Anlage-Umwelt Debatte

Lernziele der heutigen Sitzung:

• Was ist die Anlage-Umwelt-Debatte?

• Welche Theorien und Positionen gibt es?

• Mit welchen Methoden versucht man die Frage nach der Rolle von Anlage und Umwelt zu beantworten?

• Wie gut sind diese Methoden? Was sind Probleme?

• Aktuelle Perspektiven und Beispiele

• Drillinge wachsen getrennt auf, aber weisen gleiche Merkmale auf, z.B. Rauchen, Persönlichkeitsmerkmale etc.

  • Sie sind genetisch identisch, aber unterschiedlicher Kontext

• „Belegen die Drillinge somit, dass Entwicklung das Ergebnis genetischer Einflüsse darstellt?“

  • Was spricht dafür?

  • Was spricht dagegen?

• Auch bekannt als: „nature vs. nurture“

  • Geprägt durch Francis Galton, 1822-1911

• Zentrale Fragen der Anlage-Umwelt Debatte

  • Wird unsere Entwicklung endogen gesteuert?

  • Wird unsere Entwicklung exogen gesteuert?

  • Oder wird sie durch beides gesteuert?

  • Wenn ja, wieviel kommt wovon? Kann man diese Frage überhaupt so stellen?

Theorien und Positionen

Zwei verschiedene Ansätze:

Dualismus

• Präformationslehre

• Tabula-Rasa Ansätze (-> Behaviorismus)

  • Genetik spielt keine Rolle, man kann Kinder formen, wie man will

-> Sehen entweder Anlage oder Umwelt als entwicklungsbestimmend an

Interaktionismus

• Additionstheorie

• Dynamische Interaktion

  • Es gibt genetische Grenzen

-> Anlage und Umwelt wirken zusammen

Dualistische Theorien: Präformationslehre (17. Bis 19. Jahrhundert)

• Menschliche Entwicklung als Folge göttlicher oder genetischer Pläne

• Phänotypische Eigenschaften werden schon mit der Empfängnis angelegt, der Mensch ist bereits im Samen vorgebildet

• Wachstum ist lediglich ein Vergrößerungsprozess

Dualistische Theorien: Tabula-Rasa-Ansätze (bis 50er Jahre)

• Entwicklung ist unbegrenzt beeinflussbar durch die Umwelt und Erziehung

• Behaviorismus)

• „Geben Sie mir ein Dutzend gut gebaute, gesunder Säuglinge und meine eigene, ganz spezielle Welt, in der ich sie aufziehen kann, und ich garantiere: Ich nehme zufällig irgendeinen heraus und trainiere ihn, ein beliebiger Spezialist zu werden – Arzt, Rechtsanwalt, Kaufmann, und, ja, selbst Bettler und Dieb, ganz unabhängig von seinen Talenten, Vorlieben, Neigungen, Fähigkeiten oder der Rasse seiner Vorfahren.“ (John Watson)

Interaktionistische Theorien: Additions- oder Proportionstheorie (ab 60er Jahre)

• Genetische und umweltbezogene Einflüsse sind voneinander zu trennen

• Additionstheorien wollen Antworten auf die Frage geben, inwieweit Merkmalsausprägungen erblich bedingt sind

Interaktionistische Theorien: Dynamische Interaktionstheorie (ab 60er Jahre)

• Trennung von Anlage und Umwelt ist nicht / nur schwer möglich

• Merkmalsausprägungen sind sowohl von der Umwelt als auch von den Genen abhängig

• Die genetische Ausstattung legt zwar Wachstumsgrenzen fest, kann jedoch Merkmale nicht bestimmen, sondern nur Möglichkeiten für ihre Entwicklung schaffen

  • Es gibt genetische Grenzen

Durch verschiedene Methoden versucht man sich der Anlage-Umwelt Frage in der Entwicklungspsychologie anzunähern

1. Deprivationsstudien

1. Gentechnische Verfahren

2. Zwillingsstudien

3. Adoptionsstudien

4. Erblichkeitsschätzungen

(1)    Deprivationsstudien

• Um den Anteil endogener Faktoren zu bestimmen, werden exogene Einflüsse komplett ausgeschaltet

• Im Tierexperiment zu finden

• Der Vergleich mit unter normalen Umständen aufgewachsenen Tieren liefert Hinweise auf endogenen Einfluss

• Beim Menschen aus ethischen Gründen nicht durchführbar

  
  

Bekannte Einzelfälle im Humanbereich:

• Genie:

