遗传及环境效应对儿童少年智力影响双生子探究

遗传及环境效应对儿童少年智力影响双生子探究 遗传及环境效应对儿童少年智力影响双生 子探究 【摘要】 目的 通过对双生子儿童智力测量指标的遗传度研究,探讨遗传和环境效应对儿童少年智力的影响程度。方法 采用韦氏儿童智力量,WISC-CR,对233对6,15岁同性别双生子进行智力测评,以组内相关系数法计算各智力指标的遗传度。结果 6,15岁儿童少年总智商遗传度为0.437,言语智商遗传度为0.315,操作智商遗传度为0.482。积木和译码测验得分的遗传度分别为0.514和0.454,受遗传效应影响高于常识和词汇测验。结论 遗传对儿童少年智力水平有中等程度影响,遗传和环境效应在各具体能力上影响程度不同。良好环境刺激对促进个体智力各方面潜能发展都将具有重要意义。 【关键词】 遗传,环境,智力,双生研究,青少年 【中图分类号】 R 179 R 449.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000-9817(2008)11-0974-02 智力是一种有目的行动,合理思考,有效地处理环境的个人的综合能力,David Wechsler,1958,。作为一种一般的心理能力,智力不但与表象结构有很好的关联,而且对健 1 康、教育、职业结局等都具有一定的预示作用,1,。目前普遍认为,儿童智力是遗传和环境因素共同作用的结果,但二者的影响程度尚无定论。国外研究报道的智力遗传度估计值在40%,80% 之间,2,,我国关于儿童智力遗传度的研究差异较大,3-6,。笔者于2006-2007年在较大双生子人群中以韦氏儿童智力测验,WISC-CR,探讨遗传和环境效应对儿童少年智力的影响,并将流体智力和晶体智力作为认知能力感兴趣的指标。 1 对象与方法 1.1 对象 在北京市东城区和石景山区初中及共募集6,15岁双生子316对,占2区双生子登记总数的87.88%,具有一定代表性。本研究以233对同性别双生子为研究对象,排除认知相关神经、精神疾病史者,,其中单卵双生子,MZ,182 对,二卵双生子,DZ,51 对,男、女生分别为242名,51.9%,和224名,48.1%,。平均年龄为(10.15?2.67)岁。 1.2 智力 由经过培训的专业人员使用韦氏儿童智力量表,WISC-CR,测评言语智商,VIQ,、操作智商,PIQ,和总智商,FIQ,。以韦氏量表中的常识测验和词汇测验反映晶体智力,积木测验和译码测验反映流体智力。 1.3 卵性鉴定 提取唾液DNA。使用Promega公司GenePrint, 试剂盒,通过短串联重复序列基因扫描和分型 2 技术测定DNA的4个STR位点,D5S818、D7S820、D13S317和D16S539,。将各位点基因型完全相同的双生子对作为MZ,任一基因型不一致者为DZ。可靠性达99.6%,7,。 1.4 统计 使用SPSS 11.5 进行MZ和DZ各智力指标的一般性描述和分析,对性别分布进行χ2检验,年龄及智力指标进行t检验,遗传方差比较用F检验,对内相关系数比较采用Z检验。使用Holzingerh2 = ( r,MZ-r,DZ )/(1-r,DZ) 估计遗传度,式中r,MZ、r,DZ分别为单卵双生子对和二卵双生子对的组内相关系数。 2 结果 2.1 MZ,DZ一致性比较 本研究各指标均呈正态分布。不同卵性双生子比较,MZ和DZ的年龄和各智力指标均值差异均无统计学意义,P值均,0.05,。MZ中男生占50.0%,DZ中男生占58.8%,经χ2检验,不同卵性双生子中男、女比例差异无统计学意义,P=0.115,,MZ和DZ间各指标具有可比性。见表1。 2.2 遗传效应分析 如表2所示,MZ与DZ各智力测量指标对内方差差异均有统计学意义,MZ对内方差明显低于DZ,提示各指标具有遗传效应。MZ与DZ各智力测量指标对间方差差异无统计学意义。 6,15岁双生子的IQ遗传度估计值为0.437,PIQ和VIQ 3 的遗传度分别为0.482和0.315。MZ各指标对内相关系数均高于DZ的对内相关系数,其中PIQ、FIQ、积木和译码4项的差异有统计学意义,P值均,0.05,。见表3。 3 讨论 双生子研究是研究遗传和环境因素作用的重要方法。经典双生子研究假设单卵双生子享有完全一样的遗传基因,其表型差异受到环境因素影响,二卵双生子有50%相同基因,其表型差异是遗传和环境共同作用的结果。本研究通过对233对MZ和DZ双生子组内相关系数差异的比较,以遗传度反映遗传因素对智力测验各指标产生的影响程度。6,15岁双生子的韦氏FIQ遗传度为0.437,表明遗传效应对儿童少年智力发展有中等程度的影响,与甄宏等,8,报道较接近。国内关于儿童智力遗传度的报道差异较大,3-6,,可能与样本量、智力测试方法和遗传度估计方法不同有关。遗传度是针对特定人群而言的,样本代表性对研究遗传方差对认知的作用具有重要意义,1,。 VIQ的遗传度较低,提示环境因素对儿童青少年语言理解能力的相对影响较大。遗传效应对PIQ的影响超过总方差的50%,表明遗传因素对儿童青少年知觉组织能力发展有重要作用。知觉组织能力虽然受到遗传效应的影响大于语言理解能力,但环境因素对其仍有不容忽视的作用。国外双生子 4 纵向研究认为,遗传因素可能是智力持续发展的主要力量,而共同环境对认知能力发展的稳定和改变起主要作用,9,。儿童智力受遗传因素的影响程度低于成人,1,10,,提示儿童期良好的环境刺激对个体智力潜能发展可能起到关键作用。有研究表明,儿童智力发展与学校、健康服务、社区等社会资源有关,其在智力测验以及生活实践中的表现还受到儿童个性特征如自尊、学习动机等的影响,11,。