Tutorium zur Vorlesung Differentielle
Psychologie
Heutiges Thema: Genetik und Umwelt
Larissa Fuchs
WIEDERHOLUNG:
VERHALTENSTHEORIE &
KOGNITIVE STILE
Genetik und Umwelt 2
Woraus ergibt sich nach der Sozialen
Lerntheorie das Verhaltenspotential?
Genetik und Umwelt 3
Welche beiden generalisierten
Erwartungen gibt es nach der Sozialen
Lerntheorie und wie kann man sie
näher beschreiben?
Genetik und Umwelt 4
Welche vier Erwartungen haben nach
dem handlungstheoretischen
Partialmodell einen Einfluss auf die
Handlungen einer Person?
Genetik und Umwelt 5
Was ist die Vertrauenstrias im
handlungstheoretischen Partialmodell
der Persönlichkeit?
Genetik und Umwelt 6
Was ist Feldabhängigkeit und wie
kann man sie messen?
Genetik und Umwelt 7
Was ist der Matching Familiar Figures
Test und mit welchem Trait soll er
zusammenhängen?
Genetik und Umwelt 8
Genetik und Umwelt
1. Genetik und Umwelt
a. Die Anlage-Umwelt-Debatte
b. Grundbegriffe
c. Erblichkeitsschätzung
d. Experimentelle Designs
2. Ergebnisse
a. Allgemeine Intelligenz
b. Persönlichkeit
Genetik und Umwelt 9
Die große Frage…
… Nature vs. Nurture? Anlage oder Umwelt?
z.B. Behaviorismus: Verhalten wird durch verschiedene Reize ausgelöst; Wichtigkeit der Umweltfaktoren betont
z.B. Eysenck, Gray, Davidson: Neuroanatomische Systeme bedingen Unterschiede in der Persönlichkeit! Wichtigkeit genetischer Faktoren
Z.B. Cattell: fluide Intelligenz ist genetisch (mit)bedingt, kristallisierte Intelligenz entwickelt sich durch Lernerfahrungen Interaktion von Anlage und Umwelt
Nativismus (Anlageorientierung) vs. Empirismus (Umweltorientierung)
Oder: Anlage-Umwelt-Interaktionismus
Genetik und Umwelt 10
Anlage-Umwelt-Interaktionismus
Genetik und Umwelt 11
Kann jemand die Begriffe erklären, die in dieser Grafik
vorkommen? V.a.: was ist ein Phänotyp, was ist ein Genotyp?
Anlage-Umwelt-Interaktionismus
Phänotyp = Erscheinungsbild
Genotyp = Gesamtheit aller Erbanlagen
Alimentation = Gesamtheit der Umwelteinflüsse, die mit genotypischen
Einflüssen (auf den Phänotyp) interagieren
Stimulation = Stimuli, die sensorisch verarbeitet werden und Verhalten
beeinflussen
Selektion = Umwelteinflüsse, die die Fortpflanzungschancen des
Organismus beeinflussen
Genetik und Umwelt 12
Genetik und Umwelt
1. Genetik und Umwelt
a. Die Anlage-Umwelt-Debatte
b. Grundbegriffe
c. Erblichkeitsschätzung
d. Experimentelle Designs
2. Ergebnisse
a. Allgemeine Intelligenz
b. Persönlichkeit
Genetik und Umwelt 13
Genetische Grundbegriffe
Was sind Chromosomen? Was ist das Genom? Was sind
Gene? Was ist ein Allel?
Menschen haben 23 Chromosomen, die vererbt werden (Vater und Mutter: je
23 Chromosomen)
Chromosomen enthalten das Genom – gesamte Erbinformation des Menschen
Besteht aus DNA mit vier verschiedenen Basen (Adenin, Thymin, Guanin,
Cytosin)
Genom ist in einzelne Gene unterteilt
Allele: verschiedene Varianten der einzelnen Gene (Unterschiede in
Basenpaaren)
Genetik und Umwelt 14
Genetische Grundbegriffe
Vererbung
Gene der Eltern: homozygot / heterozygot
Diese werden bei Kindern neu kombiniert
Welches elterliche Gen wird an das Kind weiter gegeben?
