Summary
توضح هذه الورقة استخدام طريقة معيار الذهب في علم الوراثة السلوكي، طريقة تحلل شولسكي، لتقدير التأثيرات الوراثية والبيئية الفريدة والمتداخلة على متغيرات مختلفة للرد على البحوث ذات الدوافع الطولية الاسئله.
Abstract
طريقة تحلل Cholesky هي المعيار الذهبي المستخدم في مجال علم الوراثة السلوكي. الطريقة شعبية لأنه من السهل برمجة وحل. باستخدام هذه الطريقة، يمكن للباحثين استكشاف الاختلافات الفردية في العلاقات الطولية من المتغيرات المختلفة عبر نقاط زمنية متعددة. تسمح هذه الطريقة للمحققين بتحلل التباين إلى (1) الآثار البيئية الفريدة والمشتركة وغير المشتركة التي تنشأ في نقاط زمنية محددة وكذلك (2) الآثار البيئية المتداخلة والمشتركة وغير المشتركة التي يتم ترحيلها من واحدة نقطة زمنية إلى أخرى. ومع ذلك، لا تحدد الطريقة الآليات أو الأصول الكامنة وراء هذه الآثار. ويركز التقرير الحالي على تطبيق طريقة تحلل شولسكي في مجال علم النفس التربوي. وعلى وجه التحديد، يناقش التقرير الاختلافات الفردية في العلاقات الطولية بين المعرفة بحرف رياض الأطفال، والوعي الصوتي لرياض الأطفال، ومهارات القراءة على مستوى الكلمة في الصف الأول، وفهم القراءة في الصف السابع.
Introduction
إن أن تصبح قارئاً ماهراً لديه القدرة على قراءة النص وفهمه بطلاقة أمر مهم بالنسبة لنتائج مدارس الأطفال. لمنع تطور مشاكل القراءة، من الضروري فهم مدى توقع مهارات القراءة المختلفة لفهم القراءة. وقد أظهرت البحوث القائمة أن مهارات القراءة قبل القراءة والكلمة على مستوى الكلمة في المدرسة الابتدائية توقع فهم القراءة في المدرسة المتوسطة1،2. الاختلافات الفردية في هذه التنبؤات تشير في الغالب إلى العوامل الوراثية الكامنة (وإلى حد ما البيئية) من رياض الأطفال حتى الصف الرابع3،4. ومع ذلك، هناك حاجة إلى استكشاف ما إذا كانت هذه العوامل الوراثية والبيئية نفسها لا تزال تؤثر على هذه التنبؤات حتى صفوف المدارس المتوسطة.
إحدى الطرق للحصول على فهم أفضل للاختلافات الفردية الكامنة وراء الارتباطات بين مهارات القراءة في المدارس الابتدائية والمتوسطة هي استخدام المنهجية الوراثية السلوكية، وعلى وجه التحديد طريقة تحلل Cholesky. تعتبر طريقة تحلل كلسكي واحدة من التحليلات القياسية الذهبية في علم الوراثة السلوكي. هذه الطريقة سهلة البرمجة وحلها وتسمح لتحلل التباين والتباين المشترك في (A) الوراثية، (C) البيئية المشتركة، و (E) التأثيرات البيئية غير المشتركة، وعادة في عينة من التوائم. يشار إلى مثال على التحلل أحادي المتغيرات (متغير واحد) في الشكل 1. يشير العامل الكامن إلى الآثار الوراثية، وهي تأثيرات وراثية موروثة من الوالدين. ويشير العامل الكامن جيم إلى الآثار البيئية المشتركة، وهي جوانب من البيئة تعمل على جعل التوائم أكثر تشابها، مثل البيئات المنزلية والمدرسية. وأخيراً، يشير العامل الكامن E إلى الآثار البيئية غير المشتركة، وهي تأثيرات بيئية فريدة من نوعها لكل توأم وتسهم في الاختلافات بين التوائم، مثل تجربة كل منهما. عامل E يلتقط أيضا خطأ القياس.
