Analiza wyników Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Wyjaśnić, co współczynnik korelacji mówi nam o związku między zmiennymi Dostrzec, że korelacja nie wskazuje na związek przyczynowo-skutkowy pomiędzy zmiennymi Omówić naszą tendencję do poszukiwania zależności pomiędzy zmiennymi, które tak naprawdę nie istnieją Wyjaśnić losowe pobieranie próbek i przydział uczestników do grup eksperymentalnych i kontrolnych Omówić, w jaki sposób stronniczość eksperymentatora lub uczestnika może wpłynąć na wyniki eksperymentu Zidentyfikować zmienne niezależne i zależne Czy wiesz, że gdy wzrasta sprzedaż lodów, wzrasta również ogólny wskaźnik przestępczości? Czy to możliwe, że rozkoszowanie się ulubionymi lodami sprowadza ludzi na złą drogę? A może po popełnieniu przestępstwa ludzie lubią zjeść ten przysmak? Nie ma wątpliwości, że istnieje relacja między wzrostem sprzedaży lodów i liczbą przestępstw (np. Harper, 2013), jednak stwierdzenie, że jedno wynika z drugiego, byłoby absurdalne. Dużo bardziej prawdopodobne jest, że sprzedaż lodów i liczba przestępstw są związane z temperaturą powietrza. Kiedy jest ciepło, ludzie częściej wychodzą z domów i wchodzą ze sobą w interakcje. Zdarza się przy tym, że wyprowadzają się nawzajem z równowagi, co czasem prowadzi do przestępstw. Gdy na zewnątrz jest ciepło, częściej też kupujemy sobie zimne smakołyki, na przykład lody. W jaki sposób stwierdzić, czy związek między dwoma zjawiskami rzeczywiście istnieje? A jeśli istnieje, to w jaki sposób możemy odróżnić, czy jest wynikiem współwystępowania czy też przyczynowości? Badanie korelacyjne Korelacja (ang. correlation ) oznacza, że istnieje współwystępowanie (współzmienność) między dwiema zmiennymi lub większą ich liczbą (na przykład spożyciem lodów a liczbą przestępstw), lecz ten związek nie musi być związkiem przyczynowo-skutkowym (o czym piszemy poniżej). Jeżeli dwie zmienne są skorelowane, oznacza to jedynie, że zmiana wartości jednej zmiennej wiąże się ze zmianą wartości drugiej. Możemy zmierzyć korelację, obliczając współczynnik korelacji. Współczynnik korelacji (ang. correlation coefficient ) to wartość od −1 do +1 wskazująca siłę i kierunek korelacji między zmiennymi. Współczynnik korelacji najczęściej oznaczany jest symbolem r . Liczba we współczynniku korelacji wskazuje siłę związku. Im bliższa 1 (niezależnie od znaku) jest wartość współczynnika, tym silniejsza jest korelacja między zmiennymi. Im wartość jest bliższa 0, tym słabszy jest związek między zmiennymi. Na przykład współczynnik korelacji równy 0,9 oznacza zdecydowanie silniejszą korelację niż współczynnik 0,3. Jeśli zmienne nie są w ogóle skorelowane, to współczynnik jest równy 0. Znak „plus” lub „minus” współczynnika korelacji wskazuje kierunek związku ( ). Korelacja dodatnia ( pozytywna ) (ang. positive correlation ) oznacza, że dwie zmienne zmieniają się w tym samym kierunku. Innymi słowy – jeśli jedna zmienna rośnie, druga również rośnie; i odwrotnie, jeśli jedna zmienna maleje, druga też maleje. Korelacja ujemna ( negatywna ) (ang. negative correlation ) oznacza, że dwie zmienne zmieniają się w przeciwnych kierunkach. Jeśli dwie zmienne są negatywnie skorelowane, jedna zmienna maleje, a druga rośnie i na odwrót. Lody i przestępstwa to przykład korelacji dodatniej, ponieważ obie zmienne wzrastają, gdy robi się cieplej. Innymi przykładami korelacji dodatniej są związek między wzrostem a masą ciała człowieka, a także związek między wiekiem a liczbą zmarszczek. Można przypuszczać, że zmęczenie w ciągu dnia jest negatywnie skorelowane z liczbą godzin przespanych poprzedniej nocy: kiedy ilość snu maleje, uczucie zmęczenia rośnie. Na przykład u studentów z University of Minnesota wykryto słabą negatywną korelację ( r =-0,29) między średnią liczbą dni w tygodniu, kiedy spali mniej niż pięć godzin a średnią ich ocen (Lowry et al., 2010). Pamiętaj, że korelacja negatywna nie oznacza braku korelacji, ale mówi o kierunku zależności między zmiennymi. Brak korelacji wykazalibyśmy zapewne między ilością snu a rozmiarem buta. Korelacje mogą mieć wartość predykcyjną. Wyobraź sobie, że jesteś członkiem komisji rekrutacyjnej renomowanego uniwersytetu. Komisja otrzymała ogromną liczbę aplikacji, jednak uczelnia może przyjąć jedynie niewielki procent kandydatów. W jaki sposób zdecydujesz, kto powinien zostać przyjęty? Możesz spróbować skorelować średnią ocen obecnych studentów z ich wynikami ze standardowego testu dla uczniów szkół