Okuma Becerileri Arasındaki Uzunlamasına İlişkilerdeki Bireysel Farklılıkları Keşfetmek için Cholesky Ayrışmasını Kullanma

Özet

Bu makale, uzunlamasına dayalı araştırmalara cevap vermek için farklı değişkenler üzerindeki benzersiz, örtüşen genetik ve çevresel etkileri tahmin etmek için davranışsal genetik, Kolesky ayrışma yönteminde altın standart yöntemin kullanımını göstermektedir Soru.

Özet

Cholesky ayrıştırma yöntemi davranışsal genetik alanında kullanılan altın standarttır. Programve çözmek kolay olduğu için yöntem popülerdir. Araştırmacılar bu yöntemi kullanarak, farklı değişkenlerin uzunlamasına ilişkilerindeki bireysel farklılıkları birden çok zaman noktasında inceleyebilirler. Bu yöntem, araştırmacıların varyansları (1) belirli zaman noktalarında ortaya çıkan benzersiz genetik, paylaşılan ve paylaşılmamış çevresel etkilerin yanı sıra (2) bir farklı zaman diliminde yer alan genetik, paylaşılan ve paylaşılmayan çevresel etkilere ayrıştırmalarına olanak tanır. zaman başka bir noktaya işaret. Ancak, yöntem bu etkilerin altında yatan mekanizmaları veya kökenleri tanımlamaz. Mevcut rapor, eğitim psikolojisi alanında Cholesky ayrıştırma yönteminin uygulanmasıüzerinde duruluyor. Özellikle, anaokulu harf bilgisi, anaokulu fonolojik farkındalık, birinci sınıf kelime düzeyinde okuma becerileri ve yedinci sınıf okuma anlama arasındaki uzunlamasına ilişkilerde bireysel farklılıkları tartışır.

Giriş

Metni akıcı bir şekilde okuyabilme ve kavrama becerisine sahip yetenekli bir okuyucu olmak, çocukların okul sonuçları için önemlidir. Okuma problemlerinin gelişmesini önlemek için, farklı okuma becerilerinin okuma anlamayı ne ölçüde öngördüğünü anlamak hayati önem taşımaktadır. Mevcut araştırmalar göstermiştir ki ilkokulda okuma öncesi ve kelime düzeyinde okuma becerileri uzunlamasına ortaokul^1,2okuma anlama tahmin . Bu tahminlerde bireysel farklılıklar çoğunlukla altta yatan genetik işaret (ve bir dereceye kadar, çevresel) anaokulu kadar sınıf 4^3,4. Ancak, bu aynı genetik ve çevresel faktörlerin ortaokul notlarına kadar bu tahminleri etkilemeye devam edip etmediğini araştırmak gerekir.

İlkokul ve ortaokul okuma becerileri arasındaki bağların altında yatan bireysel farklılıkları daha iyi anlamak için bir yöntem davranışsal genetik metodoloji, özellikle Cholesky ayrışma yöntemi ni kullanmaktır. Kollesky ayrıştırma yöntemi davranışsal genetikte altın standart analizlerden biri olarak kabul edilir. Bu yöntem programve çözmek kolaydır ve varyans ve covariance ayrıştırma sağlar (A) genetik, (C) paylaşılan çevre, ve (E) paylaşılmayan çevresel etkiler, genellikle ikiz bir örnek. Tek değişkenli (bir değişken) Kolesky ayrışması örneği Şekil 1'degösterilir. A gizli faktör genetik etkileri ifade eder, hangi genetik etkiler ebeveynlerden miras vardır. C gizli faktörü, ev ve okul ortamları gibi ikizleri daha benzer hale getirmeye hizmet eden çevrenin yönleri olan paylaşılan çevresel etkileranlamına gelir. Son olarak, E gizli faktör her ikiz için benzersiz ve ikizler arasındaki farklılıklara katkıda çevresel etkiler olan paylaşılmayan çevresel etkileri ifade eder, her birinin kendi deneyimi gibi. E faktörü ölçüm hatasını da yakalar.

