Исследования близнецов — это исследования, проводимые на однояйцевых или разнояйцевых близнецах. Они направлены на выявление важности экологических и генетических влияний на черты, фенотипы и расстройства. Исследования близнецов считаются ключевым инструментом в поведенческой генетике и в смежных областях, от биологии до психологии. Исследования близнецов являются частью более широкой методологии, используемой в поведенческой генетике , которая использует все данные, которые являются генетически информативными — исследования братьев и сестер , исследования усыновления, родословная и т. д. Эти исследования использовались для отслеживания черт, начиная от личного поведения и заканчивая проявлением тяжелых психических заболеваний, таких как шизофрения .
Близнецы являются ценным источником для наблюдения, поскольку они позволяют изучать влияние окружающей среды и изменение генетического состава : «идентичные» или монозиготные (МЗ) близнецы разделяют по существу 100% своих генов, что означает, что большинство различий между близнецами (таких как рост, восприимчивость к скуке, интеллект, депрессия и т. д.) обусловлены опытом, который есть у одного близнеца, но не у другого. [1] «Двуяйцевые» или дизиготные (ДЗ) близнецы разделяют только около 50% своих генов, столько же, сколько и любые другие братья и сестры. Близнецы также разделяют многие аспекты своей среды (например, среду матки, стиль воспитания, образование, благосостояние, культуру, сообщество), потому что они рождаются в одной семье.Наличие определенного генетического или фенотипического признака только у одного члена пары однояйцевых близнецов (так называемое дискордантность) дает мощный обзор влияния окружающей среды на такой признак.
Близнецы также полезны для демонстрации важности уникальной среды (специфичной для одного или другого близнеца) при изучении проявления признаков. Изменения в уникальной среде могут быть вызваны событием или явлением, которое затронуло только одного близнеца. Это может быть травма головы или врожденный дефект, который получил один близнец, в то время как другой остается здоровым.
Классический близнецовый дизайн сравнивает сходство монозиготных (идентичных) и дизиготных (двуяйцевых) близнецов. Если однояйцевые близнецы значительно более похожи, чем двуяйцевые близнецы (что обнаружено для большинства признаков), это означает, что гены играют важную роль в этих признаках. Сравнивая сотни семей с близнецами, исследователи могут больше узнать о роли генетических эффектов, общей среды и уникальной среды в формировании поведения.
Современные исследования близнецов пришли к выводу, что все изученные черты частично зависят от генетических различий, при этом некоторые характеристики оказывают более сильное влияние (например, рост ), другие – промежуточный уровень (например, черты личности ), а некоторые – более сложную наследственность , с доказательствами того, что разные гены влияют на разные аспекты черты – как в случае аутизма . [2]
Близнецы представляли интерес для ученых с самых ранних времен, включая раннего врача Гиппократа (V в. до н. э.), который приписывал различные заболевания у близнецов разным материальным обстоятельствам [3], и философа-стоика Посидония (I в. до н. э.), который приписывал такие сходства общим астрологическим обстоятельствам. [4]
Густав III , король Швеции , был первым, кто заказал медицинское исследование с использованием идентичных близнецов. [ необходима цитата ] [ оригинальное исследование? ] Отец Густава, Адольф Фредерик, был противником стимулирующих напитков, таких как чай и кофе , подписав Указ о злоупотреблении и излишествах в употреблении чая и кофе в 1757 году. [5] И Густав III, и его отец читали и находились под сильным влиянием трактата 1715 года французского врача об опасностях того, что позже будет идентифицировано как кофеин в чае и кофе. [6] После вступления на престол в 1771 году король был сильно мотивирован продемонстрировать своим подданным, что кофе и чай оказывают пагубное воздействие на здоровье человека. С этой целью он предложил смягчить смертные приговоры паре близнецов-убийц, если они примут участие в примитивном клиническом испытании .