  • Geboren 1957, gefunden in Los Angeles, 1970

  • Geschätztes Alter: 6-7 Jahre, wahres Alter 13 Jahre

  • Konnte nicht sprechen, laufen und sitzen und reagiert nicht auf ihre Umwelt

  • -> Zeigt, dass es bestimmte Entwicklungsfenster für bestimmte Entwicklungen gibt

• Kaspar Hauser:

  • 1812 geboren, 1828 gefunden

  • Im Keller groß geworden > umstritten

• Alternative: die Untersuchung von blind oder gehörlos geborenen Kindern

  • Blind geborene Kinder zeigen Lächelreaktionen, die sie nicht durch Beobachtung anderer Menschen gelernt haben können

Probleme an dieser Methode:

• Tierexperiment

  • Eingeschränkte Übertragbarkeit auf den Menschen

• Einzelfälle

  • Keine Generalisierbarkeit

  • Keine Kontrolle von weiteren Bedingungen möglich

  • Retrospektive Interpretation

  • Wahrheit vieler Geschichten ist fraglich

(1)    Gentechnische Verfahren

• Suche nach den genetischen Grundlagen von bestimmten Merkmalen

  • Z.B. Vergleich von hoch und niedrig Intelligenten auf eine große Zahl an potentiellen Genorten

    
    

-> Probleme?

• Polygenie: komplexe Merkmale werden durch verschiedene Gene bestimmt

• Alpha-Fehler-Inflation: je mehr Tests man rechnet, desto mehr zufällig sig. Ergebnisse bekommt man

(1)    Zwillingsstudien

• Gebräuchlichster Ansatz im Humanbereich

• Eineiige Zwillinge (EZ)

  • 100% genetische Übereinstimmung

  • Unterschiede werden auf Umweltvariation zurückgeführt

• Zweieiige Zwillinge (ZZ)

  • 50% genetische Übereinstimmung

  • Wie Geschwister, aber in ähnlicher Situation wie EZ (z.B. Alter, gleiche Umwelt)

• ZZ dienen als Vergleichsgruppe, weil man davon ausgeht, dass sie ähnlichen Bedingungen wie bei EZ ausgesetzt sind

• Vergleich von EZ und ZZ soll Aufschluss über Erblichkeit von Merkmalen geben

  
  

• Ist die ICC (Intra Claas Correlation) der EZ > ZZ, spricht dies für Erblichkeit

• Ist die ICC der EZ = ZZ spricht dies für einen geringen Erblichkeitsanteil

• Außerdem: Unterscheidung, ob EZ zusammen oder getrennt aufgewachsen sind

  • Zusammen aufgewachsen (shared environment): Umweltvariation ist gering (100% gleiche Umwelt)

  • Getrennt aufgewachsen (non-shared environment): Umweltvariation ist hoch (0% gleiche Umwelt)

• Wenn getrennt aufgewachsene Zwillinge gleiche ICCs wie gemeinsam aufgewachsene Zwillinge aufweisen (geringe Unterschiede zwischen den Gruppen), spricht dies für einen hohen Anlage-Einfluss

Beispiel: Intelligenz

-> Wie viel Prozent der Intelligenz lässt sich auf Anlage / Umwelt zurückführen?

-> Was sind Probleme an Zwillingsstudien?

• Stichproben sind nicht repräsentativ

  • Paarsituation / Doppelgänger

• Keine gleiche Umweltvariation

  • Umwelten von EZ und ZZ sind nicht gleich!

    • Schon pränatal ist die Umwelt unterschiedlich!

    • Dies setzt sich in der Kindheit fort (z.B. gleiche Kleidung)

• Shared und non-shared Annahmen zu einfach

  • Shared environment = 100% gleiche Umwelt > auch wenn Zwillinge zusammen aufwachsen, teilen sie nicht zu 100% die gleiche Umwelt

  • Non-shared envirnment = 0% > auch getrennte Zwillinge haben mehr als 0% gleiche Umwelt (Mutterleib / Zuteilung der Kinder nicht willkürlich)

-> Zwillingsstudien scheinen den Anteil der Erblichkeit zu überschätzen

(1)    Adoptionsstudien

• Biologische Eltern teilen 50% der Gene mit Kind

• Adoptiveltern teilen 0% der Gene mit Kind

• Vergleich Kind Adoptiveltern / Leibliche Eltern hinsichtlich eines Merkmals

  • Hoher Einfluss der Anlage: Hohe Korrelation zwischen Kind und leiblichen Eltern

  • Hoher Einfluss der Umwelt: Hohe Korrelation zwischen Kind und Adoptiveltern

-> Meist ähnliche Ergebnisse wie Zwillingsstudien, jedoch oft geringere Erblichkeitskoeffizienten

-> Was sind Probleme an Adoptionsstudien?