الشكل 1: التحلل إلى (أ) وراثي، (جيم) التأثيرات البيئية المشتركة، (هاء) التأثيرات البيئية غير المشتركة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
تقدر العوامل A وC وE في الشكل 1 مدى تأثير الجينات والبيئات على متغير واحد (قراءة). ومع ذلك، للتحقيق في الاختلافات الفردية التي تقوم عليها الروابط الطولية بين أكثر من مهارة قراءة واحدة من المدرسة الابتدائية إلى المدرسة المتوسطة، من الضروري إجراء تحليل طولي. للإجابة على أسئلة البحوث ذات الدوافع الطولية، يتم استخدام طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات هنا5. من الناحية المفاهيمية، فإن طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات مماثلة للتراجع الهرمي المتعدد، بحيث يتم تقييم المساهمة المستقلة للعوامل الوراثية والبيئية بعد أن تؤخذ مساهمات العوامل السابقة في حساب.
على سبيل المثال، في تحلل Cholesky متعدد المتغيرات مع البيانات الطولية في أربع نقاط زمنية (انظر الشكل 2)،والمجموعة الأولى من العوامل [الوراثية (A1)،والبيئة المشتركة (C1)،والبيئية غير المشتركة (E1)] يساهم في الفرق من جميع المتغيرات، ممثلة كمسارات11،21،31،41،ج11،ج21،...، ه11،وما إلى ذلك، منA 1،C1،E1 العوامل إلى كل متغير . تساهم المجموعة الثانية من العوامل (A2و C2وE2)في تباين المتغيرات الثانية والمتغيرات اللاحقة بعد التحكم للمرة الأولى. يتم تمثيل المجموعة الثانية من العوامل كمساراتa 22،a 32،42،ج22،ج32،...، ه22،الخ. ثم، يتم تقدير تأثيرات المجموعة الثالثة من العوامل (A3،C3،E3)للمتغيرات الثالثة والرابعة بعد التحكم في نقطتي الوقت السابقتين. يتم تمثيلها كمساراتa 33,a 43, c33, c43, e33, e43. وأخيرا، يتم قياس تأثيرات المجموعة الرابعة من العوامل (A4،C4،E4)للنقطة الزمنية النهائية بعد السيطرة على جميع نقاط الوقت السابقة. هم مثّلت كممرات[ا] 44,[ك] 44, [إ]44.
الشكل 2: نموذج تحلل كلوسكي متعدد المتغيرات لمدة أربع نقاط زمنية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
في هذا التطبيق الطولي لطريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات، يتم تقدير التأثيرات الوراثية والبيئية في كل نقطة زمنية بعد أن تم التحكم في آثار نقاط الوقت السابقة. وعلى هذا النحو، فإن هذه الطريقة تسمح بتحديد مدى ظهور التأثيرات الجينية والبيئية الفريدة على الإنترنت في كل نقطة زمنية بعينها، بصرف النظر عن التأثيرات عن نقاط الزمن السابقة (تقدر هذه الآثار بمسارات11، أ 22،أ 33،44، ج11 ، ج22، ...، ه11 ، ه22، الخ). وبالإضافة إلى ذلك، تتيح هذه الطريقة أيضا فحص الدرجة التي يتم بها تقاسم نفس التأثيرات الجينية والبيئية (المتداخلة) بين النقاط الزمنية. وبعبارة أخرى، يمكن تحديد إلى أي مدى التأثيرات الوراثية والبيئية ترحيل من نقطة زمنية واحدة إلى أخرى (أي، يتم تقدير هذه الآثار من قبل مسارات21،31،41،32،42، أ 43،ج21،ج31،...، ه21،الخ). وتجدر الإشارة إلى أن المساراتa 11و c11وe 11 تمثل جميع التأثيرات الوراثية والبيئية الممكنة حتى نقطة المرة الأولى، والتي يمكن أن تكون إما فريدة من نوعها أو متداخلة مع النقاط الزمنية السابقة. غير أن النقاط الزمنية السابقة للنقطة الزمنية الأولى لا تُقدَّر؛ وبالتالي، لا يمكن تحديد ما إذا كانت تمثل تأثيرات فريدة أو متداخلة. ولأغراض التبسيط، تدرج هذه التأثيرات بوصفها تأثيرات فريدة من نوعها في هذا التقرير.