Оба осужденных согласились и впоследствии провели остаток своей жизни в тюрьме, выполняя требования короля: один из близнецов должен был выпивать три чашки кофе каждый день, а другой три чашки чая. Пьющий чай близнец умер первым в возрасте 83 лет, намного позже Густава III, убитого в 1792 году . Возраст пьющего кофе близнеца на момент его смерти неизвестен, поскольку оба врача, назначенные королем для наблюдения за этим исследованием, умерли раньше него. Запрет на кофе и чай в Швеции был снят в 1823 году. [7] [8]
Более позднее исследование было проведено сэром Фрэнсисом Гальтоном, пионером в использовании близнецов для изучения роли генов и окружающей среды в развитии и поведении человека. Однако Гальтон не знал о разнице между однояйцевыми и дизиготными близнецами. [9] Этот фактор все еще не был понят, когда Эдвард Торндайк (1905) провел первое исследование с использованием психологических тестов с участием пятидесяти пар близнецов. [10] [11] Эта статья была ранним утверждением гипотезы о том, что семейные эффекты уменьшаются с возрастом. Его исследование сравнивало пары близнецов в возрасте 9–10 и 13–14 лет с обычными братьями и сестрами, родившимися с разницей в несколько лет.
Торндайк ошибочно рассуждал, что его данные подтверждают существование одного, а не двух типов близнецов. Эту ошибку повторил Рональд Фишер (1919), который утверждал,
Преобладание близнецов одного пола действительно становится новой проблемой, поскольку ранее считалось, что это связано с пропорцией однояйцевых близнецов. Однако, насколько мне известно, не было предпринято никаких попыток показать, что близнецы достаточно похожи, чтобы считаться идентичными, действительно существуют в достаточном количестве, чтобы объяснить пропорцию однояйцевых близнецов. [12]
Раннее и, возможно, первое исследование, в котором разбиралось это различие, было проведено немецким генетиком Германом Вернером Сименсом в 1924 году . [13] Главным среди инноваций Сименса была диагностика полисимптоматического сходства . Это позволило ему объяснить упущение, которое поставило в тупик Фишера, и было основным элементом в исследовании близнецов до появления молекулярных маркеров.
Вильгельм Вайнберг и его коллеги в 1910 году использовали различие идентичных ДЗ для расчета соответствующих показателей из соотношений однополых и разнополых близнецов в популяции матерей. Они разделили ковариацию среди родственников на генетические и экологические элементы, предвосхищая более поздние работы Фишера и Райта , включая влияние доминирования на сходство родственников, и положив начало первым исследованиям классических близнецов. [14]
Исследование, проведенное Дарриком Антеллом и Евой Тачановски, показало, что «близнецы, демонстрирующие наибольшие различия в видимых признаках старения, также имели наибольшую степень несоответствия между личным выбором образа жизни и привычками», и пришло к выводу, что «генетическое влияние на старение может быть сильно переоценено, а выбор образа жизни оказывает гораздо более важное влияние на физическое старение». [15]
Примеры известных исследований близнецов включают в себя следующее:
Сила близнецовых дизайнов возникает из того факта, что близнецы могут быть либо идентичными ( монозиготными (МЗ), т. е. развивающимися из одной оплодотворенной яйцеклетки и, следовательно, разделяющими все свои полиморфные аллели ), либо разнояйцевыми ( дизиготными (ДЗ), т. е. развивающимися из двух оплодотворенных яйцеклеток и, следовательно, разделяющими в среднем 50% своих аллелей, тот же уровень генетического сходства, что и у братьев и сестер, не являющихся близнецами). Эти известные различия в генетическом сходстве вместе с проверяемым предположением о равной среде для однояйцевых и разнояйцевых близнецов [16] создают основу для дизайна близнецовых исследований, направленных на оценку общего влияния генов и среды на фенотип. [17] [18]
Основную логику близнецового исследования можно понять, обладая минимальными математическими знаниями, выходящими за рамки понимания концепций дисперсии и выведенной из нее корреляции .
Как и все исследования в области генетики поведения, классическое исследование близнецов начинается с оценки дисперсии поведения (генетики называют ее фенотипом ) в большой группе и пытается оценить, в какой степени это обусловлено:
Обычно эти три компонента называются A (аддитивная генетика), C (общая среда) и E (уникальная среда); отсюда и аббревиатура ACE . Также возможно исследовать эффекты неаддитивной генетики (часто обозначаемые как D для доминирования ( модель ADE ); см. ниже более сложные близнецовые конструкции).
Модель ACE показывает, какая доля дисперсии в признаке наследуется, в сравнении с долей, обусловленной общей средой или не общей средой. Исследования обычно проводятся с использованием программ моделирования структурных уравнений (SEM), таких как OpenMx , которые в принципе способны обрабатывать все виды сложных родословных. Однако основная логика, лежащая в основе таких программ, та же самая, что и та, что лежит в основе описанного здесь дизайна близнецов.
