Name: using cholesky decomposition to explore individual differences in longitudinal relations between reading skills
Uploaded: 2019-09-17T13:00:00
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この研究は、国立小児保健人間開発研究所(P50 HD052120)の助成金によって一部支援されました。ここに表明された見解は著者のものであり、認可機関によってレビューも承認もされていません。

以下のステップは、小中学校の読解力の根底にある個人差を(A)遺伝的、(C)共有環境、および(E)非共有環境因子に推定するプロセスを説明する。グラフィカルユーザーインターフェイス(GUI)を備えた統計モデリングプログラム、ワードプロセッサ、およびソフトウェア。この研究は、フロリダ州立大学の機関レビュー委員会によって承認されています.
1. 統計モデリングプロ?...

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	<li>Muter, V., Hulme, C., Snowling, M. J., Stevenson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phonemes,+rimes,+vocabulary+and+grammatical+skills+as+foundations+of+early+reading+development:+Evidence+from+a+longitudinal+study.">Phonemes, rimes, vocabulary and grammatical skills as foundations of early reading development: Evidence from a longitudinal study.</a> Developmental Psychology. 40 (5), 665-681 (2004).</li><li>Schatschneider, C., Fletscher, J. M., Francis, D. J., Carlson, C. D., Foorman, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kindergarten+prediction+of+reading+skills:+A+longitudinal+comparative+analysis.">Kindergarten prediction of reading skills: A longitudinal comparative analysis.</a> Journal of Educational Psychology. 96 (2), 265-282 (2004).</li><li>Byrne, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+twin+study+of+early+literacy+development:+Preschool+and+kindergarten+phases.">Longitudinal twin study of early literacy development: Preschool and kindergarten phases.</a> Scientific Studies of Reading. 9 (3), 219-235 (2005).</li><li>Christopher, M. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+and+environmental+etiologies+of+the+longitudinal+relations+between+prereading+skills+and.">Genetic and environmental etiologies of the longitudinal relations between prereading skills and.</a> Child Development. 86 (2), 342-361 (2015).</li><li>Neale, M. C., Cardon, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Methodology for Genetic Studies of Twins and Families. , (1992).</li><li>Byrne, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+and+environmental+influences+on+early+literacy.">Genetic and environmental influences on early literacy.</a> Journal of Research in Reading. 29 (1), 33-49 (2006).</li><li>Byrne, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+and+environmental+influences+on+aspects+of+literacy+and+language+in+early+childhood:+Continuity+and+change+from+preschool+to+grade+2.">Genetic and environmental influences on aspects of literacy and language in early childhood: Continuity and change from preschool to grade 2.</a> Journal of Neurolinguistics. 22 (3), 219-236 (2009).</li><li>Erbeli, F., Hart, S. A., Taylor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Longitudinal+associations+among+reading+related+skills+and+reading+comprehension:+A+twin+study.">Longitudinal associations among reading related skills and reading comprehension: A twin study.</a> Child Development. 89 (6), e480-e493 (2018).</li><li>Muth&#233;n, L. K., Muth&#233;n, B. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Mplus. The comprehensive modeling program for applied researchers: User&#8217;s guide. , (2012).</li><li>Hart, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploring+how+nature+and+nurture+affect+the+development+of+reading:+An+analysis+of+the+Florida+Twin+Project+on+Reading.">Exploring how nature and nurture affect the development of reading: An analysis of the Florida Twin Project on Reading.</a> Developmental Psychology. 49 (10), 1971-1981 (2013).</li><li>Taylor, J., Roehrig, A. D., Hensler, B. S., Connor, C. M., Schatschneider, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Teacher+quality+moderates+the+genetic+effects+on+early+reading.">Teacher quality moderates the genetic effects on early reading.</a> Science. 328 (5977), 512-514 (2010).</li></ol>

本研究の目的は、行動遺伝学における確立された方法、多変量コレスキー分解法が、時間的文脈における変数間の関係を理解するために効果的に使用できることを実証することであった。具体的には、この方法は、特定の時点(例えば、学校の学年)の間に固有の遺伝的および環境的影響が生じる程度の推定を可能にするだけでなく、多くの間で遺伝的および環境的影響の重複を実証すること?...

