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Chinese Journal of Behavioral Medical Science 11( 6) ,2002
卫生预防・论著 双生子儿童智力影响因素分析 1
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甄宏 , 季成叶 , 杨莉萍 , 王莹 , 杨先根 ( 1 . 北京大学儿童青少年卫生研究所, 北京 100083 ;2 . 北京市石景山中小学卫生保健所, 北京 100120) 摘要: 目的 分析双生子资料, 探讨遗传和环境因素对儿童智力影响及相互作用特点。方法 运用双生 子研究法和 韦氏 儿童智力量表对 87 对 6 ～17 岁 同性别 MZ 和 DZ 双 生子进行智 力测试和家 庭背景状况 调查。结果 儿童总智商 遗传度 为 0 .5175 , 言语智商遗传度为0 .7350 , 操作智商遗传度为0 .4732 。多因素正交设计 F 检验结果显示, 与遗传因素有交互作用的 环境因素有父母亲中学以下文化程度、父亲吸烟饮酒、母孕期患病及分 娩时有不利 因素、生育年 龄大于 29 岁、儿童 早期发 育 不良和早期教育。结论 儿童智力受遗传和环境双重影响, 父母较高文化程度、早期受到良好教育等有利环 境因素可促 进儿 童智力潜在遗传性的发挥, 母亲孕期患病、生育年龄大、家庭经济收入低等不利于儿童智力发育。 关键词: 智力; 双生子; 遗传度 A analysis on factors contributing to intelligence int wins children ZHE N Hong , JI Cheng- ye , YANG Li- pi ng , et al . I nstit ut e of Chil d and Adol escent Healt h , Peki ng Uni versit y , Beiji ng 100083 Abstract : Objective To anal yze and discuss t he effects and interacti ons of genetic and environment factors on i ntelli gence of t wi ns children . Methods The intelli gences of 87 t wi ns chil dren aged 6 ～12 were exa mined wit h t he Wechsler Intelli gence Scale for Chil dren , and their social and domestic situations were also i nvesti gated . Results Heritability of total i ntelli gence , verbal-i ntelligence and perfor mance-i ntelligence were 0 .5175 , 0 .7350 and 0 .4732 respectivel y . Multivariate anal ysis results revealed t hat geneti c factors have i nteracti on wit h environment factors , such as parents’education , fat her’s s moki ng and dri nki ng behavior , mother’s ill ness in pregnancy , abnor mit y duri ng deli very , beari ng age over 29 , chil dren’development situati on and education duri ng t heir earl y years . Conclusions The genetic factors and environment factors have i nteraction and double effects on chil dren i ntelli gence . So me advantage factors , i ncl udi ng parents’hi gh educati on , havi ng more educati on in chil dren’earl y years , etc . , can promote chil dren intelli gence , and ot her disadvantage factors(ill ness i n pregnancy , l ower do mestic economy) woul d do har mto chil dreni ntelli gence development . Key words : Intelli gence ; Twins ; Heritability 中图分类号: B842 .3
