Близнецовый метод в решении вопроса о влиянии наследственности и среды на развитие психики ребенка
Главная
Обратная связь
Дисциплины:
Первая попытка использовать близнецов для решения проблемы «природа и воспитание» принадлежит Ф. Гальтону, который интуитивно предугадал то, что стало научной истиной и серьезным методом исследования лишь спустя несколько десятилетий.
Увлечение близнецами было довольно характерным явлением в науке конца XIX — начала XX в. Изучали их биологию, патологию, происхождение и т.д. Близнецовые работы находим мы и у многих известных психологов того времени; например, Э. Торндайк исследовал 15 пар близнецов и их одиночнорожденных братьев и сестер по ряду тестов, включавших арифметические, словарные и т.д.; корреляции сиблингов по этим тестам колебались в пределах 0,3-0,4, а близнецов — 0,71-0,90. Результаты исследования привели Торндайка к выводу о выраженной роли наследственности в психических особенностях. Однако в данном случае сопоставлялась группа близнецов в целом с группой одиночнорожденных, т.е. близнецовый метод в его современном виде еще не оформился.
Первой же, очевидно, психогенетической работой, выполненной по близкой к современной схеме метода, было исследование С. Мерримана. Он диагностировал интеллект тестом Стенфорд-Бине у близнецов 5—9 и 10—16 лет, выделив среди них два типа: «дупликатные» и «братские». Оказалось, что сходство однополых близнецов существенно выше (0,87), чем разнополых, а у последних оно такое же, как у сиблингов (около 0,50). Мерриман считал, что более высокое сходство однополых пар объясняется включением в эту группу «дупликатных» близнецов. Следовательно, было необходимо разделить выборку однополых близнецов на два типа, для чего ученый предложил использовать критерии физического сходства. Выяснилось, что выделенная таким способом подгруппа близнецов, т.е. однополые и похожие настолько, что их путали, имела внутрипарную корреляцию по баллам IQ, равную 0,99.
Современный метод близнецов выглядит следующим образом. Существуют два типа близнецов — монозиготные (МЗ) и дизиготные (ДЗ). Монозиготные близнецы развиваются из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним спермием, т.е. из одной зиготы. В норме из зиготы у человека развивается один плод, но по каким-то причинам, до сих пор науке не совсем ясным (точнее, их, очевидно, несколько), иногда на ранних стадиях деления зигота дает начало двум эмбриональным структурам, из которых далее развиваются два полноценных человеческих организма. При этом законы деления зиготы таковы, что каждый эмбрион получает точную половину родительских генов;
МЗ близнецы — единственные люди на Земле, имеющие одинаковые наборы генов. Дизиготные близнецы, с точки зрения генетической, — сиблинги, родные братья и сестры. Они развиваются из двух оплодотворенных яйцеклеток, т.е. из двух зигот; отличие от обычной нормы заключается только в одновременном развитии и рождении двух, а не одного ребенка. ДЗ имеют в среднем, как и сиблинги, 50% общих генов, причем, хотя это количество может сильно колебаться, подавляющее большинство ДЗ пар имеют 45-55% таковых
Ограничения метода близнецов связаны с двумя группами факторов: пре- и постнатальными. Первые — пренатальные — факторы заключаются в следующем. В зависимости от того, как рано зигота начала делиться на две эмбриональные структуры, МЗ близнецы могут иметь разные сочетания околоплодных оболочек: раздельные амнионы, но один хорион; обе оболочки могут быть раздельными и т.д. В некоторых случаях, а именно когда пара МЗ близнецов развивается в одном «комплекте» оболочек, может сложиться ситуация, в которой один близнец будет иметь лучшее кровоснабжение, чем другой. Это приведет к большей зрелости и большему весу при рождении, а потом — к лучшему развитию этого близнеца в начальном периоде онтогенеза.
Этот метод заключается в изучении закономерностей наследования признаков в парах одно- и двуяйцевых близнецов. Он предложен в 1875 г. Гальтоном первоначально для оценки роли наследственности и среды в развитии психических свойств человека. В настоящее время этот метод широко применяют в изучении наследственности и изменчивости у человека для определения соотносительной роли наследственности и среды в формировании различных признаков, как нормальных, так и патологических. Он позволяет выявить наследственный характер признака, определить пенетрантность аллеля, оценить эффективность действия на организм некоторых внешних факторов (лекарственных препаратов, обучения, воспитания).
