2018年12月26日星期三

知乎每日精选: 如何解释行为遗传学研究中的遗传率,使没有相关知识基础的人也能理解?

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如何解释行为遗传学研究中的遗传率,使没有相关知识基础的人也能理解?
Dec 26th 2018, 14:00, by 各色人类研究中心

我是各色DNA的创始人郭婷婷,关于这个问题,我主要分为下面三个部分来回答:

一、什么是遗传率?

二、基因和环境,哪一个对人的性格影响更大?

三、应该如何看待基因和环境对自己人格的塑造?


一、什么是遗传率?

遗传率从 0 到 1 变化,0 意味着完全不受 DNA 影响,1 意味着完全被 DNA 影响。需要注意的是,遗传率是一个群体概念,反应的是某个特定群体的 DNA 影响力,不同群体可能会存在差异。


双生子研究( Twin Study )已经进行了 50 多年。2015 年,自然杂志梳理了近三千篇双胞胎研究,这些研究涉及了近两万个特征,其中最多的是精神病学,跟心理学相关的还有认知、社会关系,价值观等等。下图是研究最多的 20 个特征。从中我们可以看到:


DNA 影响较高的特征有:身高(90%),认知能力(80%),嘴巴的结构(80%)等。

DNA 影响中等的特征有:高血压(60%),抑郁症(50%),心脏功能(56%)等。

DNA 影响稍低的特征有:免疫功能(40%),人格特征(40%),饮食(40%)等。




所以,不同的特征,受到 DNA 影响程度不同,且从目前的研究看,几乎所有的人类特征都和 DNA 相关。


二、基因和环境,哪一个对人的性格影响更大?

首先,你需要知道行为遗传学中的三个经典结论

心理学刚诞生的时候,就在为先天和后天哪个更重要,争论不休。


终结这个争论的,是同卵双胞胎。


同卵双胞胎的 DNA 几乎完全一致。如果生活在一起,他们这些相似,很难讲基因和环境分别贡献了多少。但也有一些双胞胎,一出生就是在不同环境中长大的。


于是,科学家找到了很多对这样的双胞胎,进行了长期的研究。如果你没有接触过行为遗传学,这些结论可能会刷新你的三观:


第一个结论:那些分开长大的双胞胎实在是太像了,从性格到爱好到行为模式,相似性远高于异卵双胞胎。这不能用巧合来解释,而是遗传 DNA 的强大力量。(并不是因为同年同月同日生的缘故......


39岁 的Jim Springer 和 Jim Lewis 是一对同卵双胞胎兄弟,出生后不久被不同的家庭收养,都生活在俄亥俄州,相隔四十公里。


除了长得很像,其他一些细节也惊人的巧合。他们都叫 Jim,数学能力强,语言则比较弱,都结过两次婚,都喜欢咬指甲,都在同一个年纪开始偏头痛和心脏出问题,都喜欢做木匠活,都有烟瘾。


双胞胎 Jim 的故事引起了行为遗传学家 Thomas J. Bouchard 的极大兴趣,他非常兴奋。同卵双胞胎的 DNA 几乎完全一致,但是由于他们分开抚养,生活在不同环境中,简直是研究先天影响和后天塑造的完美对象。


一周后,Bouchard 在明尼苏达大学见到了这对双胞胎,他们也成为 Bouchard 主导的研究项目中最知名的案例。


第二个结论:家庭环境没有很多心理学家强调的那么重要。很多特征,随着人年龄的增长,遗传率,或者说基因体现出来的作用其实越来越高。


比如下图中的认知能力,你会发现随着年龄增长,基因的作用飙升。而家庭环境,比如父母的教育是不断下降的,其他的环境因素,比如交往的同伴,老师等影响是相对比较平稳的。家庭环境和其他环境的交汇,大概发生在 10 岁左右。孩子进入青春期之后,家庭环境对认知能力的影响在 14-16 岁几乎为 0 了。


孩子年龄小的时候,决定不了环境,这时受家庭的影响更大。科学家发现,随着年龄的增加,特别上学后,与同伴朋友交往时间变长后,家庭的影响会变得越来越小。你虽然继承了父母的DNA ,但你完全有机会摆脱父母的精神控制。