Монозиготные (идентичные – MZ) близнецы, выросшие в семье, разделяют 100% своих генов и всю свою общую среду. Любые различия, возникающие между ними в этих обстоятельствах, случайны (т. е. из-за эффектов окружающей среды, уникальных для каждого близнеца). Корреляция между идентичными близнецами дает оценку A + C. Дизиготные (DZ) близнецы также разделяют C, но разделяют в среднем только 50% своих генов: поэтому корреляция между разнояйцевыми близнецами является прямой оценкой ½ A + C. Если мы обозначим корреляцию через r , мы можем определить r mz и r dz как корреляции признака среди однояйцевых и разнояйцевых близнецов соответственно. Для любого конкретного признака, то:
Повторяя, разница между этими двумя суммами позволяет нам решить для A и C (и, как следствие, для E ). Поскольку разница между идентичными и братскими корреляциями обусловлена исключительно уменьшением вдвое генетического сходства, аддитивный генетический эффект A в два раза больше разницы между идентичными и братскими корреляциями:
учитывая оценку для A , оценку для C можно вывести, например, из первого уравнения:
Наконец, поскольку корреляция признаков среди однояйцевых близнецов отражает полный вклад A и C , остаточную вариацию E можно оценить, вычитая эту корреляцию из 1
Подводя итог, можно сказать, что аддитивный генетический фактор A равен удвоенной разнице между корреляциями близнецов MZ и DZ (это известно как формула Фальконера ), C — это корреляция близнецов MZ за вычетом этой оценки A , а случайный (уникальный) фактор E равен (1 - r mz ), т.е. близнецы MZ отличаются только уникальной средой (Джинкс и Фулкер, 1970; Пломин, ДеФрис, МакКлирн и МакГаффин, 2001).
Начиная с 1970-х годов исследования перешли к моделированию генетических и экологических эффектов с использованием методов максимального правдоподобия (Martin & Eaves, 1977). Хотя этот подход гораздо более сложен в вычислительном плане, он имеет многочисленные преимущества, что делает его практически универсальным в современных исследованиях.
Показан пример структурной модели (для наследуемости роста среди датских мужчин) [19] :
Модель A слева показывает сырую дисперсию по высоте. Это полезно, поскольку сохраняет абсолютные эффекты генов и окружающей среды и выражает их в натуральных единицах, таких как мм изменения высоты. Иногда бывает полезно стандартизировать параметры, поэтому каждый выражается как процент от общей дисперсии. Поскольку мы разложили дисперсию на A, C и E, общая дисперсия просто равна A + C + E. Затем мы можем масштабировать каждый из отдельных параметров как долю от этой общей суммы, т. е. Стандартизированный–A = A/(A + C + E). Наследуемость — это стандартизированный генетический эффект.
Основным преимуществом моделирования является возможность явно сравнивать модели: вместо того, чтобы просто возвращать значение для каждого компонента, разработчик модели может вычислять доверительные интервалы для параметров, но, что особенно важно, может удалять и добавлять пути и проверять эффект с помощью статистики, такой как AIC . Таким образом, например, для проверки прогнозируемого влияния семьи или общей среды на поведение, модель AE можно объективно сравнить с полной моделью ACE. Например, мы можем спросить у рисунка выше для высоты: можно ли удалить C (общая среда) без существенной потери соответствия? В качестве альтернативы доверительные интервалы можно рассчитать для каждого пути.
Многомерное моделирование может дать ответы на вопросы о генетической связи между переменными, которые кажутся независимыми. Например: имеют ли IQ и долговременная память общие гены? Имеют ли они общие экологические причины? Дополнительные преимущества включают возможность работать с интервальными, пороговыми и непрерывными данными, сохраняя полную информацию из данных с пропущенными значениями, интегрируя латентное моделирование с измеряемыми переменными, будь то измеряемые среды или, теперь, измеряемые молекулярно-генетические маркеры, такие как SNP . Кроме того, модели избегают проблем ограничений в грубом методе корреляции: все параметры будут лежать, как и должно быть, в диапазоне 0–1 (стандартизировано).
