12 Методы исследования природы индивидуальных различий: близнецовый, семейный, приёмных детей

Метод приемных детей — психогенетический метод, позволяющий судить о влиянии генетических и средовых факторов на вариативность изучаемого признака путем установления сходства усыновленного ребенка с его биологическими и приемными родителями. Биологические родители имеют в среднем 50% общих с ребенком генов, но живут в другой социальной среде; приемные же родители не имеют с ребенком общих генов, но живут в той же среде.

Семейный метод предполагает сравнение представителей одной семьи, которые имеют разное количество общих генов. Члены семьи сравниваются попарно: родные/ двоюродные и т.д. братья и сестры (сиблинги), родители и дети, бабушки/ дедушки и внуки, тети/дяди и племянники и т.д. Все эти пары родственников по количеству общих генов можно разделить на близких (больше общих генов) и дальних (меньше общих генов) родственников (см. таблицу). Логика метода: если близкие родственники больше похожи по какому-либо психологическому признаку, по сравнению с дальними родственниками, то различия по этому признаку в популяции, в большей степени, связаны с генетическими факторами.

Но такое большее сходство близких родственников может быть связано и со средовыми факторами, т.к. близкие родственники, как правило, имеют больше общей среды, чем дальние родственники. Таким образом, чтобы повысить надежность семейного метода, необходимо сравнить пары родственников, которые совпадают по объему общей среды или не имели общей среды вообще. Как показывает практика, преодолеть это ограничение достаточно сложно, и не все исследователи готовы идти на столь жесткий отбор участников эксперимента. В настоящий момент семейный метод используется для тестирования средовых факторов: например, влияния порядка рождения ребенка, образования родителей, возраста родителей, стиля воспитания на формирование психологических особенностей ребенка.

Кроме этого, в семейном исследовании существуют проблемы при сравнении представителей разных поколений (например, бабушек/дедушек и детей). Эти проблемы связаны с тем, что сравниваемых родственников разделяет достаточно большой возрастной интервал. Предположим, мы изучаем интеллект. С возрастом будет меняться влияние генотипа на развитие данного психологического признака. Что касается среды, для детского возраста характерно неполное раскрытие своего интеллектуального потенциала, для пожилого возраста, наоборот, – снижение интеллектуальных способностей. Методики диагностики для людей разного возраста могут быть также не вполне сопоставимы. Чтобы преодолеть эти трудности, нужно провести обследование представителей разных поколений в одном и том же возрасте (лонгитюдное исследование) или же подбирать пары родственников, относящиеся к одной возрастной группе.

Близнецовый метод используется для выяснения наследственной обусловленности признаков и хорошо демонстрирует взаимоотношения между генотипом и внешней средой. С помощью этого метода удалось оценить значимость генетической предрасположенности к многим заболеваниям, пенетрантность, экспрессивность и условия проявления тех или иных видов патологии. Близнецовые данные оказываются полезными для количественной оценки степени генетической детерминированности отдельных признаков, в связи с чем, близнецовый метод можно считать одним из важных методов количественной генетики.

Таким образом, близнецовый метод, также как и анализ родословной, позволяет установить наследственный характер признаков, и это единственный метод, выявляющий соотносительную роль (удельный вес) генетических (наследственных) и средовых факторов в формировании признака. Авторство близнецового метода приписывают Ф.Гальтону (1876), который сформулировал концепцию: «природа» или «воспитание» (Nature or Nurture), и изложил основные положения вопроса в книге «Близнецы, как критерий силы наследственности и среды». Этот метод сыграл очень большую роль в развитии генетики человека, и одно время рассматривался как своеобразная «королевская дорога» в генетическом анализе человека. В последние годы, несмотря на возможности близнецового метода для понимания роли наследственности и среды, он не имеет столь широкого практического применения, как ранее. Это обусловлено появлением более точных современных методик, дающих однозначный ответ относительно генетической предрасположенности к конкретному заболеванию.

Принцип близнецового метода прост и заключается в сравнении моно- и дизиготных близнецов. Близнецы - потомство, состоящее из одновременно родившихся особей у одноплодных млекопитающих (человека и животных). Монозиготные близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки и имеют 100% общих генов, т.е. выявляемые между ними различия не связаны с наследственным фактором. Дизиготные близнецы развиваются из разных яйцеклеток, оплодотворенных разными спермиями. Они имеют 50% общих генов, как обычные сибсы, но, благодаря одновременному рождению и совместному воспитанию имеют общие средовые факторы, следовательно, степень их различия определяется степенью несходства генотипов. Результатом сравнения этих двух групп близнецов является расчет показателей соответствия (конкордантности) и несоответствия (дискордантности), а также вычисление частоты возникновения заболевания /признака в каждой группе близнецов.

Методологические основы близнецового метода были разработаны в 1924 г. Сименсом, который показал необходимость исследования близнецов обоих типов и возможность надежной диагностики типа зиготности на основании анализа большого числа критериев. Кроме того, Сименс сформулировал принципы составления близнецовой выборки, создав предпосылки для изучения генетики нормальной изменчивости.

Таким образом, близнецовый метод включает следующие этапы:

1) составление выборки,

2) определение типа зиготности,

3) собственно оценка результатов сопоставления пар.

При составлении выборки необходимо соблюдать ряд условий:

1) обязательно обследовать обоих членов близнецовой пары (из выборки исключаются пары в случае невозможности обследования одного из близнецов);

2) иметь статистически достаточное количество пар близнецов, причем соотношение пар близнецов NDZ/NMZ должно совпадать с таковым для изучаемой популяции, так как и процент многоплодия, и указанное соотношение варьируют у разных рас и народов. Рассчитать количество ди- (NDZ) и монозиготных (NMZ) пар достаточно легко:

а) NDZ = 2 х (количество разнополых пар), так как рождение однополых и разнополых дизиготных близнецов равновероятно, отсюда NMZ = NDZ + Mz - NDZ;

б) или по формуле Вайнберга

3) учитывать соответствие возраста и пола близнецов в сравниваемых выборках. Для установления типа зиготности можно использовать следующие методы:

метод оценки количества плодных оболочек (плаценты и хориона) и метод полисимптомного сходства, предложенный Сименсом и Фершуером в 1924 г. и основанный на сравнении партнеров по внешним морфологическим признакам. Но самым надежным диагностическим тестом является метод оценки частоты встречаемости моногенных полиморфных признаков, впервые примененный Смитом и Пенроузом при анализе зиготности близнецов по группам крови. Для установления типа зиготности этим методом можно использовать анализ эритроцитарных и лейкоцитарных антигенов, белков сыворотки крови, ПДРФ-маркеров, восприятие вкуса фtнилтиокарбамида, а также содержание различных веществ в слюне, моче, поте. Сущность этого метода заключается в вычислении по теореме Байеса вероятности дизиготности и монозиготности пары близнецов одного пола при наличии у них одинаковых маркеров. Вероятность наличия у дизиготных близнецов одинаковых показателей в n-системах, равна произведению вероятностей по каждому тесту (Pd = Pdl x Pd2 x Pdn), а то, что они монозиготны - Рт = (1 — Pd). Результаты расчетов вероятностей встречаемости признаков показали, что сходство дизиготных близнецов по пяти локусам от двух гетерозиготных родителей ожидается лишь в 1,4%.

Оценка результатов сопоставления пар включает расчет конкордантности пар, а также доли наследственной обусловленности признака.

Конкордантность (С) — показатель идентичности близнецов пары по определенному признаку; соответствует доле сходных (конкордантных) по изучаемому признаку пар среди обследованных пар близнецов для каждой группы)