Różnice indywidualne

Wykład 9

Biologiczne aspekty

inteligencji

Odziedziczalność cechy

Genetyka zachowania (behawioralna)

Cechy zachowania też są odziedziczalne
Zasada wielorakiego umiejscowienia

(multiple loci): wiele części genotypu
determinuje złożoną cechę

Metodyka badań

Badania rodzinne (wspólne geny i

środowisko)

Badania bliźniąt (wspólne geny)
Badania adopcyjne (wspólne środowisko)
Badanie markerów DNA, korelacje z IQ

Wskaźnik odziedziczalności

(Falconer)

Bliźnięta MZ

(prawie) 100% wspólnych genów

Bliźnięta DZ

(około) 50% wspólnych genów

h

2

= (r

MZ

– r

DZ

) x 2

(mnożymy przez 2, bo DZ też mają

wspólne geny, mianowicie 50%)

0 < h

2

< 1

Przykład

MZ razem r=0,86
MZ osobnor=0,72
DZ razem r=0,60
DZ osobno r=0,35

h

2

= (r

MZ

– r

DZ

) x 2

h

2

= (0,86 – 0,60) x 2 = 0,26 x 2 = 0,52

(razem)

h

2

= (0,72 – 0,35) x 2 = 0,37 x 2 = 0,74

(osobno)

(Plomin i Petrill, 1997; Petrill
i Wilkerson, 2000)

Ile genów, ile środowiska?

Podsumowanie

48% wariancji fenotypowej (IQ) wynika z

uwarunkowań genetycznych

42% - z uwarunkowań środowiskowych
10% - błąd pomiaru,niedoskonałość

narzędzi

(Plomin i Petrill, 1997)

Wpływ czynników

genetycznych

Addytywny

Wpływy z poszczególnych części genomu

sumują się

Nieaddytywny (efekt interakcji różnych

części genomu)

Dominacja
Epistaza

Środowisko

Wspólne

Kapitał kulturowy domu (np. liczba książek)
Wartości i postawy rodziecielskie

Unikalne

czynniki losowe, stosunki między

rodzeństwem, style wychowawcze rodziców
w stosunku do poszczególnych dzieci,
kolejność urodzenia dzieci w rodzinie,
rywalizacja między rodzeństwem, specyficzny
wpływ szkoły, grupy rówieśniczej, własne
wybory jednostki

Korelacja genów ze

środowiskiem

Dopasowanie środowiska do genów

Korelacja aktywna

Sami szukamy sobie niszy ekologicznej

Korelacja reaktywna

Środowisko reaguje specyficznie na nasze

zachowania zdeterminowane genami

Korelacja pasywna

Środowisko jest określone przez geny osób

spokrewnionych (np. rodziców)

Z wiekiem rośnie rola korelacji aktywnej, a

maleje pasywnej

Interakcja genów ze

środowiskiem

Genetyczna wrażliwość albo podatność

jednostki na środowisko

Środowisko optymalne dla ludzi z

pewnym wyposażeniem genetycznym
może być szkodliwe dla osób z
odmiennym genotypem

Interakcja nie odnosi się do konkretnej

jednostki, ale wyjaśnia przyczyny różnic
pomiędzy jednostkami w danej populacji

Mediacja genetyczna i

środowiskowa

Wpływ czynników środowiskowych na

zachowanie dokonuje się dzięki mediacji
czynników genetycznych, a wpływ
czynników genetycznych - za
pośrednictwem środowiska

Genetycznie zdeterminowane cechy rodziców

wywierają wpływ na kształtowanie
warunków środowiskowych, w których
rozwijają się dzieci

Genetycznie uwarunkowana charakterystyka

dziecka wpływa na zachowanie się rodziców
lub rodzeństwa wobec niego

Wskaźnik odziedziczalności

IQ w zależności od wieku

4-6 lat

40%

6-16 lat

50%

16-20 lat

60%

Dorośli

75%

Osoby starsze

80%

(Plomin i Petrill, 1997)

(Haworth et al.,
2009)

IQ, dziedziczność, wiek

A wpływ dziedziczny addytywny
C środowisko wspólne
E środowisko unikalne

Fałszywe przekonania

Wskaźnnik odziedziczalności dotyczy

jednostek, a nie populacji

Dziedziczenie “z ojca na syna” może

dotyczyć jedynie majątku

Pojęcie regresji w rozumieniu Galtona

Wysoki wskaźnik odziedziczalności

eliminuje rolę środowiska

Regresja galtonowska

IQ niskie

IQ

wysokie

75%

5%

20%

75%

20%

5%

Geny i środowisko:

dwa efekty główne i

interakcja

Mózgowe mechanizmy

inteligencji

EEG a inteligencja

Ertl (1964)

Hendrickson i Hendrickson (1980)

Analiza „sznurkowa”

Wronka (2003)

N1, P2, P300 (uwagowa obróbka bodźca)

ERP, AEP

„Sznurek” czy amplituda?