Многомерные и многовременные волновые исследования с измеряемой средой и повторными измерениями потенциально причинного поведения теперь являются нормой. Примерами таких моделей являются расширенные близнецовые модели, [20] [21] симплексные модели, [22] и модели кривой роста. [23]
Программы SEM , такие как OpenMx [24] , и другие приложения, подходящие для ограничений и множественных групп, сделали новые методы доступными для достаточно опытных пользователей.
Поскольку близнецы MZ разделяют как свои гены, так и факторы окружающей среды на уровне семьи, любые различия между близнецами MZ отражают E: уникальную среду. Исследователи могут использовать эту информацию для понимания среды мощными способами, позволяя проводить эпидемиологические тесты причинности, которые в противном случае обычно осложняются такими факторами, как ковариация генов и среды, обратная причинность и запутывание .
Пример положительного эффекта несогласованности MZ показан ниже слева. Близнец, который набирает больше баллов по признаку 1, также набирает больше баллов по признаку 2. Это совместимо с «дозой» признака 1, вызывающей увеличение признака 2. Конечно, признак 2 также может влиять на признак 1. Разделение этих двух возможностей требует другого дизайна (см. пример ниже). Нулевой результат несовместим с причинной гипотезой.
Возьмем, к примеру, случай наблюдаемой связи между депрессией и физическими упражнениями (см. рисунок выше справа). Люди, которые находятся в депрессии, также сообщают о малой физической активности. Можно предположить , что это причинно-следственная связь: что «дозирование» пациентов физическими упражнениями поднимет их настроение и защитит от депрессии. Следующий рисунок показывает, что обнаружили эмпирические проверки этой гипотезы: нулевой результат. [25]
Продольные конструкции несогласованности
Как можно увидеть на следующем рисунке, этот дизайн может быть расширен до множественных измерений, с последующим увеличением видов информации, которую можно узнать. Это называется кросс-лагированной моделью (множественные признаки, измеренные в течение более одного времени). [26]
В модели продольного несоответствия различия между идентичными близнецами могут быть использованы для учета взаимосвязей между различиями по признакам в момент времени один (путь A), а затем для изучения отдельных гипотез о том, что прирост признака 1 приводит к последующим изменениям в этом признаке в будущем (пути B и E) или, что важно, в других признаках (пути C и D). В этом примере гипотеза о том, что наблюдаемая корреляция , когда люди с депрессией часто также занимаются спортом меньше среднего, является причинной, может быть проверена. Если упражнения защищают от депрессии, то путь D должен быть значимым, и близнец, который занимается спортом больше, как следствие, демонстрирует меньшую депрессию.
Из вышеприведенного моделирования видно, что основным предположением исследования близнецов является предположение о равной семейной среде, также известное как предположение о равной среде . [27] [28] [29] Особая возможность проверки этого предположения возникает, когда родители считают своих близнецов неидентичными, хотя на самом деле они генетически идентичны. Исследования ряда психологических черт показывают, что эти дети остаются такими же конкордантными, как и близнецы MZ, воспитанные родителями, которые относились к ним как к идентичным. [30]
Молекулярно-генетические методы оценки наследуемости, как правило, дают более низкие оценки, чем классические близнецовые исследования, из-за того, что современные массивы SNP не улавливают влияние определенных типов вариантов (например, редких вариантов или повторных полиморфизмов), хотя некоторые предполагают, что это происходит из-за того, что близнецовые исследования переоценивают наследуемость. [31] Исследование 2016 года определило, что предположение о том, что пренатальная среда близнецов была одинаковой, в значительной степени обосновано. [32] Исследователи продолжают спорить о том, является ли предположение о одинаковой среде действительным. [33] [34] [35] [36] [37]
Особенно мощный метод тестирования близнецового метода был описан Виссшером и др. [38] Вместо использования близнецов эта группа воспользовалась тем фактом, что, хотя братья и сестры в среднем разделяют 50% своих генов, фактическое распределение генов для отдельных пар братьев и сестер варьируется вокруг этого значения, по сути создавая континуум генетического сходства или «близнецовости» внутри семей. Оценки наследуемости, основанные на прямых оценках распределения генов, подтверждают оценки близнецового метода, обеспечивая поддержку предположений метода.
Генетические факторы, включая как экспрессию генов, так и диапазон взаимодействий генов и среды, могут различаться между полами. Пары разнополых близнецов бесценны для объяснения этих эффектов.
