Twin studie - Twin study

For tidsskriftet, se Twin Research and Human Genetics .

Tvillingstudier er studier utført på eneggede eller broderlige tvillinger. De tar sikte på å avsløre viktigheten av miljø- og genetisk påvirkning for egenskaper, fenotyper og lidelser. Tvillingforskning regnes som et sentralt verktøy i atferdsgenetikk og innen innholdsfelt, fra biologi til psykologi. Tvillingstudier er en del av den bredere metodikken som brukes i atferdsgenetikk , som bruker alle data som er genetisk informative - søskenstudier , adopsjonsstudier, stamtavle, etc. Disse studiene har blitt brukt til å spore egenskaper som spenner fra personlig oppførsel til presentasjon av alvorlig mental sykdommer som schizofreni .

Tvillinger er en verdifull kilde til observasjon fordi de tillater studier av miljøpåvirkning og varierende genetisk sammensetning : "identiske" eller monozygotiske (MZ) tvillinger deler i hovedsak 100% av genene sine, noe som betyr at de fleste forskjellene mellom tvillingene (for eksempel høyde, følsomhet for kjedsomhet, intelligens, depresjon, etc.) skyldes erfaringer som den ene tvillingen har, men ikke den andre tvillingen. "Fraternal" eller dizygotiske (DZ) tvillinger deler bare omtrent 50% av genene sine, det samme som alle andre søsken. Tvillinger deler også mange aspekter av miljøet (f.eks. Livmor, foreldre, utdannelse, rikdom, kultur, fellesskap) fordi de er født i samme familie.Tilstedeværelsen av et gitt genetisk eller fenotypisk trekk i bare ett medlem av et par identiske tvillinger (kalt discordance) gir et kraftig vindu til miljøeffekter på et slikt trekk.

Tvillinger er også nyttige for å vise viktigheten av det unike miljøet (spesifikt for den ene eller den andre tvillingen) når de studerer egenskaper presentasjon. Endringer i det unike miljøet kan stamme fra en hendelse eller hendelse som bare har påvirket en tvilling. Dette kan variere fra en hodeskade eller en fødselsskade som en tvilling har pådratt seg mens den andre er frisk.

Den klassiske tvillingdesignen sammenligner likheten mellom monozygotiske (identiske) og dizygotiske (broderlige) tvillinger. Hvis eneggede tvillinger er betydelig mer like enn tvillingbrødre (som finnes for de fleste trekk), innebærer dette at gener spiller en viktig rolle i disse egenskapene. Ved å sammenligne mange hundre familier med tvillinger, kan forskere da forstå mer om rollene til genetiske effekter, felles miljø og unikt miljø i utformingen av atferd.

Moderne tvillingstudier har konkludert med at nesten alle trekk delvis er påvirket av genetiske forskjeller, med noen egenskaper som viser sterkere innflytelse (f.eks. Høyde ), andre et mellomnivå (f.eks. Personlighetstrekk ) og noen mer komplekse arveligheter , med bevis for at forskjellige gener påvirker forskjellige aspekter ved egenskapen - som i tilfelle av autisme . De metodiske forutsetningene som tvillingstudier bygger på, har imidlertid blitt kritisert som uholdbare.

Historie

Francis Galton la grunnlaget for atferdsgenetikk som en gren av vitenskapen .

Tvillinger har vært av interesse for lærde siden tidlig sivilisasjon, inkludert den tidlige legen Hippokrates (5. århundre f.Kr. ), som tilskrev forskjellige sykdommer hos tvillinger til forskjellige materielle omstendigheter, og den stoiske filosofen Posidonius (1. århundre f.Kr.), som tilskrev slike likheter til delte astrologiske omstendigheter. Nyere studie er fra Sir Francis Galtons banebrytende bruk av tvillinger for å studere geners og miljøets rolle for menneskelig utvikling og oppførsel. Galton var imidlertid ikke klar over forskjellen mellom eneggede og DZ -tvillinger.

Denne faktoren ble fremdeles ikke forstått da den første studien med psykologiske tester ble utført av Edward Thorndike (1905) med femti tvillinger. Denne artikkelen var en tidlig uttalelse av hypotesen om at familieeffekter avtar med alderen. Studien hans sammenlignet tvillingpar i alderen 9–10 og 13–14 år med normale søsken født i løpet av få år etter hverandre.