Şekil 1: (A) genetik, (C) paylaşılan çevresel ve (E) ortak olmayan çevresel etkilere ayrıştırma. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 1'deki A, C ve E faktörleri genlerin ve ortamların bir (okuma) değişkenini ne ölçüde etkilediğini tahmin eder. Yine de, ilkokuldan ortaokula kadar birden fazla okuma becerisi arasındaki uzunlamasına bağların altında yatan bireysel farklılıkları araştırmak için uzunlamasına analiz gereklidir. Uzunlamasına motive araştırma sorularını cevaplamak için, bir çok değişkenli Cholesky ayrışma yöntemi burada kullanılır⁵. Kavramsal olarak, çok değişkenli Cholesky ayrışma yöntemi hiyerarşik çoklu regresyon benzer, genetik ve çevresel faktörlerin bağımsız katkısı önceki faktörlerin katkıları alındıktan sonra değerlendirilir gibi Hesabı.

Örneğin, dört zaman noktasında uzunlamasına verilerle çok değişkenli bir Cholesky ayrışmasında (bkz. Şekil 2),ilk faktör kümesi [genetik (A_1),paylaşılan çevre (C_1),ve paylaşılmayan çevre (E₁)] tüm değişkenlerin varyans katkıda bulunur, yollar a₁₁olarak temsil , a₂₁, a₃₁, a₄₁, c₁₁, c₂₁, ..., e₁₁, vb, itibaren_{A 1}, C₁, E₁ faktörler her değişkeniçin . İkinci faktör kümesi (A₂, C₂, E₂) ilk kez noktayı kontrol ettikten sonra ikinci ve sonraki değişkenlerin varyansına katkıda bulunur. Faktörlerin ikinci kümesi yollar a₂₂, a₃₂, a₄₂, c₂₂, c₃₂, ..., e₂₂, vb olarak temsil edilir Daha sonra, üçüncü faktör kümesinin etkileri (A₃, C₃, E₃) önceki iki zaman puanı için kontrol edildikten sonra üçüncü ve dördüncü değişkenler için tahmin edilir. Onlar yollar a₃₃, a₄₃, c_33, c_43, e₃₃, e₄₃olarak temsil edilir. Son olarak, dördüncü faktör kümesinin etkileri (A₄, C₄, E₄) önceki tüm zaman noktaları için kontrol ettikten sonra son zaman noktası için ölçülür. Onlar yollar a₄₄, c₄₄, e₄₄olarak temsil edilir.

Şekil 2: Dört zaman puanı için çok değişkenli Cholesky ayrışma modeli. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Çok değişkenli Kolesky ayrıştırma yönteminin bu uzunlamasına uygulamasında, önceki zaman noktalarının etkileri kontrol edildikten sonra her zaman noktasında genetik ve çevresel etkiler tahmin edilmektedir. Bu yöntem, önceki zaman noktalarından bağımsız olarak, her belirli zaman noktasında benzersiz genetik ve çevresel etkilerin ne ölçüde çevrimiçi olduğunun belirlenmesini sağlar (bu etkiler_{11. 22}, a₃₃, a₄₄, c_11, c₂₂, ..., e_11, e₂₂, vb). Buna ek olarak, yöntem aynı (örtüşen) genetik ve çevresel etkilerin zaman noktaları arasında paylaşıldığı derecenin incelenmesini de sağlar. Başka bir deyişle, genetik ve çevresel etkilerin bir zaman noktasından diğerine hangi ölçüde taşınacağı belirlenebilir (yani, bu etkiler₂₁, a₃₁, a_41,a , a_,a , a ₄₃, c₂₁, c₃₁, ..., e₂₁, vb.). Bu yollar_{bir 11}, c₁₁, ve e₁₁ kadar ve ilk kez noktası da dahil olmak üzere tüm olası genetik ve çevresel etkileri temsil unutulmamalıdır, hangi benzersiz ya da önceki zaman noktaları ile örtüşen olabilir. Ancak, ilk zaman noktasından önceki zaman puanları tahmin edilmez; bu nedenle, benzersiz veya örtüşen etkileri temsil edip etmediği tam olarak belirlenemez. Basitleştirme amacıyla, bunlar mevcut raporda benzersiz etkiler olarak yer alıyor.