В крайнем случае ген может быть выражен только в одном поле (качественное ограничение пола). [ необходимо уточнение ] Чаще всего эффекты определенных аллелей могут зависеть от пола индивидуума. Ген может вызвать изменение веса на 100 г у самцов, но, возможно, на 150 г у самок — количественный эффект гена.
Окружающая среда может влиять на способность генов выражать себя и может делать это через половые различия. Например, гены, влияющие на поведение при голосовании, не будут иметь никакого эффекта у женщин, если женщины исключены из голосования. В более общем плане, логика тестирования половых различий может распространяться на любую определенную подгруппу людей. В таких случаях корреляция для однополых и разнополых близнецов DZ будет отличаться, выдавая эффект половых различий.
По этой причине принято различать три типа разнояйцевых близнецов. Стандартный аналитический рабочий процесс будет включать тестирование на ограничение по полу путем подгонки моделей к пяти группам: идентичный мужчина, идентичная женщина, разнояйцевый мужчина, разнояйцевая женщина и разнояйцевый противоположный пол. Таким образом, моделирование близнецов выходит за рамки корреляции и тестирует причинно-следственные модели, включающие потенциальные причинно-следственные переменные, такие как пол.
Эффекты генов часто могут зависеть от окружающей среды. Такие взаимодействия известны как взаимодействия G×E , в которых эффекты аллеля гена различаются в разных средах. Простыми примерами могут служить ситуации, когда ген умножает эффект окружающей среды: возможно, добавляя 1 дюйм к росту в средах с высоким содержанием питательных веществ, но только полдюйма к росту в средах с низким содержанием питательных веществ. Это видно по разным наклонам реакции на окружающую среду для разных генотипов.
Часто исследователей интересуют изменения наследуемости в различных условиях: в средах, где аллели могут вызывать значительные фенотипические эффекты (как указано выше), относительная роль генов будет возрастать, что соответствует более высокой наследуемости в этих средах.
Вторым эффектом является корреляция G × E , при которой определенные аллели, как правило, сопровождают определенные среды. Если ген заставляет родителя любить читать, то дети, унаследовавшие этот аллель, скорее всего, будут воспитываться в семьях с книгами из-за корреляции GE: один или оба их родителя имеют аллель и, следовательно, будут собирать коллекцию книг и передавать аллель чтения книг. Такие эффекты можно проверить, измеряя предполагаемый коррелят среды (в данном случае книги в доме) напрямую.
Часто роль среды кажется максимальной в самом начале жизни и быстро уменьшается после начала обязательного образования . Это наблюдается, например, в чтении [39], а также в интеллекте. [40] Это пример эффекта G*Age, который позволяет исследовать как корреляции GE, обусловленные родительской средой (они разрушаются со временем), так и корреляции G*E, вызванные активным поиском индивидуумами определенной среды. [41]
Исследования на растениях или в разведении животных позволяют измерять эффекты экспериментально рандомизированных генотипов и комбинаций окружающей среды. Напротив, исследования на людях обычно являются наблюдательными. [42] [43] Это может означать, что нормы реакции не могут быть оценены. [44] [45]
Как и в других областях, таких как экономика и эпидемиология , было разработано несколько дизайнов, чтобы извлечь выгоду из возможности использования дифференциального обмена генами, повторных воздействий и измеренного воздействия окружающей среды (такой как социальный статус детей, хаос в семье, доступность и качество образования, питание, токсины и т. д.) для борьбы с этим запутыванием причин. Присущая привлекательность классического близнецового дизайна заключается в том, что он начинает распутывать эти запутывания. Например, у однояйцевых и разнояйцевых близнецов общая среда и генетические эффекты не запутываются, как в неблизнецовых семейных исследованиях. [18] Таким образом, исследования близнецов отчасти мотивированы попыткой воспользоваться случайным набором генов между членами семьи, чтобы помочь понять эти корреляции.