Dominant-rezessiv:
ein Allel (von einem Elternteil) dominiert die Merkmalsausprägung (z.B. ein Elternteil Blutgruppe B, ein Elternteil Blutgruppe 0 Kind hat immer Blutgruppe B)
rezessives Allel tritt nur in Erscheinung, wenn auch das andere Allel rezessiv ist (z.B. Blutgruppe 0 + Blutgruppe 0 Blutgruppe 0 beim Kind)
Intermediär: gemischte Ausprägung beider elterlicher Allele (kommt beim Menschen nicht vor)
Kodominanz: beide Genallele führen zu Merkmalsausprägung (z.B. Blutgruppe A + B Blutgruppe AB beim Kind)
Genetik und Umwelt 15
Genetische Grundbegriffe
Vererbung
Wie beeinflussen die Gene den Phänotyp des Kindes?
Monogene Vererbung: ein Gen bestimmt das Merkmal (z.B.
Phenylketonurie)
Multi-/oligogene Vererbung: mehrere Gene bestimmen das Merkmal
Polygene Vererbung: das Zusammenwirken mehrerer Gene bestimmt das
Merkmal, es entstehen häufig neue Versionen der Erbsubstanz
Polygenie und Polyphänie
Polygenie: mehrere Gene können dasselbe Merkmal beeinflussen
Polyphänie: ein Gen kann verschiedene Merkmale beeinflussen
Genetik und Umwelt 16
Genetik und Umwelt
1. Genetik und Umwelt
a. Die Anlage-Umwelt-Debatte
b. Grundbegriffe
c. Erblichkeitsschätzung
d. Experimentelle Designs
2. Ergebnisse
a. Allgemeine Intelligenz
b. Persönlichkeit
Genetik und Umwelt 17
Erblichkeitsschätzung
Umwelt und Gene haben einen Einfluss auf die menschliche
Persönlichkeit…
Varianzzerlegung (Haupteffekt-Modell)
VP = VG + VU + Vf
Phänotypische Varianz = genetisch bedingte Varianz + Varianz durch Umwelteinflüsse + Fehlervarianz
VU = VC + VE
Varianz durch Umwelteinflüsse = geteilte Umwelt (in Familie) + nichtgeteilte Umwelt (der Kinder einer Familie)
VG = VA + VAM + VD + VI
Genetisch bedingte Varianz = additive Effekte der elterlichen Gene + Varianz aufgrund gezielter Partnerwahl + interindividuelle Merkmalsvariabilität durch Dominanzabweichung der Gene + interindividuelle Variabilität durch Wechselwirkung verschiedener Gene (Epistase)
Genetik und Umwelt 18
Erblichkeitsschätzung
… von der Varianzschätzung zur Erblichkeit:
Erblichkeit bzw. Heritabilität h² = 𝑽𝑮
𝑽𝑷
Anteil der genetisch bedingten Varianz an der phänotypischen Varianz
Bisher: Haupteffekt-Modell
Annahme: Genotypen verteilen sich gleichmäßig über Umwelten
Ist aber nicht so! erweitertes Modell
Genetik und Umwelt 19
Erblichkeitsschätzung
Erweitertes Modell
VP = VG + VU + 2 x VG,U + VGxU + Vf
VG, U = Erbe-Umwelt-Kovarianz: bestimmte Genotypen treten eher in bestimmten Umwelten auf; 3 Formen davon:
Passive Erbe-Umwelt-Kovarianz: Eltern geben ihren Kindern Gene und Umweltbedingungen mit
Reaktive Erbe-Umwelt-Kovarianz: Umwelt reagiert auf genetische Faktoren (z.B. Intelligenz, Talente)
Aktive Erbe-Umwelt-Kovarianz: Individuum sucht sich für seine genetischen Voraussetzungen passende Umwelt
VGxU = Erbe-Umwelt-Interaktion: Gene wirken sich in verschiedenen Umgebungen unterschiedlich aus
Genetik und Umwelt 20
Erblichkeitsschätzung
Beispiel für Interaktion von Genen und Umwelt (Studie aus VL)
Was sagt diese Grafik aus?