Kollesky ayrıştırma içine girilen ölçülen değişkenlerin sırası rasgele. Ancak, sipariş genellikle teorik bir bakış açısı ile tahrik edilir. Bu aynı zamanda, sıralamanın okuma becerilerinin gelişimine dayandığı, ilkokulda okuma becerilerinin ortaokulda okuduğunu anlama nın öngörüsünde bulunduğu mevcut çalışmada da geçerlidir.

Literatürde, Kolesky ayrıştırma yöntemini kullanarak okuma becerilerinin uzunlamasına çağrışımlarının altında yatan genetik ve çevresel faktörleri araştıran çeşitli raporlar bulunmaktadır. Bu önceki çalışmalar çoğunlukla ilköğretim okulları arasında okuma becerileri arasındaki ilişkileri araştırmaya^{odaklanmıştır 6,7}. Çok değişkenli Cholesky ayrıştırma yöntemi⁸kullanarak ilkokul sınıflarından ortaokul sınıflarına okuma ile ilgili bireysel farklılıkları inceleyen tek bir yayınlanmış çalışma vardır. Bu protokol, anaokulu harf bilgisi, anaokulu fonolojik farkındalık, birinci sınıf kelime düzeyi arasındaki uzunlamasına ilişkilerdeki bireysel farklılıkları araştırmak için bu özel rapordan çok değişkenli Cholesky ayrışma yöntemini ayrıntılarıyla anlatıyor. okuma becerileri ve yedinci sınıf okuma anlama.

Çalışma bulguları genetik ve çevresel etkilerin iki tür ayırt etmek için çok değişkenli Cholesky ayrışma yöntemi kullanarak odaklanmak. İlk olarak, ilkokuldan ortaokula kadar devam eden (örtüşen) genetik ve çevresel etkilerin nasıl tahmin edilebildiğini (örneğin, tahmin yolları₄₃, c₄₃, ve e₄₃, genetik ve çevresel etkiler üzerinde yedinci sınıfta okuma anlama etkileyen birinci sınıftan kelime düzeyinde okuma becerileri). İkinci olarak, her bir sınıfta çevrimiçi olan benzersiz genetik ve çevresel etkilerin nasıl tahmin edilebildiğini gösterilmiştir (örneğin, tahmin yolları₃₃, c₃₃, ve e₃₃, üzerinde benzersiz genetik ve çevresel etkiler birinci sınıfta ortaya çıkan kelime düzeyinde okuma becerileri).

Protokol

Aşağıdaki adımlar, ilköğretim ve ortaokul okuma becerileri arasındaki uzunlamasına bağların altında yatan bireysel farklılıkları (A) genetik, (C) paylaşılan çevresel ve (E) ortak olmayan çevresel faktörlere grafik kullanıcı arabirimi (GUI) ile istatistiksel modelleme programı, kelime işlemci ve yazılım. Bu çalışma Florida State Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır.

1. İstatistiksel modelleme programı için veri hazırlama

1. Verileri, tercih edilen istatistiksel modelleme programı tarafından okunabilecek bir biçimde hazırlayın. Popüler istatistiksel modelleme programları mx, OpenMx platformu R ve MPlus⁹içerir. Mx veri dosyalarını .vl veya .dat veri biçimlerinde, OpenMx'i herhangi bir veri biçiminde ve Mplus'ı .dat veri biçiminde okuyabilir. Burada gösterilen örnek, MPlus⁹programında yürütüldü.
   NOT: Rastgele seçilen altı katılımcı için .dat formatında bir örnek veri dosyası ek dosyalarda mevcuttur. Örnek veri dosyasında kullanılan değişkenler, giriş kodlama dosyasında kullanılan değişkenleri yansıtır.