Thorndike begrunnet feilaktig at dataene hans støttet at det var én, ikke to, tvillingtyper. Denne feilen ble gjentatt av Ronald Fisher (1919), som argumenterte

Overvekt av tvillinger av lignende sex blir faktisk et nytt problem, fordi det tidligere har blitt antatt å skyldes andelen identiske tvillinger. Så vidt jeg vet, har det imidlertid ikke blitt forsøkt å vise at tvillinger er tilstrekkelig like til å betraktes som identiske, og at de virkelig eksisterer i tilstrekkelig antall til å forklare andelen tvillinger av samme kjønn.

En tidlig, og kanskje første, studie for å forstå skillet er fra den tyske genetikeren Hermann Werner Siemens i 1924. Hoved blant Siemens innovasjoner var den polysymptomatiske likhetsdiagnosen . Dette tillot ham å redegjøre for tilsynet som hadde stubbet Fisher, og var en stift i tvillingforskning før ankomsten av molekylære markører.

Wilhelm Weinberg og kolleger i 1910 brukte identisk DZ-skillet for å beregne respektive priser fra forholdet mellom tvillinger av samme og motsatte kjønn i en fødselspopulasjon. De delte co-variasjon blant slektninger i genetiske og miljømessige elementer, og forutså det senere arbeidet til Fisher og Wright , inkludert effekten av dominans på slektninger, og begynte de første klassiske tvillingstudiene.

En studie utført av Darrick Antell og Eva Taczanowski fant at "tvillinger som viste de største avvikene i synlige aldringstegn også hadde den største grad av uoverensstemmelse mellom personlige livsstilsvalg og vaner", og konkluderte med at "den genetiske påvirkningen på aldring kan være sterkt overvurdert, med livsstilsvalg som har langt viktigere effekter på fysisk aldring. "

Eksempler

Eksempler på fremtredende tvillingstudier inkluderer følgende:

Metoder

Kraften til tvillingdesign stammer fra det faktum at tvillinger enten kan være monozygotiske (identiske (MZ): utvikle seg fra et enkelt befruktet egg og derfor dele alle sine alleler ) - eller dizygotiske (DZ: utvikle seg fra to befruktede egg og derfor dele på gjennomsnittlig 50% av deres polymorfe alleler, samme grad av genetisk likhet som hos ikke-tvillingesøsken). Disse kjente forskjellene i genetisk likhet, sammen med en testbar antagelse om like miljøer for identiske og broderlige tvillinger, skaper grunnlaget for tvillingdesignet for å utforske effekten av genetisk og miljømessig variasjon på en fenotype.

Den grunnleggende logikken i tvillingstudiet kan forstås med svært lite matematikk utover en forståelse av variansbegrepene og derav avledet korrelasjon .

Klassisk tvillingmetode

Som all atferdsgenetisk forskning starter den klassiske tvillingstudien fra å vurdere variansen til en atferd (kalt fenotype av genetikere) i en stor gruppe, og prøver å estimere hvor mye av dette skyldes:

  • genetiske effekter ( arvelighet );
  • delt miljø - hendelser som skjer med begge tvillingene, som påvirker dem på samme måte;
  • ikke -delt eller unikt eller ikke -delt miljø - hendelser som oppstår for den ene tvillingen, men ikke den andre, eller hendelser som påvirker den ene tvillingen på en annen måte.

Vanligvis kalles disse tre komponentene A (additiv genetikk) C (felles miljø) og E (unikt miljø); derav forkortelsen ACE . Det er også mulig å undersøke ikke-additive genetiske effekter (ofte betegnet D for dominans ( ADE-modell ); se nedenfor for mer komplekse tvillingdesigner).