ترتيب المتغيرات المقاسة التي دخلت في تحلل Cholesky هو تعسفي. ومع ذلك، عادة ما يكون النظام مدفوعا ً بمنظور نظري. وهذا هو الحال أيضا في الدراسة الحالية، التي استند فيها الأمر إلى تطوير مهارات القراءة، بحيث أن مهارات القراءة في المدرسة الابتدائية تنبئ بفهم القراءة في المدرسة المتوسطة.
هناك العديد من التقارير في المؤلفات التي تحقق في العوامل الوراثية والبيئية التي تقوم عليها الارتباطات الطولية لمهارات القراءة باستخدام طريقة تحلل شولسكي. ركزت هذه الدراسات السابقة في معظمها على التحقيق في العلاقات بين مهارات القراءة بين تلاميذ المدارس الابتدائية6و7. هناك دراسة واحدة فقط نشرت دراسة الاختلافات الفردية المرتبطة القراءة من الصفوف الابتدائية إلى الصفوف المتوسطة باستخدام طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات8. يفصّل هذا البروتوكول طريقة التحلل الـ"شولسكي" المتنوعة من ذلك التقرير المحدد لاستكشاف الاختلافات الفردية في العلاقات الطولية بين المعرفة بحرف رياض الأطفال، والوعي الصوتي لرياض الأطفال، ومستوى الكلمة في الصف الأول مهارات القراءة، وفهم القراءة الصف السابع.
وتركز نتائج الدراسة على استخدام طريقة التحلل المعقدة متعددة المتغيرات للتمييز بين نوعين من التأثيرات الوراثية والبيئية. أولاً، تبين كيفية تقدير التأثيرات الوراثية والبيئية التي تنقل (التداخل) من القراءة في المدارس الابتدائية إلى المرحلة المتوسطة (على سبيل المثال، تقدير المسارات43وc43وe 43،وهي تأثيرات وراثية وبيئية على مهارات القراءة على مستوى الكلمة من الصف الأول التي تؤثر على فهم القراءة في الصف السابع). ثانياً، يُبيَّن كيفية تقدير التأثيرات الوراثية والبيئية الفريدة التي تظهر على الإنترنت في كل درجة بعينها (على سبيل المثال، تقدير المسارات33و33و33و33،وهي تأثيرات جينية وبيئية فريدة على مهارات القراءة على مستوى الكلمة التي تنشأ في الصف الأول).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
تصف الخطوات الواردة أدناه عملية تقدير الاختلافات الفردية الكامنة وراء الارتباطات الطولية بين مهارات القراءة في المدارس الابتدائية والمتوسطة إلى (A) الوراثية، (C) البيئية المشتركة، (E) العوامل البيئية غير المشتركة باستخدام برنامج النمذجة الإحصائية ومعالج النصوص والبرامج مع واجهة مستخدم رسومية (GUI). وقد تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية في جامعة ولاية فلوريدا.
1. إعداد البيانات لبرنامج النمذجة الإحصائية
- إعداد البيانات بتنسيق يمكن قراءته بواسطة برنامج النمذجة الإحصائية المفضل. وتشمل برامج النمذجة الإحصائية شعبية Mx, OpenMx في منصة R, وMPlus9. يمكن لـ Mx قراءة ملفات البيانات بتنسيق بيانات .vl أو .dat وOpenMx في أي تنسيق بيانات وMplus بتنسيق بيانات .dat. يتم تنفيذ المثال الذي يظهر هنا في برنامج MPlus9.
ملاحظة: يتوفر ملف بيانات نموذج بتنسيق .dat لستة مشاركين تم اختيارهم عشوائياً في الملفات التكميلية. تعكس المتغيرات المستخدمة في ملف بيانات نموذج المتغيرات المستخدمة في ملف ترميز الإدخال.