Суть метода заключается в сравнении проявления признака в разных группах близнецов при учете сходства или различия их генотипов. Монозиготные близнецы, развивающиеся из одной оплодотворенной яйцеклетки, генетически идентичны, так как имеют 100% общих генов. Поэтому среди монозиготных близнецов наблюдается высокий процент конкордантных пар, в которых признак развивается у обоих близнецов. Сравнение монозиготных близнецов, воспитывающихся в разных условиях постэмбрионального периода, позволяет выявить признаки, в формировании которых существенная роль принадлежит факторам среды. По этим признакам между близнецами наблюдается дискордантность, т.е. различия. Напротив, сохранение сходства между близнецами, несмотря на различия условий их существования, свидетельствует о наследственной обусловленности признака.
Сопоставление парной конкордантности по данному признаку у генетически идентичных монозиготных и дизиготных близнецов, которые имеют в среднем около 50% общих генов, дает возможность более объективно судить о роли генотипа в формировании признака. Высокая конкордантность в парах монозиготных близнецов и существенно более низкая конкордантность в парах дизиготных близнецов свидетельствуют о значении наследственных различий в этих парах для определения признака. Сходство показателя конкордантности у моно и дизиготных близнецов свидетельствует о незначительной роли генетических различий и определяющей роли среды в формировании признака или развития заболевания. Достоверно различающиеся, но достаточно низкие показатели конкордантности в обеих группах близнецов дают возможность судить о наследственной предрасположенности к формированию признака, развивающегося под действием факторов среды.
Установление соотносительной роли наследственности и среды в развитии различных патологических состояний позволяет врачу правильно оценить ситуацию и проводить профилактические мероприятия при наследственной предрасположенности к заболеванию или осуществлять вспомогательную терапию при его наследственной обусловленности.
Трудности близнецового метода связаны, во-первых, с относительно низкой частотой рождения близнецов в популяции (1:86—1:88), что осложняет подбор достаточного количества пар с данным признаком; во-вторых, с идентификацией монозиготности близнецов, что имеет большое значение для получения достоверных выводов.
Для идентификации монозиготности близнецов применяют ряд методов. 1. Полисимптомный метод сравнения близнецов по многим морфологическим признакам (пигментации глаз, волос, кожи, форме волос и особенностям волосяного покрова на голове и теле, форме ушей, носа, губ, ногтей, тела, пальцевым узорам). 2. Методы, основанные на иммунологической идентичности близнецов по эритроцитарным антигенам (системы АВО, MN, резусу), по сывороточным белкам (γ-глобулину). 3. Наиболее достоверный критерий монозиготности предоставляет трансплантационный тест с применением перекрестной пересадки кожи близнецов.
Несмотря на трудоемкость близнецового метода и возможность ошибок при определении монозиготности близнецов, высокая объективность выводов делает его одним из широко применяемых методов генетических исследований у человека[2,с.283-284].
Близнецовый метод изучения детской психики
МЕТОДЫ ПСИХОГЕНЕТИКИ (от греч. psyche — душа, genos — происхождение) — методы, позволяющие определить влияние наследственных факторов и среды на формирование тех или иных психических особенностей человека.
Наиболее информативным является метод близнецов. Он основан на том, что монозиготные (однояйцевые) близнецы имеют идентичный генотип, дизиготные (двуяйцевые) — неидентичный; при этом члены близнецовых пар любого типа должны иметь сходную среду воспитания. Тогда большее внутрипарное сходство монозиготных близнецов по сравнению с дизиготными может свидетельствовать о наличии наследственных влияний на изменчивость изучаемого признака. Существенное ограничение этого метода состоит в том, что сходство собственно психологических признаков монозиготных близнецов может иметь и негенетическое происхождение. Что же касается анализа наследуемости нормальных психологических признаков, то данный метод, взятый изолированно от других методов психогенетики, надежных сведений не дает, ибо различия между популяциями в распределении той или иной психологической особенности могут вызываться социальными причинами, обычаями и т. д.
