Genetic basis of a cognitive complexity metric

Relational complexity (RC) is a metric reflecting capacity limitation in relational processing. It plays a crucial role in higher cognitive processes and is an endophenotype for several disorders. However, the genetic underpinnings of complex relational processing have not been investigated. Using the classical twin model, we estimated the heritability of RC and genetic overlap with intelligence (IQ), reasoning, and working memory in a twin and sibling sample aged 15-29 years (N = 787). Further, in an exploratory search for genetic loci contributing to RC, we examined associated genetic markers and genes in our Discovery sample and selected loci for replication in four independent samples (ALSPAC, LBC1936, NTR, NCNG), followed by meta-analysis (N>6500) at the single marker level. Twin modelling showed RC is highly heritable (67%), has considerable genetic overlap with IQ (59%), and is a major component of genetic covariation between reasoning and working memory (72%). At the molecular level, we found preliminary support for four single-marker loci (one in the gene DGKB), and at a gene-based level for the NPS gene, having influence on cognition. These results indicate that genetic sources influencing relational processing are a key component of the genetic architecture of broader cognitive abilities. Further, they suggest a genetic cascade, whereby genetic factors influencing capacity limitation in relational processing have a flow-on effect to more complex cognitive traits, including reasoning and working memory, and ultimately, IQ

Psicothema

Resumen tomado de la publicaciónAntecedentes: se ha propuesto que la estructura de la cognición humana respondería a un sistema jerárquico, donde las secuencias propias a una acción se organizarían desde sub-unidades de análisis hasta funciones de nivel superior relativamente complejas. Esta estructura organizacional estaría reflejada en las representaciones neurales que subyacen al comportamiento humano, así como también en sus sustratos genéticos. El objetivo del presente estudio fue explorar la posible organización jerárquica de las influencias genéticas subyacentes a los dominios cognitivos humanos. Método: se revisaron treinta y cuatro estudios de la heredabilidad de la cognición en muestras de la población general, que incluyeron medidas de inteligencia, habilidades verbales y manipulativas, memoria, memoria de trabajo y velocidad de procesamiento. Resultados: diversos dominios cognitivos mostraron distintas proporciones de influencias genéticas, con las mayores estimaciones de heredabilidad halladas para las funciones cognitivas de nivel superior y las menores estimaciones para las funciones de orden medio o inferior. Conclusiones: tomando como referencia los conocimientos actuales acerca del neurodesarrollo humano, las contribuciones genéticas de las habilidades cognitivas parecen organizarse paralelamente al crecimiento ontogénico del cerebro. Se discuten estos resultados en relación a la interacción entre el control genético de las funciones cognitivas y sus influencias ambientales.Universidad de Oviedo. Biblioteca de Psicología; Plaza Feijoo, s/n.; 33003 Oviedo; Tel. +34985104146; Fax +34985104126; [email protected]