średnich. Identyfikacja najsilniejszych korelacji dla obecnych studentów może pomóc w typowaniu kandydatów, którzy z dużym prawdopodobieństwem osiągną równie dobre wyniki. Wykres punktowy to graficzne przedstawienie siły i kierunku korelacji. Im silniejsza korelacja, tym punkty danych bardziej układają się w linię prostą. W powyższych przykładach widzimy (a) korelację pozytywną między wzrostem a masą ciała, (b) korelację negatywną między zmęczeniem a liczbą przespanych godzin oraz (c) brak korelacji między rozmiarem buta a liczbą przespanych godzin. Zobacz, na czym polega korelacja pozytywna i negatywna, manipulując tym interaktywnym wykresem punktowym . Korelacja nie oznacza przyczynowości Badanie korelacyjne jest przydatne, ponieważ pozwala określić siłę i kierunek związku między dwiema zmiennymi. Jednak samo ustalenie istnienia korelacji niewiele mówi o związku przyczynowo-skutkowym (ang. cause-and-effect relationship ). Czasami zmienne są skorelowane, ponieważ istnieje między nimi związek przyczynowo-skutkowy. Czasami jednak to inny czynnik, zwany zmienną zakłócającą (ang. confounding variable ), powoduje systematyczne zmiany interesujących nas zmiennych. W przykładzie z lodami i przestępstwami zmienną zakłócającą jest temperatura, która może być odpowiedzialna za związek między naszymi zmiennymi. W takim przypadku możemy mówić o tzw. korelacji pozornej – zmienne na poziomie obserwacji czy analiz są ze sobą związane, ale w rzeczywistości odpowiada za to trzecia, inna zmienna (zakłócająca). Więcej o korelacji pozornej poniżej. Nawet jeśli nie jesteśmy w stanie jednoznacznie wskazać zmiennych zakłócających, to nie powinniśmy zakładać, że korelacja między dwiema zmiennymi oznacza, że jedna z nich powoduje zmianę drugiej. Może to być szczególnie deprymujące, gdy związek przyczynowo-skutkowy wydaje się intuicyjny i oczywisty. Weźmy pod uwagę omawiane już wcześniej badanie przeprowadzone przez Amerykańskie Towarzystwo Onkologiczne, które jako jedno z pierwszych wykazało związek między paleniem papierosów a zachorowaniami na raka. Założenie, że palenie powoduje raka wydaje się uzasadnione, jednak gdy jego sprawdzenie ograniczymy wyłącznie do badania korelacyjnego (ang. correlational research ), wówczas takie stwierdzenie będzie nadużyciem. Na podstawie badań korelacyjnych możemy bowiem wnioskować tylko o współwystępowaniu dwóch zmiennych, ale nie o tym, co jest przyczyną, a co skutkiem. Niestety ludzie często niesłusznie wysnuwają wnioski o przyczynowości na podstawie korelacji. Tego typu stwierdzenia są popularne w reklamach i wiadomościach. Na przykład jedno z badań wykazało, że osoby jedzące regularnie płatki śniadaniowe częściej osiągają prawidłową masę ciała niż osoby, które rzadko jedzą płatki (Frantzen et al., 2013; Barton et al., 2005). Zgadnij, w jaki sposób producenci płatków przedstawiali te wyniki. Czy jedzenie płatków naprawdę powoduje utrzymanie prawidłowej masy ciała? Może są inne wyjaśnienia? Na przykład że osoby o odpowiedniej wadze częściej jedzą śniadanie niż osoby otyłe lub takie, które próbują schudnąć, opuszczając posiłki ( ). Badanie korelacyjne jest nieocenione w znajdowaniu związków między zmiennymi, jednak, jak wspomnieliśmy, jego wadą jest brak możliwości ustalenia przyczynowości. Psychologowie dążą do ustalenia przyczyn i skutków, ale można tego dokonać wyłącznie za pomocą eksperymentu. Następny podrozdział opisuje, jak eksperymenty naukowe eliminują i weryfikują alternatywne wyjaśnienia, by pozwolić badaczom zrozumieć, w jaki sposób zmiana jednej zmiennej powoduje (jest przyczyną) zmianę drugiej. Czy jedzenie płatków naprawdę jest przyczyną prawidłowej masy ciała badanych? (Źródło: Tim Skillern). Korelacja iluzoryczna Pokusa wyciągnięcia błędnych wniosków przyczynowo-skutkowych opartych na badaniu korelacyjnym to nie jedyny przypadek złej interpretacji danych. Często popełniamy błąd zwany korelacją iluzoryczną. Jest on szczególnie częsty w przypadku niesystematycznych obserwacji. Korelacja pozorna (ang. illusory correlation ) zachodzi, gdy dostrzegamy nieistniejące związki między dwiema zmiennymi. Znanym przykładem korelacji pozornej jest rzekomy wpływ faz Księżyca na zachowanie człowieka. Wiele osób jest głęboko przekonanych, że zmienia się ono w zależności od faz Księżyca, a dokładniej, że ludzie zachowują się dziwnie podczas pełni ( ). Wiele osób wierzy, że pełnia Księżyca powoduje dziwne zachowanie u ludzi, jednak wierzenia te nie mają