2. قراءة البيانات في برنامج النمذجة الإحصائية، وتشغيل البرنامج النصي، وتقدير الآثار
- افتح برنامج النمذجة الإحصائية.
- حدد موقع ملف البيانات ذات الصلة للقراءة في برنامج التصميم الإحصائي عن طريق كتابة "الملف هو [إدراج موقع ملف البيانات على جهاز الكمبيوتر الخاص بك]".
- انقر على أيقونة RUN على شريط برنامج النمذجة الإحصائية للحصول على تقديرات للتأثيرات الوراثية والبيئية المشتركة وغير المشتركة من طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات. يمكن العثور على البرنامج النصي للإدخال المشروح لنموذج التحلل Cholesky متعدد المتغيرات لمدة أربع نقاط زمنية وكذلك إخراجه باستخدام MPlus في ملفات الترميز التكميلية.
- مرة واحدة في برنامج النمذجة الإحصائية يولد تقديرات للتأثيرات الوراثية، والبيئية المشتركة، وغير المشتركة البيئية، وتحديد التقديرات في ملف الإخراج تحت stx11 للمسار11، stx21 للمسار21، ..., sty11 للمسار ج11,sty21 للمسار ج21,..., stz11 للمسار ه11,stz21 للمسار ه21,إلخ.
3. إنشاء جدول مع التقديرات التي تم إنشاؤها
- افتح معالج النصوص.
- نسخ التقديرات التي تم إنشاؤها إلى جدول في معالج النصوص. يمكن إنشاء الجدول بتنسيق كما هو موضح في الشكل 3. على سبيل المثال، في هذه الحالة، التقديرات للمسارات11و21و31و41 لها قيم 0.60 و 0.24 و 0.63 و 0.18 على التوالي.
الشكل 3: نمذجة التحلل الكوليسكي المتعدد المتغيرات تقديرات مسار موحدة للتأثيرات الوراثية والبيئية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
4 - رسم التأثيرات البيئية الجينية والبيئية المشتركة وغير المشتركة
- افتح البرنامج باستخدام واجهة المستخدم الرسومية.
- أدخل التقديرات من الجدول الذي تم إنشاؤه في الخلايا F3-F16 و G4-G16 و H5-H16 و I6-I16. يتم تصوير لقطة شاشة من البرنامج مع واجهة المستخدم الرسومية في الشكل 4.
الشكل 4: إدخال التقديرات في البرنامج باستخدام واجهة المستخدم الرسومية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
- حساب الفرق بين التأثيرات الوراثية والبيئية المشتركة وغير المشتركة من خلال تربيع التقديرات في الخلايا F3-F16 وG4-G16 وH5-H16 وI6-I16. اكتب القيم التربيعية في الخلايا J3-J16 و K4-K16 و L5-L16 و M6-M16.
- حساب تباين النسبة المئوية عن طريق ضرب القيم في الخلايا J3-J16 و K4-K16 و L5-L16 و M6-M16 في 100. اكتب قيم النسبة المئوية في الخلايا N3-N16 و O4-O16 و P5-P16 و Q6-Q16. ويبين الشكل 5الخطوتين 4-3 و4-4.
الشكل 5: توضيح الخطوتين 4-3 و4-4. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
- حساب مدى نقل التأثيرات الوراثية (التداخل) من المدرسة الابتدائية إلى المدرسة المتوسطة.
- في الخلية R3، اكتب "0".
- في الخلية R4 اكتب "= N4". وهذا هو مدى نقل التأثيرات الوراثية من النقطة الأولى إلى نقطة المرة الثانية. في هذه الحالة، فإنه يشير إلى التأثيرات الوراثية من الطلاقة تسمية الرسالة في رياض الأطفال تحمل إلى الطلاقة تجزئة فونمي في رياض الأطفال.