文献标识码: A
文章编号:1005- 8559( 2002) 06- 676-03
智力形成和发展取决于遗传因素和环境因素共同 作用, 遗传因素是儿童智力发育的基础, 后天环境因素 对儿童智力发育有重要影响。近年来国外有关认知能 力与智商方面的双生子研究结果表明: 认知能力很大 程度上都受到遗传因素影响, 而智力受后天环境因素 影响较大, 但一项以 FSI Q( Full Scale I Q) 量表为 基础 轻。本文结果也发现, 社会支持越好, 高原汽车兵的心 理健康水平越高, 支持这一观点。高原汽车兵大多远 离家乡和亲人, 长期在外工作, 社会支持就显得更加重 要。研究还发现, 在社会支持的三个维度中, 主观支持 与心理健康水平的相关度最高, 对支持的利用度次之, 客观支持则没有显著相关性, 说明只有“被感受到的支 持”才具有积极意义, 这对我们的心理卫生工作应该具 有重要指导意义。 多元逐步回归分析表明, 影响高原汽车兵心理健 康的主要因素为EPQ- N、 EPQ- P 、负性事件、事件总分, 社会支持总分、主观支持和军龄。根据这些情况, 可进 行有针对性地心理干预, 提高部队心理健康水平, 增强 部队战斗力。 ( 本研究得到 68090 部队卫生处、 62209 部队卫生处协 助, 特此致谢。 )
[ 1]
的双生子研究显示 : 对于女性来说,40 % 该量表的变 量与遗传有关; 而对于男性来说,70 % 的变量与遗传有 关。该项研究的效度为0 .8 , 故研究者提出扩大样本 量可能会得出不同结果。因此, 对智力影响因素的研 [ 2] 究结果还存在争议 , 我们采用双生子法和韦氏儿童 智力量表, 分析遗传和环境因素对儿童智力影响结果。 [ 参 考文献] 张西洲 , 马 勇, 张新 宇 , 等 . 高 原 边 防 官 兵 SCL- 90 评 定 结 果 分 析[ J] . 解 放军 预防医 学杂 志.1994 ,12 ( 5) :400 ～401 . [ 2] 汪向东 , 王希 林, 马 弘. 心 理 卫 生 评 定 量 表 手 册( 增 订 版) [ J] . 1999 增刊 :31 ～34 ,235 ～237 ,194 ～196 ,127 ～130 ,101 ～105 . [ 3] 王焕 林, 崔庶 , 高 柏良, 等 . 中 国 军人 个 性 特 征的 调 查 分 析[ J] . 中华精 神科杂 志,1997 ,30 ( 3) :179 ～182 . [ 4] 王焕 林, 孙剑, 余 海鹰, 等. 我 国军 人 症状 自 评量 表 常 模的 建 立 及其结 果分析[ J] . 中 华精 神科杂 志,1999 ,32 ( 1) :38 ～40 . [ 5] 张西 洲, 马勇 , 张 素萍, 等 . 海 拔5000 m 以上 地区 居住 一 年及 返 回平原 初期健 康 青 年 的 个 性 特 征 变 化[ J] . 高 原 医 学 杂 志 , 1997 ,7( 1) :6 ～8 . [ 6] 李露 斯, 胡建 林, 肖天利 , 等.1216 名 部队干 部战 士艾 森 克个 性 问卷调 查研究[ J] . 西 南国 防医药 ,1996 ,6( 4) :201 ～202 . [ 7] 吴兴 曲, 杨来启 , 张宏斌 , 等 . 高原 实 弹演 习 对战 士 心 理健 康 的 影响及 相关因 素分析[ J] . 中 国心 理卫生 杂志 ,2002 ,16( 1) :9 ～ 10 . [ 8] 张迪 然, 郑勇, 屠 礼红, 等. 贵 州省 少 数民 族 和汉 族 大 学生 的 心 理健康 及其个 性因素 分析[ J] . 中 华精 神科 杂 志,1997 ,30 ( 3) : 103 ～106 . [ 9] 高岚 , 罗 颖, 汪向 东, 等. 对受 洪灾 群 体创 伤 后应 激 反 应的 调 查 [ J] . 中华 精神 科杂志 ,2000 ,33( 2) :107 ～110 . 作 者简介 : 吴 兴曲( 1972- ) , 男( 苗 族) , 湖 北利 川 市 人, 主 治 医 师。 研 究 方向 : 军 事应激 障碍 及防护 。 收 稿日 期:2002-04- 21 编辑校 对: 林立 [ 1]
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中国行 为医 学科学 2002 年 第11 卷第 6 期