В детской психологии подробно описано исследование В.С. Мухиной, в котором автор изучала собственных детей – близнецов, вела дневниковые записи и анализировала данные. Данный метод хорошо отражает влияние среды на развитие личности, а также показывает влияние собственной активности на психическое развитие.
В экспериментальных исследованиях детской психологии определенное значение имеет «близнецовый метод» Как известно, однояйцевые близнецы имеют одну и ту же наследственность. Они представляют собой как бы два экземпляра одного и того же организма В случаях, когда нужно проверить некоторые условия и возможности развития, проводят исследования на близнецах.
Близнецовый метод — это сравнительное изучение условий развития и обучения близнецов Суть его заключается в сопоставлении особенностей их развития и успешности в усвоении ими знаний Учитывая, что монозиготные (одно яйцевые) близнецы имеют одинаковый генетический код, разница в их развитии и поведении дает основание для вывода о роли влияния определенных факторов среды, в частности учебно-воспитательных, на развитие психических функций.
Этот метод был использован, например, в работе О.Р. Лурия и Ф.Я. Юдович. Исследователи долгое время наблюдали двух близнецов, у которых были замечены значительное отставание в развитии речи. Результаты исследования показали, что одним из факторов, что мешает развитию полноценной речи, является то, что общение этих близнецов друг с другом не создавало объективной необходимости в развитии правильной, целостной речи. Другим фактором была склонность к задержке речи.
Тогда исследователи провели специальный формирующий эксперимент. Они поместили близнецов в разные группы детского сада, создав этим объективную необходимость в общении с другими детьми, а также ввели в эксперимент дополнительное условие: с одним из близнецов (более слабым) начали специальные языковые занятия с целью развить у ребенка лучше различения звуков, выработать лучшую произношение и т.д.
В результате были получены данные о развитии языка и всего психического развития близнецов под влиянием необходимости в общении, обнаружена разница в их языке и мышлении в связи с тем, что один из них систематично учился.
Генетика – не только наука цифр и лабораторий, это еще и наука, имеющая точки соприкосновения со многими гуманитарными дисциплинами. Например, психогенетика – одна из наиболее интересных междисциплинарных областей современного знания. Одним из главных инструментов психогенетики является метод близнецов. 5 фактов о близнецовом методе, его потенциале, ограничениях и успехах рассказывают научные сотрудники Лаборатории когнитивных исследований и психогенетики ТГУ Ксения Шарафиева и Дарья Мацепуро и заведующая лаборатории, профессор Юлия Ковас.
1522 •
•
24.01.2019
1. В чем суть близнецового метода?
Метод близнецов или близнецовый метод — ключевой метод, использующийся в психогенетике (науке о наследственности и средовых влияниях на поведение).
Метод заключается в сравнении однояйцевых (монозиготных — МЗ) и разнояйцовых (дизиготных — ДЗ) близнецов. Монозиготные близнецы – это фактически 100% генетические копии друг друга, а дизиготные близнецы генетически похожи в среднем на 50%, как обычные родные братья и сёстры. При этом и те, и другие близнецы разделяют общую среду, например, они развиваются в одной утробе, воспитываются в одной семье, обучаются зачастую в одной школе или даже в одном классе.
Это означает, что наличие различий в физических и психологических характеристиках и поведении между монозиготными близнецами объясняется влиянием среды, а различия у дизиготных близнецов объясняются и влиянием среды и генетическими влияниями. Близнецовый метод направлен на выявление средовых и генетических влияний на различные признаки.
Современные исследования, выполненные методом близнецов, указывают на то, что почти все признаки частично зависят от генетических факторов, причем некоторые признаки показывают более сильное генетическое влияние (например, рост), другие – менее сильное влияние (например, черты личности). Большинство признаков являются сложными — их наследуемость обусловлена большим количеством генов, например, в случае с аутизмом.
2. Кто открыл близнецовый метод?