- في الخلية R5 اكتب "= N5 + O5". هذه هي الدرجة التي التأثيرات الوراثية من أول نقطتين مرة ترحيل إلى نقطة المرة الثالثة. في هذه الحالة، فإنه يشير إلى التأثيرات الوراثية من الطلاقة تسمية الرسالة في رياض الأطفال والطلاقة تجزئة فونمي في رياض الأطفال تحمل إلى مهارات القراءة على مستوى الكلمة في الصف 1.
- في الخلية R6 اكتب "= N6 +O6+P6". وهذا هو مدى نقل التأثيرات الوراثية من النقاط الثلاث الأولى إلى نقطة المرة الرابعة. في هذه الحالة، فإنه يشير إلى التأثيرات الوراثية من الطلاقة تسمية الرسالة في رياض الأطفال، والطلاقة تجزئة فونمي في رياض الأطفال، ومهارات القراءة على مستوى الكلمة في الصف 1 نقل إلى فهم القراءة في الصف 7.
- حساب مدى نقل التأثيرات البيئية المشتركة وغير المشتركة (التداخل) من المرحلة الابتدائية إلى المدرسة المتوسطة إلى حد كبير كما هو الحال في الخطوة 4-5.
- حساب مدى ظهور العوامل الوراثية الفريدة والبيئية المشتركة والبيئية غير المشتركة على الإنترنت في كل نقطة زمنية معينة (أي الدرجة).
- نسخ النسب المئوية من الخلايا N3، O4، P5، وQ6 في الخلايا S3، S4، S5، و S6، على التوالي، للحصول على مدى العوامل الوراثية الفريدة تأتي على الانترنت في كل درجة.
- نسخ النسب المئوية من الخلايا N8، O9، P10، و Q11 في الخلايا U3، U4، U5، وU6، على التوالي، للحصول على مدى العوامل البيئية المشتركة الفريدة تأتي عبر الإنترنت في كل درجة.
- نسخ النسب المئوية من الخلايا N13 و O14 و P15 و Q16 إلى الخلايا W3 و W4 و W5 وW6 على التوالي للحصول على مدى العوامل البيئية الفريدة غير المشتركة تأتي عبر الإنترنت في كل درجة.
- لضمان صحة كافة العمليات الحسابية، يجب أن تضيف القيم الموجودة في الخلايا R3-W3 وR4-W4 وR5-W5 وR6-W6 ما يصل إلى 100. ويصور الشكل 6الخطوات من 4.5 إلى 4.7.
الشكل 6: توضيح الخطوات 4-5-4-8. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
- رسم التداخل الوراثي وكذلك التأثيرات الوراثية الفريدة عن طريق النقر والسحب الماوس فوق الخلايا R2-R6 و S2-S6 لتسليط الضوء على البيانات.
- انقر فوق القائمة إدراج.
- انقر على المخططات > عمود مكدس.
- كرر الخطوات 4-9-4-11 للتداخل البيئي المشترك وغير المشترك وكذلك التأثيرات الفريدة. اختر الخلايا T2-T6 وU2-U6 لرسم التأثيرات البيئية المشتركة، واختر الخلايا V2-V6 وW2-W6 للتأثيرات البيئية غير المشتركة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ويبين الشكل 7التقديرات الموحدة للتأثيرات الوراثية والبيئية المشتركة وغير المشتركة من نموذج تحلل كلسكي المتعدد المتغيرات. وبوجه عام، كشفت النتائج أن الاختلافات الفردية في مهارات القراءة قبل القراءة في رياض الأطفال والصف الأول على مستوى الكلمات تمثل نسبة كبيرة من التباين الجيني (40 في المائة) فضلا عن البيئة المشتركة (39٪) يؤثر على فهم القراءة الصف السابع. وبالإضافة إلى ذلك، أشارت النتائج إلى درجة من المصادر الفريدة التي تدخل حيز التنفيذ لكل مهارة قراءة فردية في كل درجة.