poparcia w badaniach naukowych. (Źródło: Cory Zanker). Nie ma wątpliwości, że Księżyc wywiera silny wpływ na naszą planetę. Pływy morskie są ściśle związane z oddziaływaniem grawitacyjnym naszego naturalnego satelity. Dlatego wielu osobom logiczne wydaje się, że Księżyc wpływa również na nas. W końcu nasze ciała są w dużej mierze zbudowane z wody. Jednakże metaanaliza blisko 40 badań jednoznacznie dowodzi, że związek między fazą Księżyca a naszym zachowaniem nie istnieje (Rottoni Kelly, 1985). Choć w trakcie pełni możemy zwracać większą uwagę na dziwne zachowanie ludzi, to odsetek przypadków dziwnych zachowań pozostaje podobny podczas wszystkich faz Księżyca. Dlaczego tak chętnie wierzymy w podobne korelacje pozorne? Często o nich słyszymy lub czytamy i po prostu przyjmujemy je za prawdę. Czasami mamy przeczucie, w jaki sposób coś funkcjonuje, i szukamy dowodów, by potwierdzić nasze oczekiwania, ignorując dowody, które mogłyby im zaprzeczyć. Mamy wówczas do czynienia z błędem konfirmacji (in. efektem potwierdzenia ) (ang. confirmation bias ). Choć możemy mieć wrażenie, że będziemy umieli wykorzystać takie związki, by lepiej zrozumieć lub przewidzieć zjawiska otaczającego nas świata, korelacje pozorne mogą mieć znaczące konsekwencje. Na przykład korelacje pozorne, w których pewne zachowania niesłusznie przypisano określonym grupom, są odpowiedzialne za wykształcenie uprzedzeń, a te z kolei prowadzą do zachowań dyskryminujących (Fiedler, 2004). Przyczynowość: przeprowadzanie eksperymentów i wykorzystywanie danych Jak już wiesz, jedynym sposobem na ustalenie istnienia związku przyczynowo-skutkowego między dwiema zmiennymi jest przeprowadzenie eksperymentu (ang. experiment ). Eksperyment w kontekście naukowym ma inne znaczenie niż w życiu codziennym. W potocznej mowie często używamy słowa „eksperyment”, by powiedzieć, że próbujemy coś zrobić po raz pierwszy, na przykład eksperymentując z nową fryzurą lub nowym przepisem w kuchni. Jednak w kontekście naukowym eksperyment wiąże się ze ścisłymi wymaganiami dotyczącymi jego planowania i przeprowadzenia. Hipoteza eksperymentu Aby przeprowadzić eksperyment, badacz musi postawić konkretną hipotezę (ang. hypothesis ), którą chce przetestować. Jak już wiesz, hipotezy mogą być formułowane na podstawie obserwacji otaczającego nas świata lub dokładnej analizy istniejących już badań. Na przykład jeśli uważasz, że wykorzystywanie nowych technologii w nauczaniu ma negatywny wpływ na wyniki studentów w nauce, to praktycznie masz już hipotezę mówiącą, że wykorzystanie nowych technologii powoduje spadek efektywności nauczania. Jaka jest geneza tej konkretnej hipotezy? Może ona wynikać z obserwacji, że twoi koledzy używający laptopów do notatek uzyskują niższe wyniki na egzaminach niż ci, którzy notują ręcznie. Albo ci, którzy odbywają zajęcia online, mają mniejszą wiedzę niż ci pracujący bezpośrednio z nauczycielem. Tego typu osobiste obserwacje często prowadzą do formułowania konkretnych hipotez. Jednak by precyzyjnie przetestować naszą hipotezę, nie możemy bazować na własnych ograniczonych obserwacjach czy przypadkowych dowodach. By dowiedzieć się, czy nasza hipoteza znajdzie poparcie w rzeczywistych danych, musimy przeprowadzić eksperyment. Planowanie eksperymentu Podstawowy plan eksperymentu opiera się na dwóch grupach: grupie eksperymentalnej i grupie kontrolnej. Obie grupy z założenia są takie same z jedną różnicą: grupa eksperymentalna (ang. experimental group ) zostaje poddana manipulacji eksperymentalnej – czyli działaniu testowanej zmiennej (w tym przypadku programowi nauczania z zastosowaniem nowych technologii), a grupa kontrolna (ang. control group ) nie zostaje jej poddana. Ponieważ manipulacja eksperymentalna jest jedyną różnicą między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną, to możemy z dużą dozą pewności stwierdzić, że wszelkie różnice między nimi wynikają z manipulacji eksperymentalnej, a nie z przypadku. W naszym przykładzie wpływu nowych technologii na naukę studencka grupa eksperymentalna uczy się algebry z użyciem programu komputerowego, a następnie przechodzi test sprawdzający wiedzę. Grupa kontrolna uczy się algebry w tradycyjny sposób, a następnie podchodzi do tego samego testu. Ważne, by grupa kontrolna była traktowana tak samo jak grupa eksperymentalna, z wyjątkiem niepoddania grupy kontrolnej manipulacji eksperymentalnej. Dobrze by było, abyśmy zadbali o odpowiednią liczebność grup badawczych (im