对象及方法 一、对象 2001 年5 ～6 月 在北京市石景山 区全 区所有小学中选取6 ～13 岁的双生子学龄儿童作为调 查对象。共 选 取 了116 对 双 生子, 其中 同 卵双 生 子 ( MZ) 57 对, 男性30 对, 女性27 对; 偶内性别相同的异 卵双生子( DZ) 30 对, 男性13 对, 女性17 对。MZ/ DZ 比为1 .9 :1 。双生子对的发生率为0 .77 ‰。 二、卵型鉴定 采用ABO、 RH 血型( 5 种血清) 、中 指毛、色盲和耳垂等9 种指标, 并配合相貌相似法进行 卵型鉴定, 据可查到的汉族人群基因频率的指标计算, 卵型鉴定的可靠性平均为96 % 。 三、智力测定 采用韦氏儿童智力评定量表, 了解 儿童智力水平。智商水平分7 级,130 分以上为 非常 优秀,120 ～129 为优秀,110 ～119 为中上, 即聪明,90 ～109 为中等,80 ～89 为中下( 迟钝) ,70 ～79 为 临界 状态,70 以下为有智力缺陷。 四、统计分析 采用 SPSS 统计软件进行分析, 单 因素的分析采用 t 检验, 多因素交互作用采用多因素 正交设计法, 进行 F 检验。 结 果 一、MZ 、 DZ 双生子智力平均偶内差比较 从表1 中看出, 言语智商、总智商水平以及词汇量 表2
表分, MZ 的平 均偶内差显著小 于 DZ , 表明可能受遗 传因素影响大, 操作智商两组间未见明显差异。 表1
*
双 生子智 商平 均偶内 差比 较 MZ( n = 57 对)
DZ( n = 27 对)
x( s)
x ( s)
常识
1 .39( 1 .33)
1 .59( 1 .25)
类同
2 .40( 2 .20)
2 .30( 1 .94)
算术
2 .00( 1 .87)
2 .19( 1 .73)
词汇
1 .30( 1 .15)
理解
1 .59( 1 .36)
2 .00( 2 .09)
言语I Q
6 .39( 5 .66)
11 .07( 17 .58)
填图
2 .30( 2 .42)
2 .52( 1 .87)
排列
3 .32( 2 .53)
3 .93( 3 .25)
积木
1 .67( 1 .68)
1 .63( 1 .31)
拼图
2 .00( 1 .71)
2 .04( 1 .45)
译码
2 .21( 1 .87)
2 .59( 1 .69)
操作I Q
8 .16( 6 .97)
12 .07( 9 .10)
总I Q
6 .26( 4 .66)
*
2 .04( 1 .51)
9 .63( 5 .86)
*
* *
P < 0 .05 , * * P < 0 .01
二、智商的遗传度估计 为进一步探讨遗传因素对智力的影响程度, 我们 对双生子总智商及 各分量表测定成绩 进行遗传度估 计, 由表2 看出, 言语智商遗传度 最高, 为0 .7350 , 表 明主要受遗传因素影响。词汇、理解分别为0 .5838 和 0 .5456 。总智商接近0 .5 , 为0 .5127 。
双生 子智 商的遗 传度 估计
常识
类同
算术
词汇
理解
言 语I Q
填图
排列
积木
拼图
译码
操作I Q
总I Q
R mz
0 .7435
0 .6049
0 .5774
0 .7718
0 .7362
0 .8051
0 .5168
0 .3925
0 .6817
0 .6808
0 .4424
0 .7044
0 .8047
Rdz
0 .5749
0 .4284
0 .4364
0 .4517
0 .4195
0 .2643
0 .3610
0 .3119
0 .6377
0 .5022
0 .4112
0 .4388
0 .5991
H2
0 .3964
0 .3087
0 .2501
0 .5838
0 .5456
0 .7350
0 .2439
0 .1172
0 .1212
0 .3586
0 .0529
0 .4732
0 .5127
三、遗传和环境因素对智力的交互影响 由于智力的发育是多因素作用的结果, 因此我们 对87 对双生子进行了遗传和环境的交互作用的研究, 从儿童性别、父母文化程度、家庭经济月收入、母亲生 育该双胞胎时的年龄、母孕期患病和其他的异常情况、 儿童早期发育、早期教养方式等13 个因素方面进行多 因素的交互作用分析, 结果见表3 。 表3
不同影 响因素 与卵 型交互 作用 分析
影响因素
言语智商
操作智商
F
F
P
P
总智商 F
P
卵型* 性别
1 .688 0 .192
0 .901 0 .411
0 .357 0 .701
卵型* 父亲文化
4 .913 0 .004
2 .195 0 .096
3 .832 0 .013
卵型* 母亲文化
4 .245 0 .008
2 .833 0 .044
2 .605 0 .058
卵型* 家庭收入
3 .857 0 .000
2 .666 0 .002
3 .290 0 .000
