Local cortical architecture is highly heritable and distinct genes are associated with specific cortical regions. Total surface area has been shown to be genetically correlated with complex cognitive capacities, suggesting cortical brain structure is a viable endophenotype linking genes to behavior. However, to what extend local brain structure has a genetic association with cognitive and emotional functioning is incompletely understood. Here, we study the genetic correlation between personality traits and local cortical structure in a large-scale twin sample (Human Connectome Project, n=1102, 22-37y) and we evaluated whether observed associations reflect generalizable relationships between personality and local brain structure two independent age-matched samples (Brain Genomics Superstructure Project: n=925, age=19-35y, enhanced Nathan Kline Institute dataset: n=209, age: 19-39y). We found a genetic overlap between personality traits and local cortical structure in 10 of 18 observed phenotypic associations in predominantly frontal cortices. However, we only observed evidence in favor of replication for the negative association between surface area in medial prefrontal cortex and Neuroticism in both replication samples. Quantitative functional decoding indicated this region is implicated in emotional and socio-cognitive functional processes. In sum, our observations suggest that associations between local brain structure and personality are, in part, under genetic control. However, associations are weak and only the relation between frontal surface area and Neuroticism was consistently observed across three independent samples of young adults.

中文翻译：

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人格和局部大脑结构：它们共有的遗传基础和可重复性

局部皮层结构具有高度遗传性，不同的基因与特定的皮层区域相关。总表面积已被证明与复杂的认知能力在遗传上相关，这表明皮质大脑结构是一种可行的内表型，将基因与行为联系起来。然而，局部大脑结构在多大程度上与认知和情绪功能具有遗传关联尚不完全清楚。在这里，我们研究了大规模双胞胎样本（人类连接组计划，n=1102、22-37 岁）中人格特质与局部皮层结构之间的遗传相关性，并评估了观察到的关联是否反映了人格与局部大脑结构之间的普遍关系二独立的年龄匹配样本（大脑基因组学上层结构项目：n=925，年龄=19-35y，增强的 Nathan Kline Institute 数据集：n=209，年龄：19-39 岁）。我们发现在 18 个主要额叶皮质中观察到的表型关联中的 10 个中，人格特征和局部皮质结构之间存在遗传重叠。然而，我们只观察到有利于复制的证据，因为两个复制样本中内侧前额叶皮层的表面积与神经质之间存在负相关。定量功能解码表明该区域与情绪和社会认知功能过程有关。总而言之，我们的观察表明，局部大脑结构与性格之间的关联在某种程度上受遗传控制。然而，相关性很弱，只有额表面积和神经质之间的关系在三个独立的年轻人样本中得到一致观察。年龄：19-39 岁）。我们发现在 18 个主要额叶皮质中观察到的表型关联中的 10 个中，人格特征和局部皮质结构之间存在遗传重叠。然而，我们只观察到有利于复制的证据，因为两个复制样本中内侧前额叶皮层的表面积与神经质之间存在负相关。定量功能解码表明该区域与情绪和社会认知功能过程有关。总而言之，我们的观察表明，局部大脑结构与性格之间的关联在某种程度上受遗传控制。然而，相关性很弱，只有额表面积和神经质之间的关系在三个独立的年轻人样本中得到一致观察。年龄：19-39 岁）。我们发现在 18 个主要额叶皮质中观察到的表型关联中的 10 个中，人格特征和局部皮质结构之间存在遗传重叠。然而，我们只观察到有利于复制的证据，因为两个复制样本中内侧前额叶皮层的表面积与神经质之间存在负相关。定量功能解码表明该区域与情绪和社会认知功能过程有关。总而言之，我们的观察表明，局部大脑结构与性格之间的关联在某种程度上受遗传控制。然而，相关性很弱，只有额表面积和神经质之间的关系在三个独立的年轻人样本中得到一致观察。我们发现在 18 个主要额叶皮质中观察到的表型关联中的 10 个中，人格特征和局部皮质结构之间存在遗传重叠。然而，我们只观察到有利于复制的证据，因为两个复制样本中内侧前额叶皮层的表面积与神经质之间存在负相关。定量功能解码表明该区域与情绪和社会认知功能过程有关。总而言之，我们的观察表明，局部大脑结构与性格之间的关联在某种程度上受遗传控制。然而，相关性很弱，只有额表面积和神经质之间的关系在三个独立的年轻人样本中得到一致观察。我们发现在 18 个主要额叶皮质中观察到的表型关联中的 10 个中，人格特征和局部皮质结构之间存在遗传重叠。然而，我们只观察到有利于复制的证据，因为两个复制样本中内侧前额叶皮层的表面积与神经质之间存在负相关。定量功能解码表明该区域与情绪和社会认知功能过程有关。总而言之，我们的观察表明，局部大脑结构与性格之间的关联在某种程度上受遗传控制。然而，相关性很弱，只有额表面积和神经质之间的关系在三个独立的年轻人样本中得到一致观察。