Den ACE-modellen indikerer hvor stor andel av variansen i en egenskap er arvelig, versus den del som følge av felles miljø eller un-delt miljø. Forskning utføres ved hjelp av SEM -programmer som OpenMx , men kjernelogikken i tvillingdesignet er den samme, som beskrevet nedenfor:

Monozygotiske (identiske - MZ) tvillinger som er oppdratt i en familie deler både 100% av genene sine og det delte miljøet. Eventuelle forskjeller som oppstår mellom dem under disse omstendighetene er tilfeldige (unike). Korrelasjonen mellom identiske tvillinger gir et anslag av A + C . Dizygotic (DZ) tvillinger også dele C, men andelen i gjennomsnitt 50% av deres gener: så korrelasjonen mellom tvilling er et direkte estimat av ½ A + C . Hvis r er korrelasjon , er r mz og r dz ganske enkelt korrelasjonene til egenskapen hos henholdsvis identiske og broderlige tvillinger. For en bestemt egenskap, da:

r mz = A + C
r dz = ½ A + C

A er derfor to ganger forskjellen mellom identiske og broderlige tvillingkorrelasjoner: den additive genetiske effekten ( Falconer's formula ). C er rett og slett den MZ korrelasjonen minus dette estimatet av A . Den tilfeldige (unike) faktoren E er 1 - r mz : dvs. MZ -tvillinger er forskjellige på grunn av unike miljøer. (Jinks & Fulker, 1970; Plomin, DeFries, McClearn, & McGuffin, 2001).

Uttalte igjen, forskjellen mellom disse to summene, da kan vi løse for A , C og E . Ettersom forskjellen mellom de identiske og broderlige korrelasjonene helt og holdent skyldes en halvering av den genetiske likheten, er den additive genetiske effekten 'A' ganske enkelt dobbelt så stor som forskjellen mellom de identiske og broderlige korrelasjonene:

A = 2 ( r mz - r dz )

Siden den identiske korrelasjonen gjenspeiler hele effekten av A og C, kan E estimeres ved å trekke denne korrelasjonen fra 1

E = 1 - r mz

Til slutt kan C utledes:

C = r mz - A

Moderne modellering

Fra og med 1970 -tallet gikk forskningen over til modellering av genetiske miljøeffekter ved bruk av metoder for maksimal sannsynlighet (Martin & Eaves, 1977). Selv om den er beregningsmessig mye mer kompleks, har denne tilnærmingen mange fordeler, noe som gjør den nesten universell i nåværende forskning.

En eksempel på strukturell modell (for arvelighet av høyde blant danske menn) er vist:

A : ACE-modell som viser rå (ikke-standardiserte) variansskoeffisienter
B : ACE -modell som viser standardiserte variansskoeffisienter

Modell A til venstre viser råvariansen i høyden. Dette er nyttig ettersom det bevarer de absolutte effektene av gener og miljøer, og uttrykker disse i naturlige enheter, for eksempel mm i høydeendring. Noen ganger er det nyttig å standardisere parametrene, så hver er uttrykt som prosent av total varians. Fordi vi har dekomponert varians til A, C og E, er den totale variansen ganske enkelt A + C + E. Vi kan deretter skalere hver enkelt parameter som en andel av denne totalen, dvs. Standardisert – A = A/(A + C + E). Arvelighet er den standardiserte genetiske effekten.

Modell sammenligning

En hovedfordel med modellering er muligheten til å eksplisitt sammenligne modeller: I stedet for bare å returnere en verdi for hver komponent, kan modelleren beregne konfidensintervaller på parametere, men avgjørende kan slippe og legge til stier og teste effekten via statistikk som AIC . For eksempel for å teste forutsagte effekter av familie eller delt miljø på atferd, kan en AE -modell objektivt sammenlignes med en full ACE -modell. For eksempel kan vi be om figuren ovenfor for høyde: Kan C (delt miljø) slippes uten betydelig tap av passform? Alternativt kan konfidensintervaller beregnes for hver bane.

Flergruppe og multivariat modellering

Multivariat modellering kan gi svar på spørsmål om det genetiske forholdet mellom variabler som virker uavhengige. For eksempel: deler IQ og langtidshukommelse gener? Deler de miljøårsaker? Ytterligere fordeler inkluderer muligheten til å håndtere intervall, terskel og kontinuerlige data, beholde full informasjon fra data med manglende verdier, integrere latent modellering med målte variabler, det være seg målte miljøer eller nå målte molekylære genetiske markører som SNP . I tillegg unngår modeller begrensningsproblemer i råkorrelasjonsmetoden: alle parametere vil ligge, som de skal, mellom 0–1 (standardisert).

