元认知能力受环境的影响可能大于受遗传的影响

这项发表于《细胞报告》（Cell Reports）的研究利用基于双胞胎的实验模型，探讨遗传与环境因素如何共同影响认知加工，就我们如何思考以及如何理解自己与他人的心理状态揭示了出人意料的洞见。
研究表明，一般智力（常以智商（IQ）衡量）具有显著的遗传成分，提示遗传在认知能力中扮演重要角色。然而，这些发现主要适用于记忆、知觉和注意等基础认知功能，它们共同支撑着一般智力。
相比之下，学界对元认知和心理理论等更微妙的认知功能了解较少。元认知指对自身认知过程（如学习和解决问题）的意识与管理；心理理论则涉及理解并解读自己与他人的心理状态，对有效的社会互动至关重要。
这些能力是个人成长与学业成功的根基，使其成为关键的研究领域。然而，这些能力在多大程度上受遗传因素与环境因素的影响，此前尚未得到充分探讨。
“过去的研究表明，一般智力——常称为智商（IQ）——的遗传率介于 50% 到 80% 之间。”来自中国北京师范大学的资深兼通讯作者 Xiaohong Wan 说。“我们的研究可能是首个证明另一种认知能力，即元认知与心理理论，可能在更大程度上受环境影响的研究。”
研究纳入 251 名健康的右利手参与者，包括 65 对同卵双胞胎（共享近 100% 的基因）和 55 对异卵双胞胎（共享约 50% 的遗传变异），全部招募自中国科学院心理研究所的 BeTwiSt 双胞胎数据库。研究者评估了参与者的社会经济背景，包括教育水平和月收入，以便在分析中控制这些变量。
通过考察同卵与异卵双胞胎在特质和行为上的异同，研究者可以有效剖析先天（遗传）因素与环境因素的贡献。如果同卵双胞胎在某特质上的相似度高于异卵双胞胎，说明存在遗传影响。如果两类双胞胎表现出相当的相似水平，则表明环境因素的作用更强。
为评估认知功能，每位参与者完成两项不同的任务：一项测元认知，另一项测心理理论。元认知任务要求参与者观察随机点运动图（random-dot-kinematogram）中移动光点的视觉显示并判断整体运动方向，随后评定其对自己决策的信心，且不获得关于准确性的反馈。该任务评估他们评价并报告自身认知过程的能力。
心理理论任务要求参与者估计另一位双胞胎——其同胞或另一位参与者——在类似任务中对自己决策的信心。这颇具挑战，因为参与者无法直接获知对方的选择或信心水平，只能依据对反应时间的观察来判断。
与智力等一般认知能力传统上观察到的高遗传率相反，研究者发现，元认知和心理理论更多受环境因素影响，而非遗传因素。
具体而言，研究者观察到，在涉及元认知过程的任务中，双胞胎之间表现的相似性更多可归因于他们共同的成长环境和共享经历，而非其基因构成。同样，在要求参与者在不直接沟通的情况下评估他人信心的任务（心理理论任务）中，结果再次显示环境因素的主导作用强于遗传因素。
“我们的发现超出了预期。”Wan 说。“数十年来运用经典双胞胎范式的大量研究一贯证明，迄今考察的几乎所有认知能力都具有遗传性。我们的发现强调，这些共享的家庭环境因素，例如父母的养育和文化价值观的传递，很可能在塑造元认知与心理理论中的心理状态表征方面发挥着重要作用。”
尽管研究设计严谨、发现重要，研究者仍承认若干局限。用于测量元认知与心理理论的任务较为复杂，可能无法涵盖这些认知能力在不同情境下的所有方面。此外，效应量和统计功效都比较有限，表明可能需要更大规模的研究来证实这些发现。
研究鼓励未来工作使用不同任务以及更大、更多样的样本群体来探索这些认知功能。此外，通过全基因组关联研究整合遗传数据，可以进一步阐明这些认知能力的遗传基础。
该研究题为《成年人类层级认知能力的不同遗传与环境起源》（Distinct genetic and environmental origins of hierarchical cognitive abilities in adult humans），作者为 Shaohan Jiang、Fanru Sun、Peijun Yuan、Yi Jiang 和 Xiaohong Wan。