В то время как исследование близнецов сообщает нам только о том, как гены и семьи влияют на поведение в пределах наблюдаемого диапазона сред, и с оговоркой, что часто гены и среды будут ко-вариировать, это значительный прогресс по сравнению с альтернативой, которая не имеет никаких знаний о различных ролях генов и среды вообще. [46] Поэтому исследования близнецов часто используются как метод контроля по крайней мере одной части этой наблюдаемой дисперсии: разделение, например, того, что ранее могло считаться семейной средой, на общую среду и аддитивную генетику с использованием эксперимента с полностью и частично общими геномами у близнецов. [46] Дополнительная информация доступна за пределами классического дизайна близнецов. Дизайны усыновления являются формой естественного эксперимента, который проверяет нормы реакции, помещая один и тот же генотип в разные среды. [47] Исследования ассоциации, например, [48], позволяют напрямую изучать аллельные эффекты. Менделевская рандомизация аллелей также дает возможности изучать эффекты аллелей случайным образом в отношении их связанной среды и других генов. [49]
Базовый или классический близнецовый дизайн содержит только однояйцевых и разнояйцевых близнецов, воспитанных в их биологической семье. Это представляет собой лишь подмножество возможных генетических и экологических связей. Поэтому справедливо будет сказать, что оценки наследуемости из близнецовых дизайнов представляют собой первый шаг в понимании генетики поведения.
Разделение дисперсии в исследовании близнецов на аддитивную генетическую, общую и необщую среду является первым приближением к полному анализу, учитывающему ковариацию и взаимодействие генов и среды , а также другие неаддитивные эффекты поведения. Революция в молекулярной генетике предоставила более эффективные инструменты для описания генома, и многие исследователи занимаются молекулярной генетикой, чтобы напрямую оценить влияние аллелей и среды на признаки.
Первоначальное ограничение близнецового дизайна заключается в том, что он не дает возможности одновременно учитывать как общую среду, так и неаддитивные генетические эффекты. Это ограничение можно преодолеть, включив в дизайн дополнительных братьев и сестер.
Второе ограничение заключается в том, что корреляция генов и окружающей среды не может быть обнаружена как отдельный эффект, если она не добавлена в модель. Для преодоления этого ограничения необходимо включить модели усыновления или проекты детей-близнецов для оценки влияния семьи, не коррелирующего с общими генетическими эффектами.
В то время как исследования конкордации сравнивают черты, присутствующие или отсутствующие у каждого близнеца, корреляционные исследования сравнивают согласованность непрерывно меняющихся черт у близнецов.
Метод близнецов подвергся критике со стороны статистической генетики , статистики и психологии , при этом некоторые исследователи, такие как Берт и Саймонс (2014), утверждали, что выводы, полученные с помощью этого метода, неоднозначны или бессмысленны. [50] Основные элементы этой критики и возражения на нее перечислены ниже.
Критики исследований близнецов утверждают, что они основаны на ложных или сомнительных предположениях, включая то, что монозиготные близнецы разделяют 100% своих генов [51] и предположение о равных условиях среды. [52] [53] На этом основании критики утверждают, что исследования близнецов, как правило, генерируют завышенные или заниженные оценки наследуемости из-за биологических факторов и последовательной недооценки дисперсии среды. [50] [54] Другие критики занимают более умеренную позицию, утверждая, что предположение о равных условиях среды, как правило, неточно, но что эта неточность, как правило, оказывает лишь скромное влияние на оценки наследуемости. [55]
Питер Шёнеманн раскритиковал методы оценки наследуемости, разработанные в 1970-х годах. Он также утверждал, что оценка наследуемости из близнецового исследования может отражать факторы, отличные от общих генов . Используя статистические модели, опубликованные в работе Лоелина и Николса (1976), [56] было показано, что узкая HR-наследуемость ответов на вопрос «вам массировали спину» составляет 0,92 наследуемости для мужчин и 0,21 наследуемости для женщин, а вопрос «Вы носили солнцезащитные очки после наступления темноты?» имеет 130% наследуемости для мужчин и 103% для женщин. [57] [58] Критики также утверждают, что концепция «наследуемости», оцененная в близнецовых исследованиях, является просто статистической абстракцией, не имеющей отношения к базовой ДНК [59], и что статистические основы близнецовых исследований недействительны. Статистическая критика утверждает, что оценки наследуемости, используемые в большинстве исследований близнецов, основаны на ограничительных предположениях, которые обычно не проверяются, а если и проверяются, то часто противоречат данным.