Multivariate og multiple-time bølgestudier, med målt miljø og gjentatte mål på potensielt årsakssyk adferd er nå normen. Eksempler på disse modellene inkluderer utvidede tvillingdesigner, simpleksmodeller og vekstkurve-modeller.

SEM -programmer som OpenMx og andre applikasjoner som er tilpasset begrensninger og flere grupper, har gjort de nye teknikkene tilgjengelige for rimelig dyktige brukere.

Modellering av miljøet: MZ -uoverensstemmende design

Ettersom MZ-tvillinger deler både sine gener og deres miljøfaktorer på familiært nivå, gjenspeiler eventuelle forskjeller mellom MZ-tvillinger E: det unike miljøet. Forskere kan bruke denne informasjonen til å forstå miljøet på kraftige måter, slik at epidemiologiske tester av årsakssammenheng som ellers vanligvis er forvirret av faktorer som gen -miljø -kovarians, omvendt årsakssammenheng og forvirring .

Et eksempel på en positiv MZ -uoverensstemmende effekt er vist nedenfor til venstre. Tvillingene som scorer høyere på trekk 1, scorer også høyere på trekk 2. Dette er forenlig med at en "dose" av egenskap 1 forårsaker en økning i egenskap 2. Selvfølgelig kan trekk 2 også påvirke trekk 1. Å fjerne disse to mulighetene krever en annen design (se et eksempel nedenfor). Et nullresultat er uforenlig med en årsakshypotese.

En skildring av MZ-uoverensstemmelsesdata
MZ -uoverensstemmende test av hypotese om at trening beskytter mot depresjon

Ta for eksempel tilfellet med en observert sammenheng mellom depresjon og trening (se figuren ovenfor til høyre). Personer som er deprimerte rapporterer også at de gjør lite fysisk aktivitet. Man kan anta at dette er en årsakssammenheng : at "dosering" av pasienter med trening vil øke humøret og beskytte mot depresjon. Den neste figuren viser hva empiriske tester av denne hypotesen har funnet: et null resultat.

Langsgående diskordansdesign

En tverrgående, langsgående MZ-uoverensstemmende tvillingdesign. Denne modellen kan ta hensyn til forholdet mellom forskjeller på tvers av trekk på tidspunkt en, og deretter undersøke de forskjellige hypotesene som trinn i egenskap1 driver påfølgende endring i den egenskapen i fremtiden, eller, viktigst, i andre trekk.

Som det kan sees i den neste figuren, kan denne designen utvides til flere målinger, med påfølgende økning i informasjonen man kan lære. Dette kalles en tverrgående modell (flere egenskaper målt over mer enn én gang).

I den langsgående uoverensstemmelsesmodellen kan forskjeller mellom identiske tvillinger brukes til å ta hensyn til forholdet mellom forskjeller på tvers av egenskaper på gang én (bane A), og deretter undersøke de forskjellige hypotesene som trinn i egenskap1 driver etterfølgende endring i den egenskapen i fremtiden ( sti B og E), eller, viktigst, i andre trekk (stier C & D). I eksemplet kan hypotesen om at den observerte korrelasjonen der deprimerte ofte også trener mindre enn gjennomsnittet er årsakssammenheng. Hvis trening er beskyttende mot depresjon, bør bane D være signifikant, med en tvilling som trener mer, viser mindre depresjon som en konsekvens.

Antagelser

Det kan ses fra modelleringen ovenfor, hovedantagelsen for tvillingstudien er at det er like miljøer, også kjent som antagelsen om like miljøer . Denne antagelsen er testet direkte. Et spesielt tilfelle oppstår der foreldre tror at tvillingene deres er ikke-identiske når de faktisk er genetisk identiske. Studier av en rekke psykologiske trekk indikerer at disse barna forblir like samstemt som MZ -tvillinger oppdratt av foreldre som behandlet dem som identiske.