卵型* 父亲吸烟
6 .974 0 .002
6 .436 0 .003
5 .752 0 .005
卵型* 父亲饮酒
9 .544 0 .003
7 .585 0 .007
8 .770 0 .004
卵型* 生育年龄
2 .452 0 .014
3 .582 0 .001
2 .706 0 .007
卵型* 父母婚姻
5 .510 0 .022
1 .249 0 .268
3 .425 0 .069
卵型* 孕期不利因素
6 .341 0 .003
4 .118 0 .020
5 .669 0 .005
卵型* 分娩不利因素
1 .583 0 .123
0 .674 0 .758
0 .607 0 .817
卵型* 早期患病
2 .726 0 .072
0 .064 0 .938
0 .716 0 .492
卵型* 早期发育
3 .321 0 .003
1 .646 0 .127
0 .982 0 .457
卵型* 早期教育
3 .312 0 .015
4 .721 0 .002
4 .380 0 .003
从表3 中看出, 在言语智商方面, 与卵型有显著交 互作用的有父母亲文化程度、家庭经济收入、父亲吸烟
饮酒、生育年龄、父母婚姻、孕期不利因素、早期儿童发 育和早期教育状况10 种因素; 在操作智商方面, 与卵 型有显著交互作用的有父亲文化程度、家庭经济收入、 父亲吸烟饮酒、生育年龄、孕期不利因素和儿童早期教 育7 种因素, 这7 种环境因素与遗传因素共同交互作 用于儿童总智商。 对遗传和环境因素交互作用的进一步分析结果发 现( 见表4) : 母亲中学以下文化程度、生育年龄大于29 岁和父亲饮酒组, MZ 言语智商偶内平 均差显著低于 DZ 。 父母亲中学以下文化程度、父亲吸烟、父母婚姻关 系和睦、母孕期有一种以上不利因素、孩子早期发育健 康、有早期教育的 MZ 两孩子的操作智商差距显著低 于DZ 。 讨 论 一、 MZ 、 DZ 两组学生智力水平比较 在进行 MZ 、 DZ 智 商平均偶内差 比较之 前, 我们 分析了 两组 学生的 智力 水平, MZ 言语 智商、操 作智 商、 总 智 商 均 值 分 别 为 96 . 6 、 103 .18 、 99 . 50 , DZ 为 100 .11 、 103 .88 、 103 .29 , 两组间未见显著差异, MZ 组 智力优秀、中上、中等, 中下( 迟钝) 、智力低下的学生构 成比与 DZ 组间也未见显著差异, 表明 MZ 、 DZ 两组学 生的智商具有可比性。
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表4 影 响因素 父 亲文 化 母 亲文 化 # 家庭 收入
父 亲吸 烟 父 亲饮 酒 父 母婚 姻 生 育年 龄
孕期 不利 因素 早 期发 育 早 期教 育
MZ 、DZ 言语、操 作和总 智商 平均偶 内差在 不同 因素组 间的 比较( MZ = 57 对, DZ = 30 对) 言语I Q
分组
操 作I Q
总I Q
MZ( x )
DZ( x )
MZ( x )
DZ( x )
MZ( x )
DZ( x )
大专 以上
6 .19
7 .78
7 .37
12 .07
6 .90
9 .63
中学 以下
5 .98
13 .25
8 .48
11 .13 *
6 .23
9 .44 *
大专 以上
10 .13
8 .44
6 .88
12 .33
9 .13
10 .44
8 .72
*
6 .04
9 .22 *
*
中学 以下
5 .85
12 .39
≤285 元
7 .13
9 .86
9 .13
12 .57
6 .00
12 .00
286 元
6 .67
7 .08
7 .54
9 .33
6 .51
7 .67
963 .21 元
6 .00
6 .67
10 .00
17 .33
7 .00
11 .67
不吸
6 .59
4 .83
8 .29
7 .67
10 .94
6 .12
5 .17
*
6 .56
10 .90 * 7 .87
吸
6 .34
8 .61
8 .18
不饮
7 .85
5 .13
7 .80
11 .27
7 .50
7 .76
13 .08
5 .07
13 .33
*
*
饮
4 .83
和睦
6 .64
7 .95
8 .08
12 .48 *
6 .35
10 .35 *
不 好或 破裂
6 .06
8 .67
6 .31
8 .33
5 .13
4 .67
< 26 岁
7 .11
6 .60
8 .27
12 .40
6 .50
9 .60
26 ～29 岁
6 .04
7 .50
9 .00
13 .21
6 .64
9 .64
3 .75
5 .67
3 .88
9 .67 *
11 .08
* *
* *
11 .83 *
* *
> 29 岁