Amplituda jako korelat IQ

Różnica potencjałów w ERP: P2-N2
Gdy ją kontrolować, długość „sznurka”

przestaje się liczyć

Konkluzja: brak

„Sznurek” a uwaga

Bates et al. (1995)
Dwa warunki: „ignoruj” lub „licz”

Niższe IQ: „sznurek” jednakowo długi
Wyższe IQ:

Dłuższy sznurek w warunku „ignoruj”
Krótszy sznurek w warunku „licz”

Różnica „sznurków” jako korelat IQ

EEG: zmiany fazowe

Neubauer et al. (1995)

ERD (event-related desynchronisation)
Wyższe IQ, słabsza desynchronizacja
Interpretacja: wydajność neuronalna

(neural efficiency)

EEG: zmiany toniczne

Doppelmayr et al. (2002)

Spoczynkowe EEG (zamknięte oczy)
Trzy pasma częstotliwości fal alfa: 6-8,

8-10, 10-12 Hz

Wyższe IQ – większa moc rytmów alfa:

6-8 -8-10

int. płynna

10-12

int. skrystalizowana

Wielkość mózgu

Philip Rushton

Obwód czaszki (kraniometria)
Pojemność czaszki
Pojemność mózgowia (fMRI)

Korekta ze względu na

Wagę ciała
Płeć

Wyniki Rushtona

Niepoprawne politycznie…

Efekty główne:

Rasa
Płeć

Metaanaliza

McDaniel (2005)
37 próbek, 1530 osób
Tylko dane z neuroobrazowania

Średnia korelacja: 0,33

Wyższa u kobiet niż u mężczyzn
Wyższa u dorosłych, niż u dzieci

Kobiety 0,41
Chłopcy 0,22

Szybkość działania układu

NCV, nerve conduction

velocity)

Vernon i Mori (1989)

Nerwy obwodowe: przewodnictwo między

nadgarstkiem a barkiem
Wyższe IQ – krótszy czas propagacji

Droga wzrokowa

Jensen i Reed (1992): odpowiedź

wywołana w korze wzrokowej

Wyższe IQ – krótszy czas latencji

Szybkość działania układuNCV, nerve conduction velocity)

Replikacje NCV

Nerwy obwodowe

Całkowity brak potwierdzenia

Droga wzrokowa

Reed, Vernon & Johnson (2004)
Duże próby (N≈200), obupłciowe
Żadna korelacja nie jest istotna, ale 25 z

27 (M) i 20 z 27 (K) ma pozytywny znak

Wniosek autorów: jest związek!

Wydajność energetyczna

Haier et al. (1988, 1992)

PET + Raven

Im trudniejsza tablica, tym większy

metabolizm

Im wyższe IQ, tym mniejszy metabolizm
Im wyższe IQ, tym szybszy spadek

metabolizmu w trakcie uczenia się

Raczej cała kora niż wybrane rejony

Płeć ma znaczenie

Neubauer et al. (2002)

PET + EEG, 25 kobiet i 26 mężczyzn
Zadanie Posnera (porównywanie symboli)
Wyższe IQ  bardziej skupiona aktywność

metaboliczna kory (większa wydajność)

U kobiet w lewej półkuli podczas zadań

słownych

U mężczyzn w prawej półkuli podczas

zadań niewerbalnych

Wydajność energetyczna a

wysiłek

Larson, Haier et al. (1995)

Założenie: niskie IQ  większy wysiłek,

częstsza porażka

Wiosek: Wyrównać poziom trudności zadań
Indywidualnie dobrany poziom trudności

(75%)

Wynik: niskie IQ  mniejszy metabolizm!
Wydajność czy rozrzutność?

PET a zadania trywialne

Haier et al. (2003)
Inteligentny mózg wyróżnia się nawet

wtedy, gdy nie robi nic trudnego

Dwa nagrania video, „no reasoning

component”

Wyższe IQ – podwyższona aktywność

metaboliczna

Ale nie w płatach czołowych!
Płat skroniowo-potyliczny, obszar BA37/19,

nazywanie obiektów)

W poszukiwaniu g

Duncan et al. (2000)

Porównywali zadania(!) o różnym ładunku Gf i Gc
Obustronnie kora przedczołowa boczna+ grzbietowa

część przedniego zakrętu obręczy

Grey (2003)

Zadania n-wstecz z pułapką

(3-wstecz, nagle 4-wstecz)

Porównywali ludzi o różnym IQ
Obustronnie kora przedczołowa boczna + grzbietowa

część przedniego zakrętu obręczy

Problemy metodologiczne

Małe liczebności

Np. N=8, r=0,80, p<0,05

Arbitralność w ustawieniu kryterium

Cały mózg jest zawsze aktywny
Metoda odejmowania
Poziom istotności statystycznej

Co nam to wszystko mówi?

O lokalizacji

Niekonkluzywnie

O podłożu różnic w IQ

Trochę (wielkość mózgu ma znaczenie)

O mechanizmie inteligencji

Niewiele

Metafora samochodowa

Mercedes i Trabant
Różne możliwości
Różny koszt utrzymania

Kierowca
Styl jazdy
Stan nawierzchni
Ruch na drodze
……………