Molekylærgenetiske metoder for arvelighetsestimering har en tendens til å gi lavere estimater enn klassiske tvillingstudier, noe som viser at antagelsen om like miljø for den klassiske tvillingdesignen kanskje ikke er forsvarlig. En studie fra 2016 bestemte at antagelsen om at tvillingers prenatale miljø var like stort sett var holdbar. Forskere fortsetter å diskutere hvorvidt antagelsen om like miljø er gyldig eller ikke.

Målt likhet: En direkte test av forutsetninger i tvillingdesign

En spesielt kraftig teknikk for testing av tvillingmetoden ble rapportert av Visscher et al. I stedet for å bruke tvillinger, utnyttet denne gruppen det faktum at mens søsken i gjennomsnitt deler 50% av genene, varierer den faktiske gendeling for individuelle søskenpar rundt denne verdien, og skaper i hovedsak et kontinuum av genetisk likhet eller "tvilling" i familier. Estimater av arvelighet basert på direkte estimater av gendeling bekrefter de fra tvillingmetoden, og gir støtte for antagelsene om metoden.

Kjønnsforskjeller

Genetiske faktorer kan variere mellom kjønnene, både i genuttrykk og i interaksjonen mellom gen × miljø. Broderlige tvillingpar av motsatt kjønn er uvurderlige for å forklare disse effektene.

I et ekstremt tilfelle kan et gen bare uttrykkes i ett kjønn (kvalitativ kjønnsbegrensning). Vanligere kan effekten av genalleler avhenge av individets kjønn. Et gen kan forårsake en endring på 100 g i vekt hos menn, men kanskje 150 g hos kvinner - en kvantitativ geneffekt. Slike effekter er Miljøer kan påvirke generenes evne til å uttrykke seg og kan gjøre dette via kjønnsforskjeller. For eksempel vil gener som påvirker stemmeadferd ikke ha noen effekt hos kvinner hvis kvinner blir ekskludert fra avstemningen. Mer generelt kan logikken i kjønnsforskjellstesting strekke seg til enhver definert undergruppe av individer. I slike tilfeller vil korrelasjonen for DZ -tvillinger av samme og motsatt kjønn variere, noe som forråder effekten av kjønnsforskjellen.

Av denne grunn er det normalt å skille mellom tre typer tvillinger. En standard analytisk arbeidsflyt vil innebære testing for kjønnsbegrensning ved å tilpasse modeller til fem grupper, identisk mann, identisk kvinne, broderlig mann, broderlig kvinne og broderlig motsatt kjønn. Tvillingmodellering går dermed utover korrelasjon for å teste årsaksmodeller som involverer potensielle årsaksvariabler, for eksempel kjønn.

Gen × miljøinteraksjoner

Geneffekter kan ofte være avhengig av miljøet. Slike interaksjoner er kjent som G × E -interaksjoner , der effekten av et genallel er forskjellig i forskjellige miljøer. Enkle eksempler vil inkludere situasjoner der et gen multipliserer effekten av et miljø: kanskje legger en tomme til høyden i miljøer med høyt næringsstoff, men bare en halv tomme til høyden i miljøer med lite næring. Dette sees i forskjellige skråninger av respons på et miljø for forskjellige genotyper.

Ofte er forskere interessert i endringer i arvelighet under forskjellige forhold: I miljøer der alleler kan drive store fenotypiske effekter (som ovenfor), vil genenes relative rolle øke, tilsvarende høyere arvelighet i disse miljøene.

En annen effekt er G × E -korrelasjon , der visse alleler har en tendens til å følge visse miljøer. Hvis et gen får en forelder til å lese, vil barn som arver denne allelen sannsynligvis bli oppdratt i husholdninger med bøker på grunn av GE -korrelasjon: en eller begge foreldrene har allelen og vil derfor samle en boksamling og gi boken videre -lese allel. Slike effekter kan testes ved å måle det påståtte miljøkorrelatet (i dette tilfellet bøker i hjemmet) direkte.

Ofte virker miljørollen maksimal veldig tidlig i livet, og avtar raskt etter at obligatorisk utdannelse begynner. Dette observeres for eksempel både i lesing og intelligens. Dette er et eksempel på en G*Age -effekt og tillater undersøkelse av både GE -korrelasjoner på grunn av foreldremiljøer (disse brytes opp med tiden) og G*E -korrelasjoner forårsaket av individer som aktivt søker etter bestemte miljøer.