większa, tym jesteśmy bardziej uprawnieni do generalizacji wniosków) oraz o równoliczność obu grup – eksperymentalnej i kontrolnej. Nie ma ścisłych wytycznych, co do konkretnej liczby osób w grupach. Pamiętajmy jednak, że dane zabrane od kilku czy kilkunastu uczestników stanowią raczej studia przypadków, a nie badania naukowe. Musimy również precyzyjnie określić, tj. zoperacjonalizować, co będzie wyznacznikiem opanowania algebry. Operacjonalizacja zmiennych (ang. operational definition ) to opis, w jaki sposób będziemy mierzyć zmienne. Ważne, by to, co i jak badacz mierzy w danym eksperymencie, było jasno określone i całkowicie zrozumiałe. Aby zoperacjonalizować opanowanie algebry, możemy użyć testu sprawdzającego materiał przyswajany przez dwie grupy. Możemy też poprosić uczestników z obu grup, aby zaprezentowali przyswojony materiał, np. rozwiązali zestaw takich samych zadań. Jakkolwiek określimy efekty uczenia się, ważne, by zdefiniować je w taki sposób, by ktokolwiek, kto usłyszy o naszych badaniach po raz pierwszy, wiedział dokładnie, co rozumiemy przez „opanowanie algebry”. Pozwoli to innym odnieść się do naszych wyników oraz umożliwi ewentualne powtórzenie naszego eksperymentu. Gdy już zdefiniujemy, co rozumiemy przez „użycie technologii w nauczaniu” oraz co uznajemy za „opanowanie algebry przez uczestników eksperymentu”, powinniśmy określić, w jaki sposób przeprowadzimy eksperyment. W omawianym przypadku możemy np. zaprosić uczestników do udziału w 45-minutowych zajęciach z algebry (prowadzonych z użyciem programu komputerowego lub w sposób tradycyjny, w sali przez wykładowcę), a następnie dać obu grupom taki sam test do rozwiązania w czasie 30 minut. Najlepiej, żeby osoby oceniające test nie wiedziały, kto był w grupie eksperymentalnej, a kto w grupie kontrolnej, by uniknąć tzw. efektu oczekiwań eksperymentatora (ang. experimenter bias ). Efekt ten oznacza ryzyko wypaczenia wyników badania przez oczekiwania badacza. Pamiętaj, że przeprowadzenie eksperymentu wymaga dokładnego planowania, a osoby zaangażowane w projekt badawczy są, co zrozumiałe, przywiązane do swoich hipotez i zainteresowane ich udowodnieniem. Jeśli oceniający test będą wiedzieli, kto był w danej grupie, może to wpłynąć na sposób ich oceny, np. interpretację mało czytelnego pisma lub drobne pomyłki. Jeśli obserwatorzy nie wiedzą, kto był w danej grupie, można uniknąć tego typu wypaczeń. Mamy wówczas do czynienia z badaniem metodą pojedynczo ślepej próby (ang. single-blind study ), gdzie oceniający test nie wiedzą, którą grupę oceniają (eksperymentalną czy kontrolną), natomiast badacz opracowujący eksperyment ma tę wiedzę. W badaniu z podwójnie ślepą próbą (ang. double-blind study ) oceniający nie wiedzą, nad testem jakiej grupy pracują, a uczestnicy, do jakiej grupy należą. Dlaczego badacz chciałby przeprowadzić badanie, w którym nikt nie wie, czy test pochodzi z grupy eksperymentalnej czy z grupy kontrolnej? Dlatego, że dzięki temu wynik nie ulega wpływowi oczekiwań ani badacza ani uczestników. Dzięki temu można zneutralizować efekt placebo (ang. placebo effect ). Efekt placebo występuje, gdy oczekiwania lub przekonania ludzi wpływają na ich doświadczenie lub nawet je determinują. Innymi słowy, samo oczekiwanie, że coś się wydarzy, może sprawić, że tak właśnie się stanie. Efekt placebo jest zazwyczaj opisywany w związku z testowaniem skuteczności nowych leków. Wyobraź sobie, że pracujesz w firmie farmaceutycznej i opracowaliście nowy lek na depresję. By udowodnić, że jest skuteczny, przeprowadzasz eksperyment z dwiema grupami: grupa eksperymentalna otrzymuje nowy lek, a grupa kontrolna dostaje substancję neutralną. Badanie prowadzisz według procedury podwójnie ślepej próby. Uczestnicy nie wiedzą, czy dostali lek, czy nie, oraz szyfrujesz dane uczestników, żeby podczas badania nie wiedzieć, kto był w grupie eksperymentalnej, a kto w kontrolnej. Po co ta podwójnie ślepa próba? Wyobraź sobie, że uczestnik tego badania dostaje tabletkę, która – jego zdaniem – poprawi mu nastrój. Ponieważ oczekuje on, że tabletka poprawi nastrój, może poczuć się lepiej po samym zażyciu tabletki, a nie dlatego, że zawierała jakąkolwiek substancję czynną — to właśnie nazywamy efektem placebo. By upewnić się, że jakiekolwiek zmiany w nastroju są spowodowane lekiem, a nie oczekiwaniami, grupa kontrolna otrzymuje placebo (nieaktywną substancję, np. tabletkę z cukru). Dzięki temu każdy otrzymuje tabletkę i ani badacz, ani