• Umwelteinflüsse der leiblichen Eltern auf die Kinder müssen ausgeschlossen sein

  • Häufig nicht der Fall, da nicht immer sofort adoptiert wird oder sogar noch Kontakt besteht

• Umweltmerkmale der Herkunftsfamilie dürfen nicht mit denen der Adoptivfamilien korrelieren

  • Häufig der Fall, der versucht wird, ähnliche Bedingungen herzustellen

(1)    Erblichkeitsschätzungen

• Erblichkeitsschätzungen

  • Welcher Anteil der Variation eines Merkmals geht auf die genetische Ausstattung und welcher auf die Umweltvariation zurück?

• Bestimmung der Erblichkeit: Berechnung der Heritabilitätskoeffizients hhoch2

  • Kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen

  • 0 = keine Erblichkeit / 1 = maximale Erblichkeit

• An Zwillings- oder Adoptionsstichproben bestimmt

• Annahme: Der Grad der Ähnlichkeit nimmt mit dem Grad der Verwandtschaft zu

• Bestimmung anhand einer Formal:

• Interpretation von z.B. h2 = 0.66

  • 66% der gemessenen Variabilität des Merkmals beruhen auf genetischen Unterschieden, oder:

  • Dies bedeutet nicht, dass 66% des Merkmals einer einzelnen Person durch seine Gene und 34% durch die Umwelt erklärt wird!

  • Basiert auf Populationsniveau (?)

• Unterschiedliche Fläche: horizontale -> Unterschiede sind darauf zurückzuführen

• Nicht Individuumsebene sondern Populationsebene

Heritabilitätsschätzungen

• Sagen etwas über genetische Unterschiede zwischen Individuen einer Gruppe zu einem einzigen Zeitpunkt aus!

• Bewegen sich auf Populationsniveau und nicht auf Ebene des Individuums!

• Sind Schätzungen! Die genetischen Unterschiede wurden nicht gemessen, sondern aus dem Verwandtschaftsverhältnis geschlossen

• Beruhen auf additiven Modellannahmen

• Liefern lediglich Hinweise darauf, dass Gene an der Entstehung eines Merkmals beteiligt sind

Aktuelle Beispiele & Perspektiven

• Interaktionistische Theorien nehmen eine dynamische Sichtweise ein, in der Merkmalsausprägungen von Genen und Umwelt abhängig sind

-> Heutige vorherrschende Ansicht: Gene und Umwelt interagieren miteinander!

Beispiele und aktuelle Perspektiven

Anlagewirkungen

• Aktive Anlagenwirkungen: Das Individuum such sich aktiv die Umwelt, die zu seiner Anlage passt

• Passive Anlagenwirkungen: Biologische Eltern schaffen eine Umwelt, die zu den eigenen Anlagen passt und die wegen der genetischen Überlappung auch zu der des Kindes passt

• Evozierende Anlagenwirkungen: durch unser Verhalten werden Wirkungen in der Umwelt hervorgerufen, die zur Anlage passen

Phenylketonurie

• Phenylalanin kann nicht vom Körper abgebaut werden > erbliche Stoffwechselstörung > Folge: geistige Behinderung, Epilepsie, Hyperaktivität

• Folgen zeigen sich jedoch nicht unter allen Umweltbedingungen!

  • Bei Einhalten einer Diät bleiben Folgen aus oder sind nur schwach ausgeprägt

GxE Interaction

• N = 442 Männer

• 26 Jahre alt

• Kindesmisshandlung im Alter von 3 bis 11

• Genaktivität MAOA-Gen

• AV: Antisoziales Verhalten im Erwachsenenalter

Beispiele und aktuelle Perspektiven

Epigenetische Prozesse

• Es gibt mehr als die einseitige Wirkrichtung von Genen auf Verhalten

• Grundlage: Veränderungen an den Chromosomen

• Ganze Chromosomen oder einzelne Abschnitte werden in ihrer Aktivität beeinflusst

• Die DNA verändert sich nicht, Veränderung an der Methylierung der DANN

• Veränderungen sind im Phänotyp, aber nicht im Genotyp beobachtbar

• Durch die Umwelt kommt es zu Veränderungen des Epigenoms, das die Aktivierung spezifischer Zellen steuert

• Trägt zum An- und Abschalten der Gene bei