Normer for reaksjon

Studier på planter eller i avl gjør det mulig å måle effekten av eksperimentelt randomiserte genotyper og miljøkombinasjoner. Derimot er menneskelige studier vanligvis observasjonelle. Dette kan tyde på at reaksjonsnormer ikke kan evalueres.

Som på andre områder som økonomi og epidemiologi , har flere design blitt utviklet for å utnytte muligheten til å bruke differensiell gendeling, gjentatte eksponeringer og målt eksponering for miljøer (som barns sosiale status, kaos i familien, tilgjengelighet og kvalitet utdanning, ernæring, giftstoffer etc.) for å bekjempe denne sammenblandingen av årsaker. En iboende appell til det klassiske tvillingdesignet er at det begynner å løse disse forvirringene. For eksempel, i identiske og broderlige tvillinger er felles miljø og genetiske effekter ikke forvirrede, slik de er i ikke-tvillingfamilieundersøkelser. Tvillingstudier er dermed delvis motivert av et forsøk på å dra fordel av det tilfeldige sortimentet av gener mellom familiemedlemmer for å forstå disse sammenhengene.

Selv om tvillingstudien bare forteller oss hvordan gener og familier påvirker oppførsel innenfor det observerte miljøområdet, og med forbeholdet om at gener og miljøer ofte vil dekke, er dette et betydelig fremskritt i forhold til alternativet, som ikke er kunnskap om de forskjellige rollene til gener og miljø overhodet. Tvillingstudier brukes derfor ofte som en metode for å kontrollere minst en del av denne observerte variansen: Partisjonering, for eksempel, det som tidligere kan ha blitt antatt å være familiemiljø i delt miljø og additiv genetikk ved bruk av eksperimentet med helt og delvis delte genomer hos tvillinger.

Ingen enkelt design kan løse alle problemer. Ytterligere informasjon er tilgjengelig utenfor det klassiske tvillingdesignet. Adopsjonsdesign er en form for naturlig eksperiment som tester reaksjonsnormer ved å plassere den samme genotypen i forskjellige miljøer. Foreningsstudier tillater f.eks. Direkte studier av alleliske effekter. Mendelsk randomisering av alleler gir også muligheter til å studere virkningene av alleler tilfeldig med hensyn til tilhørende miljøer og andre gener.

Utvidede tvillingdesigner og mer komplekse genetiske modeller

Den grunnleggende eller klassiske tvillingdesignen inneholder bare identiske og broderlige tvillinger oppvokst i deres biologiske familie. Dette representerer bare et delsett av mulige genetiske og miljømessige forhold. Det er derfor rimelig å si at arvelighetsestimatene fra tvillingdesign representerer et første skritt i forståelsen av atferdens genetikk.

Varianspartisjoneringen av tvillingstudien i additivt genetisk, delt og ikke-delt miljø er en første tilnærming til en fullstendig analyse som tar hensyn til gen-miljø kovarians og interaksjon , samt andre ikke-additive effekter på atferd. Revolusjonen innen molekylær genetikk har gitt mer effektive verktøy for å beskrive genomet, og mange forskere driver med molekylær genetikk for å direkte vurdere påvirkning av alleler og miljøer på egenskaper.

En innledende begrensning av tvillingdesignet er at det ikke gir mulighet til å vurdere både delte omgivelser og ikke-additive genetiske effekter samtidig. Denne grensen kan adresseres ved å inkludere flere søsken i designet.

En annen begrensning er at gen -miljø -korrelasjon ikke kan påvises som en distinkt effekt. For å håndtere denne grensen krever det å inkludere adopsjonsmodeller, eller barn av tvillinger, for å vurdere familiepåvirkning uten sammenheng med felles genetiske effekter.

Kontinuerlige variabler og ordinære variabler

Mens konkordansstudier sammenligner egenskaper som er tilstede eller fraværende hos hver tvilling, sammenligner korrelasjonsstudier avtalen i kontinuerlig varierende egenskaper på tvers av tvillinger.