Genetik und Umwelt 21
Es gibt verschiedene Polymorphismen (Ausprägungen des Allels) für MAO – Aktivität
zwei Gruppen der Studie: hohe / niedrige MAO-Aktivität (UV1)
UV2: keine / wahrscheinliche / schwere Misshandlung in der Kindheit
AV: Antisoziales Verhalten
Niedrige MAO-Aktivität + größere Schwere der Misshandlung in der Kindheit
größerer Anstieg antisozialen Verhaltens als bei hoher MAO-Aktivität
Genetik und Umwelt
1. Genetik und Umwelt
a. Die Anlage-Umwelt-Debatte
b. Grundbegriffe
c. Erblichkeitsschätzung
d. Experimentelle Designs
2. Ergebnisse
a. Allgemeine Intelligenz
b. Persönlichkeit
Genetik und Umwelt 22
Experimentelle Designs
Wie kann man herausfinden, wie hoch die Erblichkeit einer
Eigenschaft (Intelligenz / Persönlichkeitsmerkmal / …) ist?
Zwillingsstudien
Wichtige Varianzquellen dafür:
a²: additive genetische Effekte (VA)
d²: interindividuelle Merkmalsvarianz durch Dominanzabweichung (VD)
i²: Effekte von Epistase (Wechselwirkung verschiedener Gene)
c²: Effekte geteilter Umwelt (VC)
e²: Effekte der für jedes Individuum verschiedenen Umwelt, Fehler
Genetik und Umwelt 23
Zwillingsstudien
Genetik und Umwelt 24
Unterschiede zwischen eineiigen
Zwillingen, die getrennt aufwachsen, sind
NUR auf Umweltunterschiede
zurückzuführen (da die genetischen
Komponenten genau gleich sind)
Korrelation zwischen getrennten EZ =
Schätzer allgemeiner Erblichkeit
Problem: Annahme komplett
verschiedener Umwelten, aber: evtl.
selektive Platzierung, gemeinsame
prä- und perinatale Umwelt
Weitere experimentelle Designs
Genetik und Umwelt 25
Vergleich von EZ (eineiigen Zwillingen) und ZZ (zweieiigen Zwillingen)
Falconer-Formel für Erblichkeit in engerem Sinne
Korrelationen für EZ und ZZ : rEZ = a² + c²; rZZ = 0,5a² + c²
Erblichkeit: h² = a² = 2 (rEZ – rZZ)
Außerdem Berechnungsmöglichkeiten für c² (geteilte Umwelt) und e²
(nichtgeteilte Umwelt, Fehler)
c² = 2 x rZZ – rEZ; e² = 1 – rEZ
a² d² i² c² (zus. /
getrennt)
EZ 1 1 1 1 / 0
ZZ 0.5 0.25 0 1 / 0
Weitere experimentelle Designs
Probleme mit der Falconer-Formel
h² = a² ist ein vereinfachtes Modell; eigentlich spielen noch nicht-additive genetische Effekte (d²!) eine Rolle im Extremfall (keine additiven, aber starke nicht-additive genetischen Effekte): rEZ – rZZ = 0,75 x d² (durch d² erklärbar) Verdoppelung in der Falconer-Formel Überschätzung von h² und dem genetischen Einfluss!