テキストを流暢に読み、理解する能力を持つ熟練した読者になることは、子供たちの学校の成果にとって重要です。読解問題の発症を防ぐためには、読解力の違いがどの程度予測されるのかを理解することが重要です。既存の研究は、小学校の読み取り前と単語レベルの読解力が縦方向に中学校1、2の読解を予測することを示しています。これらの予測の個人差は、主に幼稚園からグレード43、4までの基礎的な遺伝的要因(そしてある程度は環境)要因を指しています。しかし、これらの同じ遺伝的要因と環境要因が、中学校の学年までこれらの予測に影響を与え続けるかどうかを探る必要があります。
小中学校の読解力の根底にある個人差をより深く理解する方法の1つは、行動遺伝的方法論、特にコレスキー分解法を用いすることである。コレスキー分解法は、行動遺伝学におけるゴールドスタンダード分析の一つと考えられています。この方法は、プログラムと解決が容易であり、(A)遺伝的、(C)共有環境、および(E)非共有環境影響、通常は双子のサンプルに対する分散および共分散の分解を可能にする。コレスキー分解の一例を図1に示す。A潜伏因子は、親から受け継がれた遺伝的影響である遺伝的影響を指します。C潜伏因子は、家庭や学校の環境など、双子をより類似させる環境の側面である共有環境効果を指します。最後に、E潜伏因子は、各双子に固有の環境影響であり、それぞれの経験などの双子間の違いに寄与する非共有環境影響を指します。E 係数は測定誤差も取り込む。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60061/60061fig1v2.jpg"> 図1:(A)遺伝的、(C)共有環境、および(E)非共有環境影響への分解。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60061/60061fig1large.jpg" target="_blank">この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
図1のA、C、およびE因子は、遺伝子と環境が1つの(読み取り)変数に影響を与える程度を推定します。それでも、小学校から中学校までの複数の読解力の間の縦方向の関連性の根底にある個人差を調べるためには、縦方向の分析が必要である。縦方向に動機付けられた研究の質問に答えるために、多変量コレスキー分解法がここで使用される5.概念的には、多変量コレスキー分解法は階層的な多重回帰に類似しており、以前の因子の寄与が取り込まれた後に遺伝的および環境的要因の独立した寄与が評価されるアカウント。
例えば、4つの時点で縦方向のデータを用いた多変量コレスキー分解(図2参照)、最初の因子セット[遺伝的(A1)]、共有環境(C1)、および非共有環境(E1))パスとして表されるすべての変数の分散に寄与し、パスとして表される11、21、31、41、 c11、 c21、 e11など、 A1、 C1、 E1の各変数に対する因子.2 番目の因子セット(A2、C2、E2)は、最初の時間点を制御した後の2番目の変数とその後の変数の分散に寄与します。因子の2番目のセットは、パスa22、a32、42、c22、c32、...、e22などとして表されます。次に、3 番目の因子セット(A3、C3、E3)の影響は、前の2つの時点を制御した後の3番目と4番目の変数について推定される。これらはパスとして表されます33, a43, c33 , c43, e33, e43.最後に、4 番目の因子セット(A4、C4、E4)の影響は、すべての前の時点を制御した後の最終時点で測定されます。これらはパスとして表されます44,c44, e44.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60061/60061fig2.jpg"> 図2:4つの時間点のための多変量コレスキー分解モデル。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60061/60061fig2large.jpg" target="_blank">この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
多変量コレスキー分解法のこの縦方向の適用では、各時点における遺伝的および環境的影響は、前の時点の効果が制御された後に推定される。したがって、この方法は、以前の時点からの影響とは無関係に、特定の時点で特定の時点で固有の遺伝的および環境的影響がどの程度オンラインに来るかの決定を可能にします(これらの効果は、パス11によって推定されます。22, a33, a44, c11 , c22, ..., e11, e22など)さらに、この方法は、同じ(重なり合う)遺伝的および環境的影響が時間ポイント間で共有される程度の検討も可能にする。言い換えれば、遺伝的および環境的影響が1つの時点から別の時間ポイントにどの程度引き継がれるかを決定することができる(すなわち、これらの効果は、パスによって推定される21、31、41、32、42、43,c21, c31, ..., e21など)パス11、c11、およびe11は、最初の時点まで、および前の時点と一意であるか、または重複することができる最初の時点までのすべての可能な遺伝的および環境的影響を表す。ただし、最初の時点より前の時点は推定されません。したがって、それらが一意であるか重複する影響を表すかを正確に判断することはできません。簡略化のために、これらは現在のレポートに一意の影響として含まれます。
コレスキー分解に入力された測定変数の順序は任意です。ただし、順序は通常、理論的な視点によって駆動されます。これは、小学校の読解力が中学校の読解力を予測するような、読解力の発達に基づく今回の研究でも当てはまる。
コレスキー分解法を利用した読解力の縦方向の関連の根底にある遺伝的および環境的要因を調査する文献には、いくつかの報告がある。これらの先行研究は、主に小学生6,7の読解力との関係を調査することに焦点を当てた。多変量コレスキー分解方法8を使用して、小学校から中学校の学年への読書に関連する個人差を調べる唯一の公開された研究があります。このプロトコルは、幼稚園の手紙の知識、幼稚園のフォンロジカルな認識、1年生の単語レベルとの間の縦方向の関係の個々の違いを探求するために、その特定のレポートから多変量コレスキー分解方法を詳述します読解力と7年生の読解力。
今回の研究結果は、多変量コレスキー分解法を用いて、2種類の遺伝的影響と環境影響を区別することに焦点を当てている。まず、小学校から中学校の読み取り(例えば、遺伝的および環境的影響である43、c43、およびe43のパスを推定する)に持ち越す遺伝的および環境的影響を推定する方法を示す。7年生の読解力に影響を与える1年生の単語レベルの読解力)。第二に、各グレードでオンラインで来るユニークな遺伝的および環境的影響を推定する方法を示す(例えば、パスを推定する33、c33、およびe33、これは固有の遺伝的および環境的影響である)1年生で生じる単語レベルの読解力)。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Microsoft Office Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Office Powerpoint</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Office Visio</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Office Word</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mplus Statistical Program</td>
			<td>Mplus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using cholesky decomposition to explore individual differences in longitudinal relations between reading skills