uczestnicy nie wiedzą, kto dostał lek, a kto cukier. Wszelkie różnice nastroju między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną można teraz przypisać lekowi, a nie oczekiwaniom eksperymentatora czy uczestnika ( ). Podanie placebo grupie kontrolnej zapobiega wypaczeniom spowodowanym oczekiwaniami eksperymentatora. (Źródło: Elaine i Arthur Shapiro). Zmienne zależne i niezależne Podczas eksperymentu próbujemy zbadać, czy zmiana jednego parametru powoduje zmianę innego parametru. By się tego dowiedzieć, musimy zwrócić uwagę na kolejne dwa ważne czynniki każdego eksperymentu badawczego: zmienną niezależną i zmienną zależną. Zmienna niezależna (ang. independent variable ) jest modyfikowana lub kontrolowana przez eksperymentatora. W dobrze zaplanowanym badaniu zmienna niezależna jest jedyną istotną różnicą między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną. W naszym przykładzie dotyczącym wpływu nowych technologii na naukę algebry zmienną niezależną jest sposób nauki uczestników (komputerowy lub tradycyjny) ( ). Zmienna zależna (ang. dependent variable ) to zmienna, którą mierzy badacz, aby sprawdzić, jaki wpływ miała na nią zmienna niezależna. W naszym przykładzie zmienną zależną jest stopień opanowania algebry przez uczestników. Podczas eksperymentu manipulacje zmienną niezależną powinny wywołać zmianę zmiennej zależnej. (Źródło „karabin maszynowy”: modyfikacja pracy Daniela Oinesa; źródło „zabawkowy pistolet”: modyfikacja pracy Emrana Kassima). Oczekujemy, że w trakcie eksperymentu zmienna zależna ulegnie zmianie pod wpływem zmiennej niezależnej. Innymi słowy, że zmienna zależna zależy od zmiennej niezależnej. Dobrym sposobem na zapamiętanie związku między zmienną niezależną i zależną jest następujące pytanie: Jaki wpływ zmienna niezależna wywiera na zmienną zależną? W naszym przykładzie: jaki wpływ będzie miał sposób nauki (tradycyjny lub komputerowy) na wyniki testu z algebry? Wybór uczestników eksperymentu i przypisywanie ich do grup Kiedy nasz eksperyment jest już zaplanowany, należy zakwalifikować do udziału w badaniu osoby reprezentujące interesującą nas populację. Uczestnicy (osoby badane) (ang. participants ) to podmioty badań psychologicznych i, jak sama nazwa wskazuje, osoby, które są zaangażowane w badanie psychologiczne i aktywnie uczestniczą w tym procesie. W badaniach psychologicznych uczestnikami są często studenci. W rzeczywistości ogromna większość badań z różnych dyscyplin psychologii opierała się na studentach (Sears, 1986; Arnett, 2008). Lecz czy studenci są rzeczywiście reprezentatywni dla ogółu populacji? Są młodsi, lepiej wyedukowani, bardziej liberalni i mniej zróżnicowani niż ogół populacji. Choć wybór studentów jako podmiotów badań jest ogólnie przyjętą praktyką, to poleganie na tak ograniczonej puli uczestników może być problematyczne, ponieważ utrudnia generalizowanie wyników – tj. odnoszenie ich do szerszej populacji. Nasz hipotetyczny eksperyment wymaga udziału studentów. Jeśli to możliwe, powinniśmy wybrać próbę losową (istnieją różne rodzaje prób, ale na potrzeby tego rozdziału skupimy się na próbie losowej). Próba losowa (ang. random sample ) to podzbiór większej populacji, w którym każdy członek tej grupy ma równe szanse na bycie wybranym. Próby losowe są preferowane, ponieważ przy wystarczająco dużej liczbie uczestników można w sposób uzasadniony przypuszczać, że grupa wybrana do udziału w badaniu jest reprezentatywna dla szerszej populacji. Oznacza to, że rozkład procentowy cech w próbce (np. płeć, poziom inteligencji, status socjoekonomiczny i inne cechy mogące wpłynąć na wyniki) jest zbliżony do rozkładu w szerszej populacji. W naszym przykładzie przyjmujemy, że interesującą nas populacją są studenci matematyki. Populacja studentów matematyki jest bardzo duża, więc potrzebujemy ją zawęzić; możemy zdecydować, że interesują nas studenci matematyki w wybranym mieście. By próba była bardziej reprezentatywna dla tej populacji, powinniśmy wybrać studentów z różnych części miasta, o różnej sytuacji rodzinnej, zarobkowej itd. Mając tak określoną, możliwą do przebadania populację, możemy zgłosić się do lokalnych uczelni i wybrać losową próbę około 200 studentów, którzy wezmą udział w eksperymencie. Podsumowując, ponieważ nie jesteśmy w stanie przebadać wszystkich studentów matematyki na danym obszarze, chcemy znaleźć takich, którzy będą odzwierciedlali różnorodność całej tej populacji. Dzięki grupie reprezentatywnej możemy