الشكل 7: نموذج تحلل كلوسكي متعدد المتغيرات مع تقديرات مسار موحدة للتأثيرات الوراثية والبيئية. يتم تصوير المتغيرات المقاسة كمستطيلات، ومتغير كامن كشكل بيضاوي. LNF = الطلاقة تسمية رسالة رياض الأطفال، PSF = رياض الأطفال فونمي تجزئة الطلاقة، WLRS = الصف الأول مهارات القراءة على مستوى الكلمة، RC = فهم القراءة الصف السابع. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
وكما هو مبين في الشكل 8،يبدو أن هناك حصة كبيرة من التأثيرات الوراثية الفريدة (الخضراء الداكنة) على الطلاقة في تسمية الحروف في رياض الأطفال (36 في المائة)، والطلاقة في تجزئة الهاتف في رياض الأطفال (40 في المائة)، وفهم القراءة في الصف السابع (30 في المائة). وعلى النقيض من ذلك، ارتبطت مهارات القراءة على مستوى الكلمات بدرجة أقل بالتأثيرات الوراثية الفريدة التي تنشأ في الصف الأول (20٪). وكانت التأثيرات الوراثية على مهارات القراءة على مستوى الكلمة متداخلة في معظمها (الأخضر الفاتح) مع تأثيرات وراثية على الطلاقة تسمية الحروف والطلاقة تجزئة فونمي (40٪).
الشكل 8: النسبة المئوية للتأثيرات الوراثية الفريدة والمتداخلة على كل مهارة قراءة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
وبالتركيز على التأثيرات البيئية المشتركة (انظر الشكل 9)،تشير النتائج إلى أن تداخل البيئة المشتركة (الأزرق الفاتح) قد أثر على الطلاقة في تسمية الحروف والطلاقة في قطاع الهاتف في رياض الأطفال (9 في المائة). وبالمثل، انعكست الآثار البيئية المشتركة المتداخلة في مهارات القراءة على مستوى الكلمات في الصف الأول (15 في المائة) وفهم القراءة في الصف السابع (39%) التي تم تقاسمها أيضا مع مهارات القراءة رياض الأطفال. تم العثور على عوامل بيئية مشتركة فريدة (الأزرق الداكن) لمهارات القراءة على مستوى الكلمة من الصف الأول (15٪). وكانت هذه التأثيرات مستقلة عن التأثيرات البيئية المشتركة في رياض الأطفال.
الشكل 9: النسبة المئوية للتأثيرات البيئية المشتركة الفريدة والمتداخلة على كل مهارة من مهارات القراءة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
وفيما يُعنى بالتأثيرات البيئية غير المشتركة (انظر الشكل 10)،تشير النتائج إلى وجود تداخل ضئيل جداً بين العوامل (الأصفر الفاتح). وتشير معظم التأثيرات البيئية غير المشتركة إلى تأثيرات فريدة (صفراء داكنة) في كل نقطة زمنية فردية (أي درجة).
الشكل 10: النسبة المئوية للتأثيرات البيئية غير المشتركة الفريدة والمتداخلة على كل مهارة من مهارات القراءة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
ويبين الشكل 11التمثيل العام للعوامل الوراثية والبيئية الكامنة وراء مهارات القراءة من المرحلة الابتدائية إلى المرحلة المتوسطة. وبوجه عام، تبين أن مهارات القراءة تتأثر على ما يبدو بالعوامل الوراثية والبيئية على حد سواء خلال هذه الفترة الإنمائية.
الشكل 11: النسبة المئوية الإجمالية للتأثيرات الوراثية والبيئية المشتركة وغير المشتركة على كل مهارة من مهارات القراءة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
وكان الهدف من هذه الدراسة هو توضيح كيف يمكن استخدام الطريقة الراسخة داخل علم الوراثة السلوكي، طريقة تحلل Cholesky متعددة المتغيرات، بشكل فعال لفهم العلاقات عبر المتغيرات في السياق الزمني. وعلى وجه التحديد، تتيح هذه الطريقة تقدير مدى ظهور التأثيرات الجينية والبيئية الفريدة خلال نقاط زمنية معينة (مثل الصف المدرسي)، فضلاً عن إظهار تداخل التأثيرات الوراثية والبيئية عبر العديد من نقاط الوقت.