长大以后,我们可以去选择甚至改变环境,这时环境的影响就小了,基因的作用反而凸显出来。


第三个结论:如果大家都生活在自由度高,物质丰富的环境中,那么人与人之间的差异很大部分就是DNA的差异。


好的环境,是让你越来越活成自己本来的样子。

各色从自己的数据发现,生活在北上广超一线城市的人,尽责性比生活在其他地方的人更高。


所以,不论是基因还是环境在影响着我们,重点是,你一直在成长。


心理学中经典的大五人格理论(The Big Five Personality Theory)将人的特质分为5个维度,分别是宜人性、内外向、开放性、尽责性和情绪稳定性。这5把尺子上的数值组合构成了我们独特的人格。


随着年龄的增长,性格在各个维度上都会经历一些变化。


1)宜人性提高:你可能会越来越招人喜爱


如果别人说「这个人交往起来让人舒服」,那么TA一定宜人性(agreeableness)较高。


一个人的年纪越大,性格通常会越宜人。女性的宜人性一直高于男性。更有意思的是,男性30-34岁的时候,宜人性会有显著提高。也就是说,这个年龄段的男性,似乎更有魅力。


2)情绪稳定性提高:面对不顺,你会越来越平和


情绪稳定性(neuroticism),指人在面临困境时,所做出的消极情绪反应。


随着年龄增长,一个人的情绪不稳定的情况会得到缓解。女性过了30岁,男性过了35后,情绪都会更稳定些。


3)趋于内向:你的性格内收,开启另一种魅力


最近一项针对32012人的研究发现,不论男女,随着年龄的增长,人的性格会越来越内向。


相比外向型人格,内向型更擅长一对一交流,更能在独处中创造出伟大的成就。比如说科学家和哲人。尽管很多领导者都有强烈的外向型特质,但内向型的人也可以是领导者,也可以很成功,也可以爱人类。


4) 尽责性提高:你越来越有担当


尽责性(conscientiousness) 指的是在行事风格上的细致审慎、条理和自律。随着年纪增长,人们的尽责性都会提高。并且不论在哪个年龄阶段,女性的责任心都比男性强。


5)开放性波动:冒险还是平凡?——这是一个问题。


随着年龄的增长,你还愿意接受新鲜事物吗?在这一维度上,人的开放性(openness)是呈波浪式发展的:30岁之前不断探索新鲜,随后渴望稳定,到了40岁又想要尝试新生活——难道这就是青春期危机和中年危机的表现?就像心脏的跳动,人探索外界的欲望似乎也有节律,折腾一阵,休息一阵。


所以,随着年龄增长,人的性格或多或少会有改变;更多的人生阅历,更低的激素水平,使我们越来越平静,越来越喜欢和自己待着,越来越愿意负责,越来越善待他人——同时,又不丧失对新事物的热情。


性格的改变仅仅是因为年龄增加吗?我们可能只是更像先天的自己。


我们生活中所遇到的经历和选择,一方面受我们的基因影响,另一方面也可能改变我们基因的表达方式,让我们最终表现出跟基因倾向不同的样子。


基因和环境对一个人的影响作用是难舍难分的。

尽管科学家可以通过经典的双胞胎研究剥离基因和环境,先天和后天的影响。但是基因和环境的交互远比我们想象的复杂。


比如父母的教养并非是简单的环境因素。父母是否温柔对待孩子基因大概影响 30% - 40%。


收养研究发现教养方式是在父母和孩子的互动中形成的。当亲生父母把「攻击行为」基因遗传给了孩子,孩子有了「不听话」的特质后,就会导致养父母更「粗暴和冷漠」地对待他们,即孩子的基因会诱发独特的生活环境。研究还发现了遗传养育(Genetic Nurture)这种现象,即那些父母没有遗传给孩子、自身独有的基因也会对孩子的发展产生影响。



而最近 PNAS《美国科学院院报》发表了一个关于社会阶层流动的基因研究,显示基因和环境在不断互相强化。生活在社会经济水平较高家庭中的孩子,在学业成绩相关的基因得分上更高,超越父母跨越阶层的可能性也越大。


基因与环境领域的研究方法也在不断创新。10 月 3 号发表在 Molecular Psychiatry 的研究结合机器学习和网络分析,完全数据驱动,只用了 2149 个人,即可通过基因和环境很好地预测人格特质。


所以,应该如何看待基因和环境对自己人格的塑造?