generalizować wyniki eksperymentu bez obaw, że nasza próbka (b) okaże się tendencyjna. Badacze mogą pracować z (a) szeroką populacją lub (b) próbą, która jest podzbiorem większej populacji. (Źródło „tłum”: modyfikacja pracy Jamesa Cridlanda; źródło „uczniowie”: modyfikacja pracy Laurie Sullivan). Następnym krokiem jest podział uczestników na grupę eksperymentalną i grupę kontrolną przez dobór losowy. Dzięki doborowi ( przydziałowi losowemu ) (ang. random assignment ) wszyscy uczestnicy z takim samym prawdopodobieństwem mogą zostać włączeni do grupy eksperymentalnej, jak i do kontrolnej. Istnieje oprogramowanie, które losowo przydziela każdego z badanych do grupy eksperymentalnej lub kontrolnej. Dobór losowy jest kluczowy dla rzetelnego planu eksperymentu (ang. experimental design ). Przy dużej próbie (rzędu kilkuset osób) dobór losowy niemal wyklucza systematyczne różnice między grupami. Na przykład niemal niemożliwe byłoby otrzymanie jednej grupy złożonej wyłącznie z mężczyzn z danej klasy społecznej. To ważne, ponieważ jeśli grupy różniłyby się od siebie istotnie, nie wiedzielibyśmy, z czego wynikają różnice zaobserwowane podczas eksperymentu. Czy istniały już wcześniej, czy też zostały spowodowane manipulacją eksperymentalną? Dobór losowy pozwala założyć, że wszelkie różnice zaobserwowane między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną wynikają z manipulacji zmienną niezależną (tą, której wpływ chcemy zbadać, w tym przypadku sposobem nauki algebry). Wykorzystaj to narzędzie online , by szybko wygenerować losowe liczby i dowiedzieć się więcej o próbach losowych i doborze losowym. Problemy, które trzeba wziąć pod uwagę Choć eksperymenty pozwalają badaczom wykazać związek przyczynowo-skutkowy, one także mają swoje ograniczenia. Miarodajne eksperymenty wymagają modyfikacji zmiennej niezależnej, co może być problematyczne w przypadku wielu pytań badawczych. Na przykład wyobraź sobie, że chcesz się dowiedzieć, jaki wpływ ma płeć (zmienna niezależna) na pamięć przestrzenną (zmienna zależna). Możesz na podstawie zadania sprawdzającego pamięć przestrzenną szukać różnic między kobietami a mężczyznami, ale nie możesz bezpośrednio kontrolować płci osoby. Tego typu badanie kwalifikujemy jako quasi-eksperymenty i przyznajemy, że w danych okolicznościach nie mamy możliwości ustalenia związku przyczynowo-skutkowego. Eksperymenty są również ograniczone zasadami etycznymi. Nie wolno np. przeprowadzić eksperymentu sprawdzającego, czy przemoc wobec dzieci prowadzi do ich niższej samooceny w dorosłym życiu. By przeprowadzić taki eksperyment, należałoby losowo przypisać część jego uczestników do grupy, która doświadczałaby przemocy, a to byłoby nieetyczne. Interpretowanie wyników eksperymentów Po zebraniu danych z obu grup, eksperymentalnej i kontrolnej, przeprowadzamy ich analizę statystyczną (ang. statistical analysis ), by dowiedzieć się, czy istnieją istotne różnice między nimi. Analiza statystyczna określa m.in. prawdopodobieństwo, że dana różnica między grupami może być przypadkowa (a co za tym idzie, bez znaczenia). Przykładowo, jeśli zbadamy efektywność suplementów diety i nie zaobserwujemy istotnych statystycznie różnic między grupą eksperymentalną (przyjmującą dany specyfik) a kontrolną (otrzymującą placebo), to możemy wnioskować, że konkretne suplementy są nieskuteczne. Generalnie w psychologii różnice między grupami są postrzegane jako istotne statystycznie, jeśli prawdopodobieństwo, że są one przypadkowe (grupy tak naprawdę nie różnią się od siebie) wynosi 5% lub mniej. Innymi słowy, chodzi o ograniczenie do maksymalnie 5% prawdopodobieństwa fałszywie potwierdzonych hipotez. Najsilniejszą stroną eksperymentów jest możliwość uzyskania pewności, że jakakolwiek znacząca zmiana wyników jest spowodowana zmienną niezależną. Taką możliwość zapewnia losowy dobór uczestników do próby oraz takie planowanie eksperymentu, które ograniczy efekt oczekiwań eksperymentatora i uczestników. Dzięki temu tworzymy grupy o podobnym składzie, które traktowane są w ten sam sposób. Tym samym jakakolwiek różnica między grupami może zostać przypisana zmiennej niezależnej, co umożliwia nam stwierdzenie przyczynowości. Jeśli wykażemy, że wykorzystanie nowych technologii w nauczaniu daje takie same wyniki jak metody tradycyjne (a może nawet jest pod pewnymi względami skuteczniejsze), to możemy generalizować te wnioski i wykorzystać je np. w planowaniu efektywnej edukacji. Publikowanie