هناك خطوة حاسمة واحدة في البروتوكول، وهو تقدير نموذج التحلل Cholesky متعددة المتغيرات. في بعض الأحيان، يتطلب البرنامج النصي لبرنامج النمذجة الإحصائية تعديلات في قيم البداية استناداً إلى البيانات المدخلة. يمكن للباحثين استخدام قيم البداية المختلفة، التي اقترحها ناتج برنامج النمذجة الإحصائية، لتمكين عمليات تكرار أكثر سلاسة في توليد التقديرات الوراثية والبيئية.
قد يكون تعديل البروتوكول (أي البرنامج النصي لبرنامج النمذجة الإحصائية) ضرورياً إذا حلت المتغيرات الكامنة محل المتغيرات المقاسة. في Mplus، يتم تعريف متغير كامن باستخدام عبارة "BY" مع متغيرين أو أكثر قياس. على سبيل المثال، في هذا البرنامج النصي الإدخال المشروح، يتم تعريف المتغير الكامنة لكل توأم في المقطع "MODEL:" كـ "FLU0 BY nneworf0* nnewnwf0 (3-4);" للتوأم الأول في الزوج التوأم و "FLU1 BY nneworf1* nnewnwf1 (3-4);" للتوأم الثاني في الزوج التوأم. ويشير تعديل آخر إلى التمثيل الرسومي للنتائج. يمكن رسم النتائج باستخدام تقنيات بديلة، مثل المخططات الدائرية. وقد استخدمت أعمدة مكدسة هنا لأن هذا هو تقنية التصور النموذجية في مجال علم الوراثة السلوك.
هناك قيود على طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات. الإنحلال [مولتيفاريت] [كلّسكي] ال [غلد ستندرد] تحليل في تصرف علم وراثة إن هناك يكون فائدة في يستكشف فروق فرديّة في علاقات طوليّة بين متغيرات مختلفة في مختلفة وقت نقطات. إذا كان هناك بدلا من ذلك مصلحة في اختبار الأسئلة التي تحركها التنمية تهدف إلى استكشاف الاختلافات الفردية في تطوير متغير واحد (نفس) عبر نقاط زمنية متعددة، ثم يمكن استخدام نموذج simplex (الموضح في الشكل 12). في نموذج simplex، A1،C1،و E1 العوامل الموجودة في الوقت 1 تستمر جزئيا حتى الوقت 2 (مسارات الانحدار منA 1 إلى A2،A 2 إلى A3،...، C1 إلى C2،...، الخ)، في ذلك الوقت جديدة قد تدخل العوامل (المخلفات، المسماة "Res." في الشكل 12).
نموذج التحلل Cholesky متعددة المتغيرات ونموذج simplex تنتج بالضبط نفس مصفوفة التباين والتباين المشترك إذا كان هناك نقطتين زمنيتين، ولكن أي نقاط زمنية إضافية تفصل بين النموذجين. مع أكثر من نقطتين زمنيتين، تنتج طريقة تحلل Cholesky تقديرات بين جميع نقاط الوقت. ويمكن أن يؤدي ذلك إلى تقدير العلاقات التي ليست ذات مغزى إنمائي (مثل التأثيرات الوراثية والبيئية من الصف الأول في الصف السابع). ومن ناحية أخرى، يقدر نموذج البسيط العلاقات ذات الصلة بالتنمية (مثل التأثيرات الوراثية والبيئية من الصف الأول إلى الصف الثاني، والصف الثاني إلى الصف الثالث، وما إلى ذلك). ويعكس النمط الأخير المسار الطبيعي للأطفال من خلال المدرسة، حيث يتقدمون من صف إلى آخر. وقد تم وصف وصف أكثر شمولا لنموذج simplex10.