基因检测有多大的作用,取决于你如何看待它

斯坦福大学的研究者近期在 Nature Human Behavior 杂志上发表了一个有趣的研究【1】。研究人员给 200 多名参与者检测了基因,评估他们患上肥胖的基因风险。

在检测完成后,他们做了一件特别丧心病狂的事,将报告随机打乱之后发给了大家,也就是说每个人拿到的都不是自己的报告,相当于一份「假」的检测报告。



结果发现,仅仅通过这些信息的暗示,就让参与者的行为发生一些变化。那些被告知有氧运动能力更差的人,在跑步时耐力水平出现了明显的下降,更容易感到疲惫。而那些被告知难以控制饮食的人,果然更难饱腹。

这种变化不仅体现在心理和行为层面,甚至一些和代谢有关的生理指标,比如运动时二氧化碳和氧气的交换率,用于产生饱腹感的生理代谢物肠促胰素(GLP-1)的水平都会发生变化。更进一步的分析表明,这种心理暗示产生的效应大小并不比基因本身的影响弱(甚至还可能稍大一些)。

很多人看到这个报道之后问我们,这个研究是什么意思,是不是说真实的检测结果不准或者不重要?

不是这样的,基因的作用依然存在,只不过检测结果的呈现本身也会对人造成一系列影响。这种影响恰恰是因为基因有作用,而且我们太过重视它的影响了。

在此之前,很多研究都提到过检测报告对用户心理的影响【2,3,4】。大多数人在刚收到基因检测结果的一段时间内,抑郁、焦虑、困惑等负性情绪会显著提升,但长期来看,更多的人在半年时间里会发生一些积极的改变,比如向专业的医生和咨询师咨询检测的结果,更关注自己的健康问题,在饮食、锻炼等生活方式上发生一些积极的改变。


所以,获得一份基因检测结果,在长远看,对人的积极意义更大。


基因结果对人的心理影响主要与控制感有关。因为基因是无法改变的,所以当一个人了解到自己的基因倾向时,很容易产生宿命论的悲观色彩:我已经天生注定这样了。


这种控制感的下降会影响到我们在生活中的表现,在很多实验中都得到了印证,那些被告知存在天生酒瘾风险的人,后续感到更难控制自己的饮酒行为【5】。还有认为肥胖由基因决定的人,对自己进食行为的控制感更弱,在后续的实验任务中也更容易吃掉更多的食物【6】。


当一个人被告知携带有抑郁的高风险基因位点,他对于自己能够处理情绪问题的信心会变弱。但是研究人员发现,通过专业的心理干预和引导,让他们认识到抑郁症并非完全由基因决定的,依然可以提高他们应对压力,处理负性情绪的能力【7】。


所以你的基因报告如何影响到你,和你看待它的方式密切相关。如果你把基因中先天的酒瘾倾向当作是对自己酗酒的自我辩解,就很难有动力产生积极的行为和改变。但如果你把战胜酒瘾视作更大的奖励,你会获得对生活更高的掌控感。


这也是各色一直关心的问题:怎样让人通过基因检测变得更好?