badań Gdy psycholog zakończy projekt badawczy, zazwyczaj chce podzielić się uzyskanymi przez siebie wynikami z innymi naukowcami. Robi to za pośrednictwem publikacji pracy poświęconej swojemu badaniu w czasopismach naukowych. Czasopisma naukowe zazwyczaj publikują recenzowane artykuły naukowe (ang. peer-reviewed journal article ) skierowane do osób zawodowo zajmujących się daną dziedziną oraz naukowców aktywnie zaangażowanych w pracę naukową. Recenzowany artykuł jest czytany i oceniany przez kilku innych naukowców (zazwyczaj anonimowo) mających doświadczenie i znaczny dorobek w danej dziedzinie. Recenzenci przekazują informacje zwrotne, tj. swoje uwagi odnośnie do nadesłanej pracy, autorowi oraz redaktorowi danego czasopisma. Recenzenci skupiają się na istnieniu solidnych przesłanek do przeprowadzenia badania, jasnym opisie procedury badawczej oraz przestrzeganiu zasad etycznych. Jeśli występują jakiekolwiek nieścisłości czy naruszenia w zastosowanych metodach badawczych, założeniach czy interpretacji wyników, zwracają na nie uwagę. Ponadto recenzenci wypowiadają się na temat wartości, jaką przedstawia badanie dla rozwoju danej dyscypliny. Pozwala to na uniknięcie duplikowania wyników badań w literaturze naukowej oraz, do pewnego stopnia, gwarantuje, że każdy nowy artykuł przedstawia nowe informacje. Na koniec redaktor pisma zbiera wszystkie opinie recenzentów i decyduje, czy artykuł zostanie opublikowany w nadesłanej formie (rzadki przypadek), z poprawkami czy w ogóle nie zostanie zaakceptowany do publikacji. Recenzje zapewniają w pewnym stopniu kontrolę jakości badań psychologicznych. Źle przemyślane lub źle przeprowadzone badania zostają odrzucone, a nawet dobrze zaplanowane badanie może zostać ulepszone dzięki sugerowanym poprawkom. Recenzje gwarantują również, że badanie zostanie opisane wystarczająco jasno, by zapewnić jego powtarzalność ( replikowalność ) (ang. replicatability ), tak by inni naukowcy mogli powtórzyć dany eksperyment przy użyciu różnych prób w celu określenia rzetelności wykonania badania. Czasami powtórki badań są wzbogacane o dodatkowe kryteria, które rozszerzają pierwotne wyniki. W każdym przypadku replikacja zapewnia nowe dowody w danym obszarze badawczym. Udane powtórzenia opublikowanego badania sprawiają, że naukowcy są bardziej skłonni posługiwać się jego wynikami, a wielokrotnie nieudane powtórzenia skutkują zazwyczaj wątpliwościami co do słuszności oryginalnego artykułu i zachęcają naukowców do opierania się na innych dowodach. W ostatnich latach mamy do czynienia z tzw. „kryzysem replikacji” (ang. replication crisis ), który dotknął wiele dziedzin nauki, w tym psychologię. Niektórych z najbardziej znanych wyników badań (prowadzonych przez słynnych naukowców) nie udało się zreplikować (zob. dyskusja w: Shrout i Rodgers, 2018). Nawet zdobywczyni Nagrody Nobla, amerykańska chemiczka Frances Arnold, wycofała opublikowany artykuł, ponieważ miała trudności z odtworzeniem swoich wyników (3 stycznia 2020 r.). Tego rodzaju przypadki skłoniły niektórych naukowców do współpracy i bardziej otwartej wymiany, a niektórzy twierdzą, że obecny „kryzys” w rzeczywistości służy podwyższeniu standardów tworzenia nauki i dostarczania rzetelnych wyników (Aschwanden, 2018; Rodgers i Shrout, 2018). Mit wiążący szczepionki z autyzmem i wycofanie opublikowanych badań W 1998 roku zespół kierowany przez Andrew Wakefielda opublikował w prestiżowym czasopiśmie „The Lancet” badanie, które wskazywało, że szczepionki dla dzieci powodują autyzm . Po latach dochodzeń, badań oraz batalii sądowych dowiedziono, że publikacja ta była spreparowanym oszustwem, w efekcie została wycofana z obiegu. Opublikowana praca naukowa może zostać wycofana, gdy przedstawione w niej dane zostaną zakwestionowane, np. z powodu błędnego planu badawczego lub falsyfikacji wyników. Społeczność naukowa zostaje jednocześnie poinformowana, że dana publikacja nie była rzetelna. Wycofanie może zostać zainicjowane przez badacza prowadzącego, jego współpracowników, instytucję macierzystą badacza lub przez redakcję pisma, w którym pierwotnie ukazał się artykuł. W przypadku badania na temat szczepionek i autyzmu wycofanie nastąpiło z powodu istotnego konfliktu interesów. Okazało się, że dla głównego badacza ustalenie związku między dziecięcymi szczepionkami a autyzmem wiązało się z korzyściami finansowymi (Offit, 2008). Niezliczone, zakrojone na szeroką skalę badania epidemiologiczne dowodzą, że szczepionki