ABSTRACT The two best predictors of children’s educational achievement available from birth are parents’ socioeconomic status (SES) and, recently, children’s inherited DNA differences that can be aggregated in genome-wide polygenic scores (GPS). Here we chart for the first time the developmental interplay between these two predictors of educational achievement at ages 7, 11, 14 and 16 in a sample of almost 5,000 UK school children. We show that the prediction of educational achievement from both GPS and SES increases steadily throughout the school years. Using latent growth curve models, we find that GPS and SES not only predict educational achievement in the first grade but they also account for systematic changes in achievement across the school years. At the end of compulsory education at age 16, GPS and SES respectively predict 14% and 23% of the variance of educational achievement; controlling for genetic influence on SES reduces its predictive power to 16%. Analyses of the extremes of GPS and SES highlight their influence and interplay: In children who have high GPS and come from high SES families, 77% go to university, whereas 21% of children with low GPS and from low SES backgrounds attend university. We find that the effects of GPS and SES are primarily additive, suggesting that their joint impact is particularly dramatic for children at the extreme ends of the distribution.

Abstract In the 21 st century, emerging adulthood has stretched from the late teens through the twenties. Although this extended transition to adulthood can create stress, it can also offer opportunities to explore vocations and relationships that provide a better fit to individuals’ proclivities, including their genetic propensities. Here we report the results of the first systematic investigation of genetic and environmental influences on 57 psychological traits covering major issues in emerging adulthood such as aspirations, thoughts and attitudes, relationships and personality. We also investigate how these traits relate to physical and mental health, educational attainment and wellbeing using a sample of nearly 5000 pairs of UK twins aged 21-25 from the Twins Early Development Study. All 57 traits showed significant genetic influence, with an average heritability of 34% (SNP heritability ∼10%). Most of the variance (59% on average) was explained by non-shared environmental influences. These diverse traits were associated with mental health (average correlation .20), wellbeing (.16), physical health (.12) and educational attainment (.06). Shared genetic factors explained the majority of these correlations (∼50%). Together, these emerging adulthood traits explained on average 30% of the variance in the outcomes (range = 8 to 69%), suggesting that these traits relate to the outcomes additively. We conclude that the environmental uncertainties of emerging adulthood in the 21 st century do not diminish the importance of genetics. As adolescents travel down long and winding roads to adulthood, their trip is substantially influenced by genetic proclivities that nudge them down different paths leading to different destinations.

Performance in everyday spatial orientation tasks (e.g. map reading and navigation) has been considered functionally separate from performance on more abstract object-based spatial abilities (e.g. mental rotation and visualization). However, evidence remains scarce and unsystematic. With a novel gamified battery, we assessed six tests of spatial orientation in a virtual environment and examined their association with ten object-based spatial tests, as well as their links to general cognitive ability (g). We further estimated the role of genetic and environmental factors in underlying variation and covariation in these spatial tests. Participants (N = 2,660) were part of the Twins Early Development Study, aged 19 to 22. The 6 tests of spatial orientation clustered into a single 'Navigation' factor that was 64% heritable. Examining the structure of spatial ability across all sixteen tests, three factors emerged: Navigation, Object Manipulation, and Visualization. These, in turn, loaded strongly onto a general factor of Spatial Ability, which was highly heritable (84%). A large portion (45%) of this high heritability was independent of g. The results from this most comprehensive investigation of spatial abilities to date point towards the existence of a common genetic network that supports all spatial abilities.

Abstract Genome-wide association (GWA) studies have uncovered DNA variants associated with individual differences in general cognitive ability ( g ), but these are far from capturing heritability estimates obtained from twin studies. A major barrier to finding more of this ‘missing heritability’ is assessment – the use of diverse measures across GWA studies as well as time and cost of assessment. In a series of four studies, we created a 15-minute (40-item), online, gamified measure of g that is highly reliable (alpha = .78; two-week test-retest reliability = .88), psychometrically valid and scalable; we called this new measure Pathfinder. In a fifth study, we administered this measure to 4,751 young adults from the Twins Early Development Study. This novel g measure, which also yields reliable verbal and nonverbal scores, correlated substantially with standard measures of g collected at previous ages (r ranging from .42 at age 7 to .57 at age 16). Pathfinder showed substantial twin heritability (.57, 95% CIs = .43, .68) and SNP heritability (.37, 95% CIs = .04, .70). A polygenic score computed from GWA studies of five cognitive and educational traits accounted for 12% of the variation in g , the strongest DNA-based prediction of g to date. Widespread use of this engaging new measure will advance research not only in genomics but throughout the biological, medical, and behavioural sciences.