5 .37
正常
7 .00
8 .28
7 .44
10 .17
5 .81
9 .44 *
一种 以上
5 .77
16 .67
8 .27
15 .89 *
6 .64
10 .00
13 .00
* *
9 .35 *
正常
5 .83
7 .08
7 .41
一种 以上
8 .70
13 .00
10 .60
16 .67
7 .56
13 .67
无
3 .00
17 .00
8 .00
12 .00
5 .67
17 .00
8 .17
*
6 .05
有
6 .57
10 .85
11 .96
12 .08
5 .93
9 .35 *
# 据 国家统 计局 2002 年统 计结果 和国 家劳动 与社 会保障 部规 定: 北 京市 人 均月 收 入为 963 .21 元 ; 北京 市 最低 生 活标 准 为285 元 。 *
*
*
*
表
示 MZ 、DZ 间的 差异, * P < 0 .05 * * P < 0 .01
二、遗传因素对智力的影响 韦氏儿童智力量表主要测验儿童的言语理解推理 因素, 操作分量表主要测量知觉组织和动手操作因素。 本次研究结果发现 MZ 两双生子言语智商偶内平均差 和总智商偶内平均差显著小于DZ , 表明儿童的言语理 解推理能力可能受遗传因素影响较大。在语言理解推 理方面, 词汇量表分 MZ 、 DZ 之间 存在差异。进一 步 的遗传 度 估 计 也 发 现, 言 语 智 商的 遗 传 度 最 大, 为 0 .7350 , 词汇量表分的遗传度为0 .5839 , 理解量表分 的遗传度为0 .5838 , 其他几种量表遗传度均较低。反 映操作 智商的六种量表 分遗传度也较低, 与 MZ 、DZ 偶内平均差比较结果相似。 三、遗传因素和环境因素的交互作用 遗传和环境对儿童智力的影响是交互作用的, 从 儿童智商与13 种双生子家庭及个人背景状况的交互 作用分析看出, 遗传因素与父母亲文化程度、家庭经济 收入、父亲吸烟饮酒、生育年龄、父母婚姻、孕期不利因 素、儿童早期发育和早期教育状况有交互作用, 共同作 用于儿童智商。母亲中学以下文化程度 MZ 、 DZ 两孩 子间言语智商、操作智商和总智商有显著差异, 父亲中 学以下文化程度可影响孩子的操作智商, 而较高的文 化程度可通过后天父母亲的教育等方式, 不同程度弥 补因先天遗传造成的智力缺陷, 提示父母亲的文化程 度可能与遗传因素有交互作用, 良好的文化程度可促 进儿童智力发育。 在家庭经济人均月收入低于285 元组, MZ 、 DZ 两 孩子的总智商差异有显著性, 这可能与较高收入的家 庭可以给孩子提供更多学习机会。而低收入家庭却由
于生活困难, 对孩子的教育费用和其他方面的投资少, 任由孩子自由发展, 因此这些孩子的智力在很大程度 上受遗传因素的影响。 父亲吸烟的 MZ 、 DZ 操作智商偶内差与父亲饮酒 的 MZ 、 DZ 言语智商偶 内差均出现了显 著差异, 在父 亲吸烟和饮酒组的孩子智力的遗传性表现更明显, 提 示吸烟和饮酒行为可能与遗传因素有交互作用。 从表4 的结果分析还可看出, 父母关系和睦的孩 子, 其操作智商和总智商受遗传的影响较大, 可能是良 好的家庭环境和氛围促进孩子智力的发育。 一般认为母亲最佳生育年龄在26 ～29 之间, 年龄 太小或过大都不利于母婴健康。本研究以26 岁和29 岁为界限, 把母亲的生育年龄划分为三组, 结果显示大 于最佳生育年龄段的 MZ 、 DZ 言语智商偶内平均差有 显著差异, 最佳生育年龄组未见显著差异, 表明较大的 生育年龄可能与遗传因素有协同或相加作用, 其他生 育年龄组未见异常。 早期发育健康以及早期有良好教育的孩子, 其智 力的潜在遗传性可能得到更大发挥, 可能原因是早期 教育可促进儿童认知能力的发展, 增加了孩子对外界 刺激的反应性, 合作性, 促使孩子向积极、主动、友善、 愉快的方向发展, 加强早期教育有助于孩子智力发育。 [ 参 考文献] [ 1]
Meike Rartels et al .longit udinal genetic analyses of intelligence at 5 , 7 ,10 ,12 years of age[ J] . Behavior Genetics ,2000 ,30( 5) ,398 .
[ 2]
Robert J . Genetics of Childhood Disorders[ J] . Genetics and Int elligence Develop ment and Neurobiology ,1999 ,38 :4 .
作 者简 介: 甄宏( 1968- ) , 女, 山 西 省 长治 人 , 北 京大 学 儿 童 青少 年 卫 生 研究 所博士 , 指 导教 师季成 叶教 授。 收 稿日 期:2002-04- 24
编辑校 对: 林立