2. Verileri istatistiksel modelleme programına okuma, komut dosyasının çalıştırılve etkilerini tahmin etme

1. İstatistiksel modelleme programını açın.
2. "Dosya [bilgisayarınızdaki veri dosyanızın insert konumudur]" yazarak istatistiksel modelleme programına okunacak ilgili veri dosyasını bulun.
3. Çok değişkenli Cholesky ayrıştırma yönteminden genetik, paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel etkiler için tahminler elde etmek için istatistiksel modelleme programının şeridindeki RUN simgesine tıklayın. Dört zaman noktaları için çok değişkenli Cholesky ayrışma modeli için açıklamalı giriş komut dosyası yanı sıra MPlus kullanarak çıktı ek kodlama dosyalarında bulunabilir.
4. Bir kez istatistiksel modelleme programı genetik, paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel etkiler için tahminler oluşturur, yol₁₁için stx₁₁ altında çıkış dosyasında tahminleri bulmak , yol için stx_{21 21}, ..., sty₁₁ yolu için c₁₁, sty₂₁ yol c₂₁için , ..., stz₁₁ yol e₁₁için , stz₂₁ yol e₂₁, vb

3. Oluşturulan tahminleri içeren bir tablo oluşturma

1. Kelime işlemciyi açın.
2. Oluşturulan tahminleri sözcük işlemcisinde bir tabloya kopyalayın. Tablo Şekil 3'tebelirtildiği gibi bir biçimde oluşturulabilir. Örneğin, bu durumda,_{11, 21,31}ve_41'in sırasıyla 0,60, 0,24, 0,63 ve 0,18 değerleri olan yollar için tahminler.

Şekil 3: Çok değişkenli Cholesky ayrışma modelleme genetik ve çevresel etkilerin standart yol tahminleri. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

4. Genetik, paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel etkilerin çizilmesi

1. Bir GUI ile yazılımı açın.
2. Oluşturulan tablodaki tahminleri F3-F16, G4-G16, H5-H16 ve I6-I16 hücrelerine girin. GUI içeren yazılımdan bir ekran görüntüsü Şekil 4'tegösterilmiştir.

Şekil 4: Bir GUI ile yazılıma tahminlerin girilmesi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

3. F3-F16, G4-G16, H5-H16 ve I6-I16 hücrelerindeki tahminleri squaring ederek genetik, paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel etkilerin varyansını hesaplayın. J3-J16, K4-K16, L5-L16 ve M6-M16 hücrelerindeki kare değerleri yazın.
4. J3-J16, K4-K16, L5-L16 ve M6-M16 hücrelerindeki değerleri 100 ile çarparak yüzde değişkenini hesaplayın. N3-N16, O4-O16, P5-P16 ve Q6-Q16 hücrelerindeki yüzde değerlerini yazın. 4.3 ve 4.4 basamakları Şekil 5'tegösterilmiştir.

