Cet article est paru en anglais sur le site The Conversation le 23 juillet 2015.
Des différences génétiques peuvent-elles jouer sur la réussite des enfants aux examens? C'est ce qu'indiquent nos travaux: que les différences individuelles entre enfants sont, en grande partie, le produit de différences génétiques héritées, un terreau qui les prédispose à réussir à l'école quelle que soit la discipline. Nous avons aussi observé une influence génétique commune sur un grand nombre de disciplines, et ce, indépendamment de l'intelligence générale.
Il va sans dire que les résultats des enfants à la fin du cursus scolaire obligatoire jouent un rôle significatif dans leurs choix universitaires et professionnels futurs. Il est aussi raisonnable d'estimer que les établissements scolaires jouent un rôle majeur dans la réussite scolaire. Mais, en matière de réussite scolaire, des enfants peuvent varier au sein d'une même école –et même d'une même classe. Ce qui laisse entendre que d'autres facteurs, extérieurs à l'école ou à la composition des classes, puissent aussi expliquer l'hétérogénéité des résultats aux examens.
Notre récente étude, publiée dans la revue Scientific Reports, s'est penchée sur les résultats du GCSE, via une méthode des jumeaux classique consistant à comparer les corrélations entre des jumeaux identiques et non identiques, et a trouvé que les différences individuelles de résultats aux examens sont, très largement, explicables par les différences héritées dans la séquence ADN des enfants.
Nous avons aussi trouvé que, pour la plupart, ces mêmes gènes influent sur la réussite dans diverses disciplines –en d'autres termes, que les enfants ayant tendance à avoir de bonnes notes dans une matière auront aussi tendance à en avoir dans d'autres, et ce largement en fonction de raisons génétiques.
Héritabilité
Des travaux antérieurs, menés sur les données de la Twins Early Development Study (TEDS), avaient trouvé une héritabilité substantielle dans la réussite scolaire, et ce pour des niveaux équivalents à l'école primaire et au collège. L'héritabilité est une statistique démographique permettant de préciser quelle proportion des différences individuelles observées entre les enfants peut être expliquée par des différences dans leur ADN, en moyenne, dans une population donnée et sur un laps de temps donné.
Les enfants ayant tendance à avoir de bonnes notes dans une matière auront aussi tendance à en avoir dans d'autres, et ce largement en fonction de raisons génétiques
Ainsi, par exemple, une héritabilité de 90% signifie que 90% des différences observées dans un groupe d'individus, pour un trait donné, sont expliquées par des facteurs génétiques, et que 10% sont expliqués par des facteurs environnementaux. Mais cela ne nous dit rien sur un individu spécifique.
Nous savions déjà, grâce à l'une de nos précédentes études publiée en 2007 (reposant sur un échantillon représentatif de 7.500 paires de jumeaux, testés au Royaume-Uni à l'âge de 7, 9 et 12 ans) que l'héritabilité moyenne des capacités de lecture, écriture et arithmétique avoisinait les 70%. Pour le dire autrement, que plus des deux tiers des variations observées dans les résultats scolaires sont expliqués par les différences génétiques des enfants.
D'autres recherches rendues publiques en 2013 avaient aussi trouvé que la réussite scolaire, mesurée par les examens standardisés du GCSE, relève d'une héritabilité substantielle à l'âge de 16 ans, avec des facteurs génétiques expliquant à peu près 60% de la variance des résultats des disciplines fondamentales que sont l'anglais, les mathématiques et les sciences.
Influence des gènes
Le but de notre nouvelle étude était de savoir si la haute héritabilité observée dans les résultats de disciplines fondamentales pouvait aussi s'étendre à d'autres sujets, comme l'histoire et la géographie –des disciplines impliquant davantage de connaissances factuelles–, ou même l'art, la musique et le théâtre, des sujets davantage dépendants de la sensibilité.
Afin d'évaluer l'influence des facteurs génétiques sur la réussite scolaire dans diverses disciplines, nous avons analysé les résultats des jumeaux enrôlés dans la cohorte TEDS, et en particulier ceux obtenus au GCSE.
Nous avons trouvé que les gènes expliquent une plus large proportion des différences entre élèves sur différentes disciplines (54-65%) que des facteurs environnementaux, par exemple l'environnement familial et scolaire (14-21%).
Il convient toutefois de souligner que l'héritabilité est une statistique démographique et que cela ne veut pas dire que, pour tel ou tel enfant, sa réussite dépendra entre 54% et 65% de facteurs génétiques. Mais cela indique que les différences de réussite scolaire sont, en grande partie, expliquées par des différences dans l'ADN des individus.
La réussite en anglais, maths, sciences, langues étrangères, économie et art est largement influencée par les mêmes gènes
Notre étude indique par ailleurs que cette héritabilité substantielle des résultats scolaires n'est pas uniquement explicable par le QI, vu que l'héritabilité des résultats au GCSE, pour toutes les disciplines analysées, demeurait substantielle après avoir exclu statistiquement les mesures d'intelligence. Ces résultats sont cohérents avec ceux de nos précédentes recherches, aux conclusions comparables concernant des disciplines obligatoires, comme l'anglais, les maths et les sciences.
Nous avons aussi trouvé que l'héritabilité des résultats au GCSE impliquait la distribution conjointe de nombreux autres facteurs, tels la confiance que l'élève a dans ses propres capacités, ses problèmes comportementaux, ses traits de personnalité, son bien-être, et sa perception qu'il ou elle a de son environnement scolaire –mais aussi son intelligence.
Même si nos résultats ne peuvent encore être appliqués directement dans les classes, ils précisent néanmoins les connaissances que nous pouvons avoir, et qui ne cessent de se développer, sur l'hétérogénéité manifeste des enfants en termes de réussite scolaire.
Disciplines différentes
Nos résultats laissent aussi entendant que la réussite dans un grand nombre de disciplines –anglais, mathématiques, sciences, humanités, langues étrangères, économie et art– est largement influencée par les mêmes gènes.
Cette influence génétique commune est, dans une large mesure, indépendante de l'intelligence, ce qui indique qu'il existe un «facteur général de réussite scolaire» dont la base est génétique. Ce qui signifie aussi que, si les enfants réussissent en tendance dans plusieurs disciplines, c'est largement en fonction de raisons génétiques, et ce, même lorsqu'on exclut leurs capacités intellectuelles.
Nos résultats pourraient aussi faciliter de futures recherches en génétique moléculaire, dont le but serait d'identifier les gènes responsables de la réussite scolaire, en envisageant la réussite commune à plusieurs matières, plutôt qu'en se concentrant sur certains sujets, comme les mathématiques ou l'anglais.