До появления компьютеров статистики использовали методы, которые были вычислительно податливы, ценой известных ограничений. С 1980-х годов эти приблизительные статистические методы были отброшены. Современные близнецовые методы, основанные на моделировании структурных уравнений, не подвержены ограничениям, а оценки наследуемости, такие как отмеченные выше, математически невозможны. [60] Что особенно важно, новые методы позволяют проводить явную проверку роли различных путей, а также включение и проверку сложных эффектов. [46]
Результаты исследований близнецов не могут быть автоматически обобщены за пределами популяции, из которой они взяты. Поэтому важно понимать конкретную изученную выборку и природу самих близнецов. Близнецы не являются случайной выборкой популяции, и они различаются по своей среде развития. В этом смысле они не являются репрезентативными. [61]
Например: на рождение дизиготных (ДЗ) близнецов влияет множество факторов. Некоторые женщины часто производят более одной яйцеклетки в каждый менструальный период и поэтому с большей вероятностью будут иметь близнецов. Эта тенденция может передаваться в семье как по материнской, так и по отцовской линии, и часто встречается у обоих. Женщины старше 35 лет с большей вероятностью производят две яйцеклетки. Женщины, у которых трое или более детей, также с большей вероятностью будут иметь дизиготных близнецов. Искусственная индукция овуляции и экстракорпоральное оплодотворение - замена эмбриона также могут привести к появлению разнояйцевых и однояйцевых близнецов. [62] [63] [64] [65] [66] [67]
Однако близнецы очень мало отличаются от братьев и сестер, не являющихся близнецами. Измеренные исследования личности и интеллекта близнецов показывают, что их баллы по этим чертам очень похожи на баллы не-близнецов (например, Deary et al. 2006).
Разделенные пары близнецов, однояйцевых или двуяйцевых, обычно разделяются путем усыновления . Это делает их семьи происхождения нерепрезентативными для типичных семей близнецов, поскольку они отдают своих детей на усыновление. Семьи, в которые их усыновляют, также нерепрезентативны для типичных семей близнецов, поскольку все они одобрены для усыновления органами по защите детей, и что непропорционально большая часть из них не имеет биологических детей. Те, кто добровольно участвует в исследованиях, даже не являются репрезентативными для разделенных близнецов в целом, поскольку не все разделенные близнецы соглашаются участвовать в исследованиях близнецов. [68] [69]
Могут быть некоторые проблемы необнаруженного поведения в случае поведения, которое многие люди держат в секрете в настоящее время или в своей прошлой жизни. Они могут быть не так готовы раскрывать поведение, которое дискриминируется или стигматизируется. Если бы среда не играла никакой роли в реальном поведении, искаженное обнаружение все равно заставило бы его выглядеть так, будто оно играло роль. Для того, чтобы среда не играла никакой роли в таких случаях, должна была бы быть либо контрпродуктивность нетерпимости в том смысле, что нетерпимость вызывает поведение, против которого она настроена, либо недостаток в исследовании, который делает результаты научно бесполезными. Даже если среда не играет никакой роли, цифры все равно были бы искажены. [70] [71] [72]
Для группы близнецов попарная конкордантность определяется как C/(C+D), где C — количество конкордантных пар, а D — количество дискордантных пар.
Например, группа из 10 близнецов была предварительно отобрана, чтобы иметь одного пораженного члена (из пары). В ходе исследования четыре других ранее не пораженных члена стали пораженными, что дает парное соответствие 4/(4+6) или 4/10 или 40%.
Для группы близнецов, в которой хотя бы один член каждой пары болен, пробандная конкордантность является мерой доли близнецов с заболеванием, у которых есть больной близнец, и может быть рассчитана по формуле 2C/(2C+D), в которой C — число конкордантных пар, а D — число дискордантных пар.
Например, рассмотрим группу из 10 близнецов, которые были предварительно отобраны для того, чтобы иметь одного пораженного члена. В ходе исследования четыре других ранее не пораженных члена стали пораженными, что дает соответствие по пробанду 8/ (8+6) или 8/14 или 57% .
...оценки кумулятивного генетического влияния с использованием данных молекулярного уровня, как правило, были существенно ниже соответствующих оценок из исследований близнецов.
Существует несколько академических органов, поддерживающих исследования в области генетики поведения, включая Ассоциацию генетики поведения , Международное общество по изучению близнецов и Международное общество поведенческой и нейронной генетики . Работа в области генетики поведения также занимает видное место в нескольких более общих обществах, например, Международном обществе психиатрической генетики .
Известные специализированные журналы в этой области включают Behavior Genetics , Genes, Brain and Behavior и Twin Research and Human Genetics .