コレスキー分解法は、行動遺伝学の分野で使用されるゴールドスタンダードです。プログラムや解き方が簡単なので人気があります。この方法を使用して、研究者は、複数の時点にわたって異なる変数の縦方向の関係の個々の違いを探索することができます。この方法により、研究者は、(1)特定の時点で発生する固有の遺伝的、共有、非共有の環境影響、および(2)1から引き継ぐ遺伝的、共有および非共有環境効果の重複に分散を分解することができます。時間は別のポイントにします。ただし、このメソッドは、これらの効果の根底にあるメカニズムまたは起源を特定しません。今回の報告書は、教育心理学の分野におけるコレスキー分解法の応用に焦点を当てている。具体的には、幼稚園の手紙知識、幼稚園の言語意識、1年生の単語レベルの読解力、7年生の読解との間の縦方向の関係の個人差について議論する。

多変量コレスキー分解モデルからの遺伝的、共有環境、および非共有環境影響の標準化された推定値を図7に示す。一般的に、幼稚園の読書前と1年生の単語レベルの読み取りスキルの個人差が遺伝的差異の大部分を占めていることが明らかになった(40%)だけでなく、共有環境 (39%)7年生の読解力に影響を与える。さらに、結果は、各学年の個々の読書スキル...

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Using Cholesky Decomposition to Explore Individual Differences in Longitudinal Relations between Reading Skills

本論文では、行動遺伝学におけるゴールドスタンダード法、コレスキー分解法を用いて、異なる変数に対する遺伝的および環境的影響の一意性を推定し、縦方向に動機付けられた研究に答えることを示す。質問。

コレスキー分解を用いて読書技能間の縦方向関係の個人差を探る

The Cholesky decomposition method is the gold standard used in the field of behavioral genetics. The method is popular because it is easy to program and ...

