계가 더욱 명확해질 것이라고 전망했다.
    

       
그림 1. 단일염기 다형성. (사진 = 구글)

 이 연구를 통해 밝혀진 것처럼 지능은 부모로부터 물려받은 유전자에 의해 일정 부분 결정되며, 정확히 몇 개의 유전자가 어떤 기작으로 지능 관련 표현형을 발현하는지는 아직 완전히 규명되지 않았다. 그러나 분명한 것은, 지능은 하나의 유전자가 단독으로 결정하는 것이 아니라 많은 수의 유전자들이 복합적으로 작용하여 결정된다는 사실이다. 
      
 지능은 유전자의 영향과 더불어 환경적 요인의 영향도 받는다. 자신이 속한 가정 환경 및 교육 환경, 제공받은 교육의 양과 질, 주위 사람들로부터 받은 학습 지도 등에 의해 지능이 변화할 수 있다는 것이다. 실제로 2014년 인도의 한 병원에서 진행된 연구에 따르면 서로 다른 양육 환경에서 자란 일란성 쌍둥이는 같은 환경에서 함께 자란 일란성 쌍둥이에 비해 IQ에서 큰 차이를 보였다고 한다. 일란성 쌍둥이는 본래 동일한 유전자를 가지므로 해당 연구에서 쌍둥이 간의 IQ 차이를 일으킨 것은 양육 환경의 작용이 컸다고 할 수 있다. 이 외에도 학교 출석률과 교육의 수준, 모유 수유 기간 등 지능에 영향을 미치는 다양한 환경적 변수들이 실험을 통해 확인되었다.
   
    

그림 2. 인간의 지능은 환경의 영향도 받는다. (사진 = 구글)

 이처럼 인간의 지능은 유전적 요인과 환경적 요인 모두에 의해 복합적으로 결정된다. 또한 지능에 관여하는 유전자와 환경 요인의 종류와 수는 매우 다양하며 이러한 요인들이 복잡한 상호작용을 거쳐 인간의 지능을 형성한다. 현재까지 밝혀진 바에 따르면 유전자가 지능에 미치는 영향이 환경의 작용보다 더 우세하지만, 부모의 양육 방식이나 교육 환경, 학습 태도 및 학습량 등의 후천적 노력에 의해 선천적으로 주어진 지적 능력을 변화시킬 수 있음은 분명하다.
    
     

참고 문헌
Callaway, E. 'Smart genes’ prove elusive. Nature (2014).
Cherry K. Genetic and Environmental Influences on Intelligence (2021).
 Oommen A. Factors Influencing Intelligence Quotient. J Neurol Stroke 1(4) (2014).
    
     
자연과학대학 홍보기자단 자:몽 권세은 기자 kwonseeun@snu.ac.kr
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