Kritikk

Tvillingmetoden har blitt utsatt for kritikk fra statistisk genetikk , statistikk og psykologi , med noen forskere, for eksempel Burt & Simons (2014), som argumenterer for at konklusjoner som er nådd via denne metoden er tvetydige eller meningsløse. Kjerneelementer i denne kritikken og deres gjentakelser er listet opp nedenfor.

Kritikk av grunnleggende forutsetninger

Kritikere av tvillingstudier hevder at de er basert på falske eller tvilsomme antagelser, inkludert at monozygotiske tvillinger deler 100% av genene sine og antagelsen om like miljøer. På dette grunnlaget hevder kritikere at tvillingstudier har en tendens til å generere oppblåste estimater av arvelighet på grunn av biologiske forvirrende faktorer og konsekvent undervurdering av miljøvarians. Andre kritikere tar en mer moderat holdning og hevder at antagelsen om like miljøer vanligvis er unøyaktig, men at denne unøyaktigheten har en tendens til å ha en beskjeden effekt på arvelighetsestimater.

Kritikk av statistiske metoder

Det har blitt hevdet at den statistiske grunnlaget for tvillingforskning er ugyldig. Slike statistiske kritikker argumenterer for at arvelighetsestimater brukt for de fleste tvillingstudier hviler på restriktive forutsetninger som vanligvis ikke blir testet, og hvis de er det, blir de ofte motsagt av dataene.

For eksempel har Peter Schonemann kritisert metoder for å estimere arvelighet utviklet på 1970 -tallet . Han har også argumentert med at arvelighetsestimatet fra en tvillingstudie kan gjenspeile andre faktorer enn delte gener . Ved å bruke de statistiske modellene som ble publisert i Loehlin og Nichols (1976), har den smale HR-arveligheten av svar på spørsmålet "hadde du gnidd ryggen din" vist seg å være .92 arvelig for menn og .21 arvelig for kvinner, og spørsmålet "Brukte du solbriller etter mørkets frembrudd?" er 130% arvelig for menn og 103% for kvinner Kritikere hevder også at begrepet "arvelighet" anslått i tvillingstudier bare er en statistisk abstraksjon uten noe forhold til en underliggende enhet i DNA.

Svar på statistisk kritikk

Før datamaskiner brukte statistikere metoder som var beregningsmessig overførbare, på bekostning av kjente begrensninger. Siden 1980 -tallet har disse omtrentlige statistiske metodene blitt kastet: Moderne tvillingmetoder basert på strukturell ligningsmodellering er ikke underlagt begrensningene, og arvelighetsestimater som de som er nevnt ovenfor er matematisk umulige. Kritisk tillater de nyere metodene eksplisitt testing av rollen til forskjellige veier og inkorporering og testing av komplekse effekter.

Prøvetaking: Tvillinger som representative medlemmer av befolkningen

Resultater av tvillingstudier kan ikke automatisk generaliseres utover befolkningen de kommer fra. Det er derfor viktig å forstå den spesifikke prøven som er studert, og arten av tvillinger selv. Tvillinger er ikke et tilfeldig utvalg av befolkningen, og de er forskjellige i sitt utviklingsmiljø. I denne forstand er de ikke representative.

For eksempel: Dizygotiske (DZ) tvillingfødsler påvirkes av mange faktorer. Noen kvinner produserer ofte mer enn ett egg i hver menstruasjon , og derfor er det mer sannsynlig at de får tvillinger. Denne tendensen kan løpe i familien enten på mors eller fars side av familien, og går ofte gjennom begge deler. Kvinner over 35 år har større sannsynlighet for å produsere to egg. Kvinner som har tre eller flere barn vil også ha dizygotiske tvillinger. Kunstig induksjon av eggløsning og in vitro -befruktning - embryoerstatning kan også gi opphav til broderlige og identiske tvillinger.

Svar på tvillingers representativitet

Tvillinger skiller seg veldig lite fra søsken som ikke er tvillinger. Målte studier av tvillingeres personlighet og intelligens tyder på at de har score på disse egenskapene som er veldig like de for ikke-tvillinger (for eksempel Deary et al. 2006).