Selektive Partnerwahl rZZ höher als angenommen h² unterschätzt
Unterschiede zwischen EZ und ZZ (und damit rEZ und rZZ) können nicht nur auf Gene, sondern auch auf (systematisch) unterschiedliche Umwelten von EZ und ZZ zurückgehen (z.B. verschiedenes Elternverhalten, EZ verbringen mehr Zeit miteinander als ZZ, …)
[Equal Environment – Hypothese: Annahme, dass die Umwelten gleich sind]
Genetik und Umwelt 26
Weitere experimentelle Designs
Adoptionsstudien
genetischer Einfluss: Gemeinsamkeiten zwischen Adoptivkindern und
ihren leiblichen Eltern
Umwelteinfluss: Gemeinsamkeiten zwischen Adoptivkindern und ihren
Adoptiveltern
Studien mit Heimkindern
Heimkinder haben keine gemeinsamen Gene, aber eine geteilte Umwelt
Gemeinsamkeiten deuten auf Umwelteinflüsse hin
Genetik und Umwelt 27
Genetik und Umwelt
1. Genetik und Umwelt
a. Die Anlage-Umwelt-Debatte
b. Grundbegriffe
c. Erblichkeitsschätzung
d. Experimentelle Designs
2. Ergebnisse
a. Allgemeine Intelligenz
b. Persönlichkeit
Genetik und Umwelt 28
Befunde: Allgemeine Intelligenz
gesamte Korrelation zwischen getrennt aufgewachsenen EZ
(= allgemeine Erblichkeit): r = 0.74
obere Schranke für Erblichkeit von Intelligenz (überschätzt vermutlich)
EZ vs. ZZ (Falconer-Formel):
h² = 0.52 (ähnlich auch: Strukturgleichungsmodelle)
Formel: h² = 2 x (rEZ – rZZ) = 2 x (0.86 – 0.60)
= 2 x 0.26 = 0.52
Genetik und Umwelt 29
Befunde: Allgemeine Intelligenz
Zwillingsstudien:
auch Umweltfaktoren haben einen (hohen) Einfluss
häusliche Umwelt ( + Persönlichkeitseigenschaften der Mutter), sozioökonomischer Status und Bildung der Eltern sind wichtige Prädiktoren für IQ (Wilson & Matheny, 1983)
Adoptionsstudien:
Befunde weisen auf eine deutliche genetische Komponente der Intelligenz hin (hohe Ähnlichkeit von Adoptivkindern und ihren leiblichen Eltern)
Längsschnittstudien: die genetische Komponente und die nichtgeteilte Umwelt werden mit steigendem Lebensalter wichtiger, während die (mit der Adoptivfamilie) geteilte Umwelt an Einfluss verliert
Intelligenzniveau: Adoptivkinder zeigen deutlich höhere IQs als ihre leiblichen Eltern Einfluss der Erziehung und des Bildungsniveaus in der Adoptivfamilie
Genetik und Umwelt 30
Befunde: Allgemeine Intelligenz
Welche Probleme könnte es bei Adoptionsstudien zum
Thema Intelligenz geben?
Adoptivfamilien stammen hauptsächlich aus der Mittel- und Oberschicht
( geringere Varianz bei Erziehungs- und Umweltbedingungen)
Familien, die Kinder zur Adoption freigeben, haben meist niedrigeren SÖS
und andere problematische Bedingungen ( geringere Aussagekraft der
Ergebnisse)
Adoptionsstudien gehen von rein additiven Wirkungen von Erbe und
Umwelt aus – Interaktionen sind dabei nicht berücksichtigt
Korrelationen von Adoptivkindern und leiblichen Eltern werden erhöht
durch prä- und perinatale Umgebungseffekte
Genetik und Umwelt 31
Befunde: Allgemeine Intelligenz
Geschwisterfolge
[im Durchschnitt] höhere Intelligenz der erstgeborenen Kinder im
Vergleich zu später geborenen
höhere Intelligenz bei Kindern in kleineren Familien als bei Kindern mit
vielen Geschwistern (für Erstgeborene und später Geborene)
Warum?