各色团队近期做了一个相关的小分析,在 12 月 22 日的第一届中国心理学会积极心理学专业委员会学术年会进行了分享。


根据用户对基因决定和自由意志的看法,我们将各色的用户分成了四类:


高基因决定论/高自由意志:认为一个人的当下和未来已经被基因决定了,但同时人也具有为自己的行动和选择负责任的能力。

高基因决定论/低自由意志:认为一个人的当下和未来已经被基因决定了,因此人不必为自己的行动和选择负责任。

低基因决定论/高自由意志:认为基因无法决定一个人的当下和未来,因此人具有为自己的行动和选择负责任的能力。

低基因决定论/低自由意志:认为基因无法决定一个人的当下和未来,但人也不必为自己的行动和选择负责任。


数据分析表明,低基因决定论/高自由意志的一组人在完成基因检测之后,对自我的态度最积极。高自由意志的人在完成了各色的基因检测后,生活满意度会有显著的提升。




各色从创立之初,就意识到用户的态度和不同的信息呈现方式可能会影响到大家收到检测报告之后的心理和行为。

所以我们也一直不断尝试文字表述和呈现方式上的优化。将「基因的影响并非决定性的」这一观念以容易理解的形式传递给每一个用户。

科学准确的呈现基因结果只是各色产品的底线要求,我们最希望做的,是每一个人在阅读完各色的检测报告之后,都能够拥有积极的情绪体验和挑战命运的动力。



从基因出发,以更好的自己结束


了解基因和环境的交互作用,不仅是让我们了解自己的独特性,更重要的,是让我们接受自己的样子后,并且知道如何成就更好的自己。


所以,在各色看来,基因和环境之外,还要一个更关键的变量:生活方式的个人选择。是顺应天性还是改变天性,主动权永远掌握在自己手里;但前提是我们对自己的现状、对造成这一现状的遗传原因和生活经历原因,都有完整的了解。


我们相信,

基因+环境+个人选择=独特的你

现在的你+行动=更好的你


DNA 数据是人一生不变的源代码,提供了对人先天倾向的认识。而现状测评作为一种不断变化的流动状态,帮助我们了解此时此刻的自己。而对各色来说,为用户提供这样一套全面认识自己的科学工具,就是我们的初衷,以及未来行动的方向。


「从了解自己到改变自己」。从基因出发,以更好的自己结束,我们希望陪伴每一位用户更积极地态度完成这一段探索生命的旅程。


如果想了解各色更多,你还可以 微信/微博 搜索关注 @各色人类研究中心(点击直接进入官网),了解更多基因和心理学相关的知识,用科学的方式认识自己和他人。


【1】Turnwald, B. P., Goyer, J. P., Boles, D. Z., Silder, A., Delp, S. L., & Crum, A. J. (2018). Learning one's genetic risk changes physiology independent of actual genetic risk. Nature Human Behaviour. https://doi.org/10.1038/s41562-018-0483-4

【2】Sanderson, S. C., Linderman, M. D., Suckiel, S. A., Zinberg, R., Wasserstein, M., & Kasarskis, A., et al. (2017). Psychological and behavioural impact of returning personal results from whole-genome sequencing: the healthseq project. European Journal of Human Genetics,25(3), 280.

【3】Bansback, N. , Sizto, S. , Guh, D. , & Anis, A. H. . (2012). The effect of direct-to-consumer genetic tests on anticipated affect and health-seeking behaviors: a pilot survey. Genetic Testing and Molecular Biomarkers, 16(10), 1165-1171.

【4】Koeller, D. R. , Uhlmann, W. R. , & Carere, D. A. . (2017). Utilization of genetic counseling after direct-to-consumer genetic testing findings from the impact of personal genomics (pgen) study. Journal of Genetic Counseling, 26(6), 1-10.

【5】Dar-Nimrod, I. , Zuckerman, M. , & Duberstein, P. R. . (2013). The effects of learning about one's own genetic susceptibility to alcoholism: a randomized experiment. Genetics in Medicine,15(2), 132-138.

【6】Dar-Nimrod, I. , Cheung, B. Y. , Ruby, M. B. , & Heine, S. J. . (2014). Can merely learning about obesity genes affect eating behavior?. Appetite, 81, 269-276.

【7】Lebowitz, M. S., & Ahn, W. K. (2018). Blue genes? Understanding and mitigating negative consequences of personalized information about genetic risk for depression. Journal of genetic counseling, 27(1), 204-216.



来源:知乎 www.zhihu.com
作者:各色人类研究中心

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