Separerte tvillingpar som representant for andre tvillinger

Separerte tvillingpar, identiske eller broderlige, skilles vanligvis ved adopsjon . Dette gjør opprinnelsesfamiliene deres ikke-representative for typiske tvillingfamilier ved at de gir fra seg barna for adopsjon. Familiene de er adoptert til, er også ikke-representative for typiske tvillingfamilier ved at de alle er godkjent for adopsjon av barnevernmyndigheter og at en uforholdsmessig stor brøkdel av dem ikke har biologiske barn. De som melder seg frivillig til studier er ikke engang representative for separerte tvillinger generelt siden ikke alle separerte tvillinger er enige om å være en del av tvillingstudier.

Problemer med deteksjon

Det kan være noen problemer med uoppdaget atferd når det gjelder atferd som mange mennesker holder hemmelig for tiden eller i tidligere liv. De er kanskje ikke like villige til å avsløre atferd som diskrimineres eller stigmatiseres. Hvis miljøet ikke spilte noen rolle i den faktiske oppførselen, ville skjev deteksjon fortsatt få det til å se ut som om det spilte en rolle. For at miljøet tilsynelatende ikke skal ha noen rolle i slike tilfeller, må det enten være en kontraproduktivitet av intoleranse i følelsen av intoleranse som forårsaker oppførselen det er motet mot, eller en feil i studien som gjør resultatene vitenskapelig ubrukelige. Selv om miljøet spiller en rolle, vil tallene fortsatt være skjevt.

Terminologi

Overensstemmelse i par

For en gruppe tvillinger er parvis konkordans definert som C/(C+D), hvor C er antall konkordante par og D er antall uoverensstemmende par.

For eksempel er en gruppe på 10 tvillinger forhåndsvalgt til å ha ett berørt medlem (av paret). I løpet av studien blir fire andre tidligere ikke-berørte medlemmer påvirket, noe som gir en parvis samsvar på 4/(4+6) eller 4/10 eller 40%.

Probandwise samsvar

For en tvillinggruppe der minst ett medlem av hvert par er påvirket, er probandwise concordance et mål på andelen tvillinger som har sykdommen som har en berørt tvilling og kan beregnes med formelen 2C/(2C+D ), der C er antall konkordante par og D er antall uoverensstemmende par.

Vurder for eksempel en gruppe på 10 tvillinger som er forhåndsvalgt til å ha ett berørt medlem. I løpet av studien blir fire andre tidligere ikke-berørte medlemmer berørt, noe som gir en sannsynlig samsvar på 8/ (8+6) eller 8/14 eller 57% .

Se også

Referanser

Videre lesning

Kritiske beretninger

Denne boken er kritisk anmeldt for American Psychological Association. Hanson, DR (2005). 'The Gene Illusion Confusion: En anmeldelse av The Gene Illusion: Genetic Research in Psychiatry and Psychology Under the Microscope av Jay Joseph' [Elektronisk versjon]. PsycCritiques , 50, e14.
  • Capron, Christiane; Vetta, Adrian R .; Duyme, Michel; Vetta, Atam (1999). "Misoppfatninger av biometriske IQister". Cahiers de Psychologie Cognitive/Current Psychology of Cognition . 18 (2): 115–160.
  • Horwitz, AV; Videon, TM; Schmitz, MF; Davis, D (jun 2003). "Å tenke om tvillinger og miljøer: mulige sosiale kilder for antatt genetisk påvirkning i tvillingforskning". J Health Soc Behav . 44 (2): 111–129. doi : 10.2307/1519802 . JSTOR  1519802 . PMID  12866384 .
  • Og som svar på denne artikkelen, se:

Eksterne linker

Akademiske organer

Flere akademiske organer eksisterer for å støtte atferdsgenetisk forskning, inkludert Behavior Genetics Association , International Society for Twin Studies og International Behavioral and Neural Genetics Society . Atferdsgenetisk arbeid har også en fremtredende rolle i flere mer generelle samfunn, for eksempel International Society of Psychiatric Genetics .

Tidsskrifter

Fremtredende fagblader innen feltet inkluderer Behavior Genetics , Genes, Brain and Behavior , og Twin Research and Human Genetics .