„durchschnittliche intellektuelle Umgebung“ (mentale Leistungsfähigkeit)
ist in einer Familie geringer, wenn viele Kinder (ältere Geschwister) da
sind (negativer) Einfluss auf IQ der jüngeren Kinder
Erstgeborene können ihren IQ steigern, indem sie kleineren Geschwistern
etwas beibringen
weitere Faktoren: Unterschiede zwischen Familien; Unterschiede in
Aufmerksamkeit der Eltern; pränatale Faktoren (Geburtsgewicht)
Genetik und Umwelt 32
Genetik und Umwelt
1. Genetik und Umwelt
a. Die Anlage-Umwelt-Debatte
b. Grundbegriffe
c. Erblichkeitsschätzung
d. Experimentelle Designs
2. Ergebnisse
a. Allgemeine Intelligenz
b. Persönlichkeit
Genetik und Umwelt 33
Befunde: Persönlichkeit
Gesamte Korrelation bei getrennt aufgewachsenen EZ: r = 0.5
(etwas geringerer Zusammenhang als bei Intelligenz)
EZ vs. ZZ (Falconer-Formel) ebenso:
Erblichkeit h² = 0.5
Sehr geringe Effekte der geteilten Umwelt, mittlerer Einfluss der
nichtgeteilten Umwelt trägt zur Unterschiedlichkeit von Geschwistern
bei (evolutionärer Vorteil)
Genetik und Umwelt 34
Befunde: Persönlichkeit
Zwillingsähnlichkeit und Kontaktdichte
Idee: Zwillingspaare, die mehr Kontakt haben, sind sich ähnlicher
Ähnlichere Neurotizismuswerte bei Zwillingspaaren, die viel Kontakt haben (aber: evtl. führt hohe Ähnlichkeit auch zu mehr Kontakt?)
Andere Studie: kein Zusammenhang von Kontaktdichte und Ähnlichkeit bei EZ gefunden
Zwillingsähnlichkeit durch Imitation?
Idee: Zwillinge übernehmen beide Verhaltensweisen des anderen Zwillings
Sollte eher bei EZ auftreten und bei diesen zu größerer Merkmalsvarianz + höheren Fallzahlen an Extremen der NV (sehr starke / geringe Ausprägung) führen
Belege dafür wurde in einer Studie in Bezug auf Kriminalität (höhere Kriminalitätsraten bei EZ als bei ZZ) gefunden
Genetik und Umwelt 35
Befunde: Persönlichkeit
Adoptionsstudien
Sehr geringe Ähnlichkeit von Persönlichkeitsmerkmalen bei
Adoptivkindern und Adoptiveltern
Mittlerer Zusammenhang der Persönlichkeitsmerkmale bei Adoptivkindern
und ihren leiblichen Eltern
Was kann man daraus schließen?
Geringer Einfluss der geteilten Umwelt
Hinweis auf eine moderate Erblichkeit von Persönlichkeitsmerkmalen
Genetik und Umwelt 36
Befunde: Persönlichkeit
Geschwisterfolge und Persönlichkeit
Insgesamt wenig Hinweise auf Geschwistereffekte im Bereich der Persönlichkeit (wichtigere Faktoren: SÖS, Erziehungsstil, …)
Evolutionspychologie: Nischentheorie der Persönlichkeit
Eltern müssen Fürsorge (parental investment) auf Geschwister verteilen diese haben verschiedene Strategien, um Fürsorge zu erhalten
Erstgeborene: identifizieren sich mit Eltern, unterstützen ihre Autorität, sind gewissenhafter
Jüngere Geschwister: sind eher rebellisch, höhere Offenheit für Erfahrungen und Extraversion
Weitere Hypothese: Geschwister sind sich genetisch ähnlich mehr Weitergabe der eigenen Gene, wenn man Überleben der eigenen Geschwister fördert (dabei größerer Vorteil für ältere Geschwister) ältere Geschwister zeigen größere Bereitschaft für unterstützendes Verhalten den Jüngeren gegenüber
Genetik und Umwelt 37
Danke für die Aufmerksamkeit!
Genetik und Umwelt 38
… noch Fragen?