この方法は、複数の時間ポイントにわたる異なる変数の縦方向関係の個人差に関する行動遺伝学分野の主要な質問に答えるのに役立ちます。この手法により、特定の時点で生じる個人差と、ある時点から別の時点に引き継がれた個人差を推定することができます。この技術の意味は、心理学と教育の科学により広く及びます。このように、この技術は、レディングの科学における研究の質問に答えることができます。まず、統計モデリングプログラムを開きます。統計モデリングプログラムで、読み取る関連データ・ファイルを見つけます。次に、実行アイコンをクリックして、遺伝的共有環境の推定値と、多変量コレスキー分解法からの非共有環境影響を取得します。プログラムが遺伝的共有環境および非共有環境影響の推定値を生成した後、出力ファイル内の推定値を見つけます。次に、ワード プロセッサを開き、生成された見積もりをテーブルにコピーします。次に、GUIでソフトウェアを開き、作成したテーブルからセルF3からF16、G4からG16、H5からH16、I6からI16までの推定値をI16で開きます。F3からF16、G4からG16、H5からH16、I6の推定値を完全なI16にスクワッドすることによって、遺伝的共有環境および非共有環境影響の分散を計算する。セル J3 から J16、K4 ~ K16、L5 から L16、M6 から M16 のセルに 2 乗値を入力します。次に、セル J3 から J16、K4 から K16、L5 から L16、M16 から M16 から M16 の値に 100 を掛けて、分散率を計算します。セル N3 から N16、O4 から O16、P5 から P16、Q6 から Q16 のセルにパーセンテージ値を入力します。次に、遺伝的影響が小学校から中学校に重なる程度を計算するには、0をR3に、N4をR4にタイプ、R5にN5+O5"とタイプし、R6にN6+O6+P6"と入力します。次に、特定の時点で一意の遺伝的要因がオンラインになる程度を計算するには、細胞N3、O4、P5、Q6の割合をそれぞれセルS3、S4、S5、S6にコピーします。その後、セルN8、O9、P10、Q11の割合をそれぞれU3、U4、U5、U6のセルにコピーして、各グレードでユニークな共有環境要因がオンラインになる程度を取得します。最後に、セルN13、O14、P15、Q16の割合をそれぞれセルW3、W4、W5、W6にコピーして、各グレードでユニークな非共有環境因子がオンラインになる程度を取得します。セル R3 から W3、R4 から W4、R5 から W5、R6 から W6 の各セルの値がそれぞれ 100 個まで加算されることを確認します。最後に、細胞R2からR6とS2からS6を通してマウスをクリックしてドラッグしてデータを強調することで、遺伝的重複だけでなく遺伝的固有の影響もプロットします。挿入メニューをクリックし、グラフと積み上げ縦棒をクリックします。結果は、幼稚園での文字命名の流暢さ、幼稚園での音素セグメンテーションの流暢さ、および7年生の読書理解に対するユニークな遺伝的影響の大きなシェアがあったことを示した。対照的に、単語レベルの読解能力は、1年生で生じるユニークな遺伝的影響に関連する程度が少なかった。共有環境の影響については、共有環境の重複が幼稚園の文字命名流暢性と音素セグメンテーションの流暢性に影響を与えることを暗示した。同様に、重複する共有環境効果は、1年生の単語レベルの読解能力と、幼稚園の読書スキルと共有された7年生の読解力にも反映されていました。非共有環境影響に関しては、結果は因子間の重複をほとんど示唆していない。非共有環境影響のほとんどは、個々の成績でユニークな影響を示しました。最後に、一般的に、読解力は、この発達期の遺伝的要因と環境要因の両方の影響を受けているように見えることを示した。この手順を実行する場合、統計モデリング・プログラム・スクリプトでは、入力データに基づく開始値の調整が必要になる場合があることに注意してください。この手順は、他の読解力の個人差が他の時点での変動性と読解力にどの程度影響するかについての追加の質問に答えるために変更することができます。コレスキー分解法は、行動遺伝学における一般的なアプローチです。これにより、研究者は、複数のタイム ポイントに重なっている影響と区別しながら、特定の時点の個別差異を定量化できます。

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