Şekil 5: 4.3 ve 4.4. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

5. Genetik etkilerin ilkokuldan ortaokula ne ölçüde üzerinde (örtüşme) taşıyacağı alanı hesaplayın.
   1. R3 hücresinde "0" yazın.
   2. R4 hücresinde "=N4" yazın. Bu, genetik etkilerin ilk zaman noktasından ikinci zaman noktasına kadar taşıdığı boyutdur. Bu durumda, anaokulunda harf adlandırma akıcılığından anaokulunda phoneme segmentasyon akıcılığına kadar genetik etkileri gösterir.
   3. R5 hücresinde "= N5+O5" yazın. Bu, ilk iki zaman noktasından genetik etkilerin üçüncü zaman noktasına taşıma derecesidir. Bu durumda anaokulunda harf adlandırma akıcılığından, anaokulunda fonme segmentasyon akıcılığından 1.
   4. R6 hücresinde "= N6+O6+P6" yazın. Bu, ilk üç zaman noktasından gelen genetik etkilerin dördüncü zaman noktasına kadar taşıdığı ölçüdedir. Bu durumda, anaokulunda harf adlandırma akıcılığından, anaokulunda fonme segmentasyon akıcılığından ve sınıf 1'de kelime düzeyinde okuma becerilerinden 7.
6. Ortak çevresel ve paylaşılmayan çevresel etkilerin ilkokuldan ortaokula ne ölçüde devam ettirilmelerini (örtüşmelerini) 4.5 adımda olduğu gibi hesaplayın.
7. Benzersiz genetik, paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel faktörlerin her bir zaman noktasında (örneğin, sınıf) ne ölçüde çevrimiçi olduğunu hesaplayın.
   1. N3, O4, P5 ve Q6 hücrelerindeki yüzdeleri sırasıyla S3, S4, S5 ve S6 hücrelerine kopyalayın ve her sınıfta benzersiz genetik faktörlerin ne ölçüde çevrimiçi olduğunu elde edin.
   2. N8, O9, P10 ve Q11 hücrelerindeki yüzdeleri sırasıyla U3, U4, U5 ve U6 hücrelerine kopyalayın ve her sınıfta benzersiz paylaşılan çevresel faktörlerin çevrimiçi olduğu ölçüde elde edin.
   3. N13, O14, P15 ve Q16 hücrelerindeki yüzdeleri sırasıyla W3, W4, W5 ve W6 hücrelerine kopyalayın ve her sınıfta benzersiz paylaşılmayan çevresel faktörlerin ne ölçüde çevrimiçi olduğunu elde edin.
8. Tüm hesaplamaların doğru olduğundan emin olmak için, R3-W3, R4-W4, R5-W5 ve R6-W6 hücrelerindeki değerlerin her biri 100'e kadar eklemelidir. 4.5-4.7 adımları Şekil 6'dagösterilmiştir.

Şekil 6: 4.5-4.8. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

9. Verileri vurgulamak için fareyi R2-R6 ve S2-S6 hücrelerinin üzerine tıklayıp sürükleyerek genetik örtüşmelerin yanı sıra genetik benzersiz etkiler çizin.
10. Ekle menüsüne tıklayın.
11. Grafikler > Yığılmış Sütun'atıklayın.
12. Paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel örtüşmelerin yanı sıra benzersiz etkiler için 4.9-4.11 adımlarını tekrarlayın. Paylaşılan çevresel etkilerin parseli için T2-T6 ve U2-U6 hücrelerini seçin ve paylaşılmayan çevresel etkiler için V2-V6 ve W2-W6 hücrelerini seçin.

Sonuçlar

Çok değişkenli Kolesky ayrıştırma modelinin genetik, paylaşılan çevresel ve paylaşılmayan çevresel etkileri için standartlaştırılmış tahminler Şekil 7'degösterilmiştir. Genel olarak, sonuçlar anaokulu ön okuma ve birinci sınıf kelime düzeyinde okuma becerileri bireysel farklılıklar genetik varyans büyük bir oranda (%40) sorumlu olduğunu ortaya koymuştur yanı sıra ortak çevre (%39) yedinci sınıf okuma anlama üzerindeki etkileri. Buna e...

Tartışmalar

Bu çalışmanın amacı, davranışsal genetik içinde köklü yöntem, çok değişkenli Cholesky ayrıştırma yöntemi, etkili zamansal bağlamda değişkenler arasındaki ilişkileri anlamak için nasıl kullanılabileceğini göstermekoldu. Özellikle, bu yöntem, belirli zaman dilimlerinde (örn. okul notu) benzersiz genetik ve çevresel etkilerin ne ölçüde ortaya çıkacağının tahmin inmesine ve genetik ve çevresel etkilerin birçok zaman noktaları.

Çok değişkenli Cholesky a...

Malzemeler

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