因此,促进儿童智力发展需要身体、心理等多方面的培养和锻炼,而不是简单地依靠学习。 晶体智力包括一个人所获得的知识以及获得知识的能力,流体智力是发现复杂关系和解决问题的能力。由于VIQ-PIQ和流体-晶体的区分并不完全对应,本研究参考Aleman等,12,和Facon等,13,文献报道,选择WISC-CR中常识和词汇测验反映流体智力,积木和译码测验反映晶体智力。研究结果显示,遗传效应对各测验指标按作用强弱依次为积木、译码、词汇、常识,表明流体智力受遗传效应影响高于晶体智力,这与晶体智力主要是后天习得的,流体智力主要与神经生理的结构和功能有关的理论相一致,也提示所选测验能较好地反映流体和晶体智力。王书荃等,14,认为,词汇测验和积木测验分别是晶体智力和流体智力的典型。 4 参考文献 5 ,1, BENYAMIN B, WILSON V, WHALLEY LJ, et al. Large, consistent estimates of the heritability of cognitive ability in two entire populations of 11-year-old twins from Scottish mental surveys of 1932 and 1947. Behav Genet, 2005,35(5):525-534. ,2, PLOMIN R, HILL L, CRAIG IW, et al. A genome-wide scan of 1842 DNA markers for allelic associations with general cognitive ability: A five-stage design using DNA pooling and extreme selected groups. Behav Genet, 2001,31(6):497-509. ,3, 欧阳凤秀,汪玲,王文英,等.142对双生子的智 力研究.中国儿童保健杂志,1996,4(3),144-146. ,4, 唐久来,郭晓东,余世成,等.儿童智商遗传度研 究.中华儿科杂志,1994,32(5),293-295,319. ,5, 舒峰,宫欣欣.遗传和环境因素对儿童智力及个性 的影响.中国学校卫生,2004,25(2),209-210. ,6, 李晶,陈莉,马凤兰,等.遗传及环境因素对儿童 智力影响的双生子研究.济宁医学院学报,2001,24(3),44. ,7, CHEN TJ, JI CY, ZHENG XY, et al. Association of beta 3 adrenergic receptor and peroxisome proliferator-activated receptor gamma 2 polymorphisms 6 with insulin sensitivity: A twin study. Biomed Environ Sci, 2007,20(2):99-105. ,8, 甄宏,季成叶,杨莉萍,等.双生子儿童智力影响 因素分析.中国行为医学科学,2002,11(6),676-678. ,9, GALAMBOS NL, MACDONALD SWS, NAPHTALI C, et al. Cognitive performance differentiates selected aspects of psychosocial maturity in adolescence. Dev Neuropsychol, 2005,28(1),473-492. ,10,BARTELS M, RIETVELD MJH, Van BAAL GCM, et al. Genetic and environmental influences on the development of intelligence. Behav Genet, 2002,32(4):237-249. ,11,STEIN ZA, SUSSER M. Measured intelligence in childhood, social class and adult outcomes across Poland’s sociopolitical transitions, 1945-1995. Int J Epidemiol, 2004,33(1):227-230. ,12,ALEMAN A, De VRIES WR, KOPPESCHAAR HPF, et al. Relationship between circulating levels of sex hormones and insulin-like growth factor-1 and fluid intelligence in older men. Exp Aging Res, 2001,27(3):283-291. ,13,FACON B, FACON-BOLLENGIER T. 7 Chronological age and crystallized intelligence of people with intellectual disability. J Intellect Disabil Res, 1999,43(pt 6):489-496. ,14,王书荃,张绪扬,著.韦氏儿童智力量表的理论与 应用.北京,人民教育出版社,1998,23. (收稿日期,2008-07-08) 8