Идея близнецового метода была сформулирована Ф. Гальтоном еще в 1865 году. А в 1876 г. появилась его статья «История близнецов как критерий относительной силы природы и воспитания. В статье обсуждаются и вопросы биологии многоплодия, и близнецовый метод генетики, и полученные с его помощью данные о роли «природы» и «воспитания» в формировании индивидуальных особенностей людей.
В России первые системные психогенетические исследования с использованием близнецов начались через полвека — в 1929 г. в Медико-генетическом институте. Исследовательская группа под руководством С.Г. Левита создала самый большой (на тот момент) в мире близнецовый регистр, включавший более 1 000 пар близнецов. Ученые также организовали «близнецовый» детский сад для проведения исследований. Однако эта работа была остановлена и запрещена в конце 1940-х в результате «лысенковщины». Впоследствии исследования в области генетики поведения в СССР прекратились на 25 лет.
3. Какие открытия были сделаны при помощи близнецового метода?
Близнецовый метод используется и в здравоохранении для изучения процессов наследуемости различных заболеваний и предрасположенностей, и в гуманитарных науках. В мире на сегодняшний день существует целый ряд масштабных лонгитюдных близнецовых исследований.
Например, ряд психогенетических исследований посвящен анализу индивидуальных различий в способностях к обучению и школьной успеваемости по отдельным предметам. Так, для способности к чтению получены оценки наследуемости около 40-60%, а оценки влияния общей среды варьируют от 25 до 45%. Похожий вклад генетических и средовых факторов в индивидуальные различия получен и для способностей в математике. Другие исследования, проведенные с использованием близнецового метода, были направлены на изучение индивидуальных различий в чувстве числа (способности правильно оценивать количество предметов с первого взгляда, не считая их). Индивидуальные различия в чувстве числа обнаруживаются в раннем возрасте, сохраняются в более позднем развитии и связаны с общим интеллектом. Исследования показали, что генетический вклад для чувства числа составляет только 32%, индивидуальные различия во многом объясняются неразделенным влиянием среды.
Еще одно интересное исследование было проведено под руководством Юлии Ковас. В нем приняли участие 13 тысяч близнецов в возрасте от 9 до 16 лет из России, Великобритании, США, Германии, Японии и Канады. Ученые пытались ответить на вопрос, в чем причины мотивации к обучению у школьников, почему им нравится или не нравится учиться, и насколько для них интересен тот или иной предмет школьной программы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Personality and Individual Differences. Выяснилось, что даже монозиготные близнецы, которые растут в одной семье и учатся в одном классе, могут сильно отличаться по своей мотивации. По словам руководителя исследования, это говорит о том, что существует масса каких-то средовых воздействий, которые не работают на уровне семьи или класса, а индивидуально специфичны. Генетические факторы также вносят вклад в индивидуальные различия в мотивации.
4. Какие разновидности близнецового метода используются сегодня?
Существует несколько основных разновидностей близнецового метода: классический (сравнение сходства монозиготных и дизиготных близнецов), метод разлученных близнецов, изучение семей (например, детей) МЗ близнецов, метод контрольного близнеца, близнецовой пары.
Метод разлученных близнецов заключается в оценке внутрипарного сходства исследуемого признака у близнецов, которые были разлучены в детстве и, следовательно, воспитывались в разных средах. Наибольшую ценность представляют пары МЗ близнецов (МЗр), разлученных в первые месяцы или годы жизни, поскольку это означает, что два генетически одинаковых человека растут в разных условиях. В таком случае их сходство не может быть объяснено сходством постнатальной среды, следовательно, полученные корреляции — во многом отражает наследуемость признака.
Критика этого варианта близнецового метода заключается в сложности оценки действительного различия сред, в которых воспитывались МЗ близнецы.
Метод семей МЗ близнецов, или метод монозиготных полусиблингов заключается в сопоставлении детей в семьях, где матери или отцы являются монозиготными близнецами. Эти дети имеют своеобразный генетический статус: тетя (или дядя) с точки зрения генетической — то же самое, что мать (или отец).
Главная задача, для решения которой этот метод дает ценный материал, состоит в выявлении так называемого материнского эффекта. Этим термином обозначается преимущественное влияние матери на фенотип потомков, возникающее не только благодаря передаче генов, но и из-за психологических, постнатальных, а также биологических и внутриутробных факторов.