الشكل 12: نموذج البسيط. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
وهناك قيد إضافي على طريقة التحلل Cholesky متعددة المتغيرات هو أنه في حين أنه يتيح التحديد الكمي للتأثيرات الوراثية والبيئية، فإنه لا يحددها. ولذلك، لا يمكن تحديد الجينات التي تؤثر على وجه التحديد على الصفات التي تقاس بالمتغيرات المستخدمة في التحليل. وبالمثل، لا يمكن تحديد البيئات المحددة التي أسهمت في التأثيرات البيئية المشتركة أو غير المشتركة إلا في البيئات المحددة. وفي الدراسة الحالية، كانت هناك بعض الأدلة التجريبية بشأن البيئات المحددة المحتملة التي قد تكون موجودة. فعلى سبيل المثال، تبين أن بيئة القراءة في الفصول الدراسية في المدارس الابتدائية لها آثار طولية على فهم القراءة في المدارس المتوسطة (تستند نتائج الدراسة إلى هذا التقرير)11. بيد أن إحراز مزيد من التقدم يجب أن يعتمد على تحليلات إضافية لتحديد بيئات أخرى.
على الرغم من هذه القيود، طريقة التحلل Cholesky هو نهج شعبية لأسئلة البحوث الوراثية الطولية، متعددة المتغيرات، السلوكية. هذه التقنية سهلة البرمجة وحلها. وهو يقدم منظورا فريدا للعلاقات الجينية والبيئية المتحللة بين النقاط الزمنية، وبالتالي تحديد التأثيرات المحددة زمنيا مع تمييزها عن التأثيرات المتداخلة عبر نقاط زمنية متعددة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
Acknowledgments
وقد تم دعم هذا البحث جزئيا بمنحة من المعهد الوطني لصحة الطفل والتنمية البشرية (P50 HD052120). والآراء المعرب عنها في هذا التقرير هي آراء المؤلفين ولم تستعرضها أو توافق عليها الوكالات المانحة.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Microsoft Office Excel | Microsoft | ||
| Microsoft Office Powerpoint | Microsoft | ||
| Microsoft Office Visio | Microsoft | ||
| Microsoft Office Word | Microsoft | ||
| Mplus Statistical Program | Mplus |
References
- Muter, V., Hulme, C., Snowling, M. J., Stevenson, J. Phonemes, rimes, vocabulary and grammatical skills as foundations of early reading development: Evidence from a longitudinal study. Developmental Psychology. 40 (5), 665-681 (2004).
- Schatschneider, C., Fletscher, J. M., Francis, D. J., Carlson, C. D., Foorman, B. R. Kindergarten prediction of reading skills: A longitudinal comparative analysis. Journal of Educational Psychology. 96 (2), 265-282 (2004).
- Byrne, B., et al. Longitudinal twin study of early literacy development: Preschool and kindergarten phases. Scientific Studies of Reading. 9 (3), 219-235 (2005).
- Christopher, M. E., et al. Genetic and environmental etiologies of the longitudinal relations between prereading skills and. Child Development. 86 (2), 342-361 (2015).
- Neale, M. C., Cardon, L. R. Methodology for Genetic Studies of Twins and Families. , Springer Science. Kluwer Academic Publishers B.V. Dordrecht, Netherlands. (1992).
- Byrne, B., et al. Genetic and environmental influences on early literacy. Journal of Research in Reading. 29 (1), 33-49 (2006).
- Byrne, B., et al. Genetic and environmental influences on aspects of literacy and language in early childhood: Continuity and change from preschool to grade 2. Journal of Neurolinguistics. 22 (3), 219-236 (2009).
- Erbeli, F., Hart, S. A., Taylor, J. Longitudinal associations among reading related skills and reading comprehension: A twin study. Child Development. 89 (6), e480-e493 (2018).
- Muthén, L. K., Muthén, B. O. Mplus. The comprehensive modeling program for applied researchers: User’s guide. , Muthén and Muthén. Los Angeles, CA. (2012).
- Hart, S. A., et al. Exploring how nature and nurture affect the development of reading: An analysis of the Florida Twin Project on Reading. Developmental Psychology. 49 (10), 1971-1981 (2013).
- Taylor, J., Roehrig, A. D., Hensler, B. S., Connor, C. M., Schatschneider, C. Teacher quality moderates the genetic effects on early reading. Science. 328 (5977), 512-514 (2010).