Наличие материнского эффекта в психологической черте должно проявиться в большем сходстве детей, имеющих матерей — МЗ близнецов, по сравнению с детьми, у которых отцы-МЗ близнецы. Интерес также вызывают эффекты цитоплазматической наследственности, которые можно обнаружить (в психологических признаках человека) пока только при помощи метода семей МЗ близнецов. Дело в том, что, помимо генов, заключенных в хромосомах ядра клетки, носителями наследственной информации являются некоторые структуры, находящиеся в цитоплазме.
Метод контрольного близнеца (взаимоконтроля близнецов, контроля по партнеру, близнеца-свидетеля) основан на том, что МЗ близнецы являются идеальным контролем друг к другу. Если группу МЗ близнецов разделить на две выборки так, чтобы в каждую вошли по одному близнецу из каждой пары, то исследователь получит уникальную ситуацию — две выборки, уравненные и по генетической конституции, и по основным средовым (общесемейным) параметрам. Далее можно, например, одну группу тренировать, а другую — нет или тренировать их в разном возрасте, как это было сделано в работе А. Гезелла, который впервые использовал метод, изучая развитие одной женской пары МЗ близнецов с первых месяцев жизни до 14 лет. Они получили материал, свидетельствующий о зависимости эффективности обучения (двигательного и речевого) от возраста.
Метод близнецовой пары. Еще в 30-х годах появились работы, в которых рассказывалось об особой психологической ситуации в парах близнецов, «эффекте пары», или «эффекте близнецовости». Основными характеристиками этой особой психологической ситуации являются две противопоставленные тенденции: к идентификации со своим со-близнецом и, напротив, к индивидуализации каждого близнеца. Первая приводит к ощущению себя сначала членом пары и лишь затем — отдельной личностью; вторая, в крайних случаях, может привести к выраженным конфликтным отношениям близнецов, протесту против «второго — такого же». С возрастом первая тенденция обычно ослабевает, уступая место второй, причем у близнецов-мужчин данный процесс происходит легче, чем у женщин.
5. Я близнец — как стать участником исследований?
Лаборатория когнитивных исследований и психогенетики Томского государственного университета – один из ключевых научных центров в России, где активно используется близнецовый метод. В 2011 году на базе лаборатории при участии Российско-британской лаборатории психогенетики Психологического института РАО был создан первый в России близнецовый регистр — Российский школьный близнецовый регистр «Прогресс».
Близнецовый регистр — это важный ресурс, инструмент изучения того, как индивидуальные различия влияют на процесс обучения. С его помощью воплощаются в жизнь междисциплинарные исследования мирового уровня, проводятся молекулярно-генетические кросс-культурные исследования для понимания механизмов когнитивного развития.
Для участия в данном проекте приглашаются родители близнецов и преподаватели общеобразовательных школ. Для регистрации близнецов школьного возраста необходимо заполнить форму регистрации на сайте.
А в 2015 году стартовал международный научно — исследовательский проект, направленный на изучение природы индивидуальных различий в познавательных процессах. Цель исследования в длительной перспективе – анализ причин успешности и неуспешности людей в освоении математики и других когнитивных функций. Задачей также является разработка новых, более «математически дружелюбных» программ образования от школы до университета. Проект осуществляется совместно с лабораторией InLab, Голдсмитс Университета Лондона; лабораторией возрастной психогенетики и Российско-британской лабораторией психогенетики Психологического института Российской академии образования; и инновационным центром исследований нарушений способностей к обучению Университета Огайо. В рамках проекта исследования нейрофизиологических механизмов индивидуальных различий в познавательных процессах проводятся именно с помощью близнецового метода.
Если вы являетесь близнецами в возрасте от 17 до 30 лет и хотите принять участие в данном проекте, то вам нужно заполнить онлайн форму регистрации, которую вы можете найти на официальной страничке проекта по ссылке.
Также всю информацию о деятельности Лаборатории когнитивных исследований и психогенетики, как структурного подразделения Международного центра исследований развития человека, можно получить на сайте.