nie są przyczyną autyzmu i że szczepienie dzieci jest bezpieczne oraz konieczne dla zdrowia jednostki i całego społeczeństwa. Mimo to praca Wakefielda wyrządziła ogromną szkodę – w świadomości społecznej nadal funkcjonuje mit o szkodliwości szczepień. Rodzice nie szczepią dzieci z obawy przed nieistniejącym zagrożeniem, stwarzając realne zagrożenie epidemiczne dla swoich dzieci i dla populacji. W efekcie z roku na rok rośnie liczba zachorowań np. na odrę, jedną z najgroźniejszych chorób wirusowych, które dzięki szczepieniom niemal udało się wyeliminować. ( ). Aby uzyskać więcej informacji o tym, jak przebiegała sprawa badań nad szczepionkami i autyzmem oraz o jej konsekwencjach, przeczytaj książkę Paula Offita Fałszywi prorocy autyzmu: zła nauka, ryzykowna medycyna i poszukiwanie lekarstwa (ang. Autism's False Prophets: Bad Science, Risky Medcine, and the Search for a Cure ). W świadomości społecznej nadal funkcjonuje mit, jakoby szczepionki powodowały autyzm. Źródłem tego mitu jest praca naukowa oparta na sfałszowanych danych. Fałszerstwo zostało udowodnione ponad wszelką wątpliwość i artykuł wycofano z czasopisma, w którym go pierwotnie opublikowano. (Źródło: modyfikacja pracy UNICEF Sverige). Rzetelność i trafność Rzetelność i trafność to wartości o ogromnym znaczeniu dla każdego procesu zbierania danych. Rzetelność (ang. reliability ) danych oznacza możliwość dokładnego powtórzenia wyniku. W kontekście badań psychologicznych oznacza to, że każdy instrument czy narzędzie wykorzystane do gromadzenia danych można wielokrotnie wykorzystać w dokładny i powtarzalny sposób. Istnieje wiele różnych rodzajów rzetelności. Niektóre z nich obejmują: Spójność między oceniającymi (ang. inter-rater reliability ), tj. stopień, w jakim dwóch lub więcej obserwatorów jest zgodnych w swoich wnioskach. Spójność wewnętrzną (ang. internal consistency ), tj. stopień, w jakim różne pozycje w testach, które mierzą to samo, korelują ze sobą. Spójność testu w czasie (ang. test-retest reliability ), tj. stopień, w jakim wyniki danego testu pozostają spójne przy kolejnych pomiarach danej osoby. Niestety, dokładny pomiar nie jest zawsze równoznaczny z poprawnym pomiarem. By zilustrować ten problem, posłużmy się przykładem wagi kuchennej, którą wykorzystamy do zmierzenia masy zjadanych co rano płatków śniadaniowych. Jeśli waga nie jest dobrze skalibrowana, będzie za każdym razem spójnie zawyżała lub zaniżała masę ważonych płatków. Choć waga bardzo dokładnie podaje wyniki (np. ta sama ilość odważanych płatków daje za każdym razem ten sam wynik), to jednak wyniki nie są poprawne. I tu w grę zaczyna wchodzić trafność. Trafność (ang. validity ) odnosi się do stopnia, w jakim dany instrument czy narzędzie mierzy to, co ma mierzyć. Podobnie jak w przypadku rzetelności testu, istnieje kilka rodzajów trafności. Najważniejsze z nich wymieniono poniżej: Trafność ekologiczna (ang. ecological validity ) to stopień, w jakim wyniki uzyskane z badań lub eksperymentów są reprezentatywne dla warunków w szerszym świecie; na przykład badania psychologiczne przeprowadzane wyłącznie wśród studentów uniwersytetów mogą mieć niską trafność ekologiczną, gdy dotyczą całej populacji. Trafność teoretyczna (ang. construct validity ) to cecha narzędzia pomiarowego obejmująca możliwie wyczerpującą liczbę logicznie ze sobą powiązanych pojęć i wskaźników, które mogą zostać wykorzystane do pomiaru jakiegoś obiektu, zjawiska itp. Narzędzie cechujące się trafnością teoretyczną powinno zatem umożliwiać pomiar badanego obiektu lub zjawiska w jego pełnym wymiarze. Na przykład jedno z najpowszechniej wykorzystywanych narzędzi do pomiaru objawów stresu pourazowego (PTSD) , Skala Wpływu Zdarzeń (ang. Impact of Event Scale (IES) , w wersji pierwotnej ujmowało jedynie dwa z trzech definicyjnych objawów PTSD (obecność intruzji i unikania). Dopiero w zrewidowanej wersji IES - R (Weissi Marmar) uwzględniono trzy kluczowe wymiary PTSD, tj. intruzje, unikanie oraz pobudzenie – przejawiające się nadmierną czujnością oraz powracającymi, nieprzyjemnymi emocjami (Kosydar - Bochenek et al., 2016). Trafność fasadowa (ang. face validity ), tj. stopień, w jakim dana zmienna faktycznie wychwytuje lub mierzy to, co ma być zmierzone, czyli jest adekwatna do przedmiotu badania. Przykładem trafności fasadowej może być liczba przeczytanych recenzji książek i filmów w określonym czasie jako wskaźnik zainteresowania życiem kulturalnym. Akceptacja prawa do aborcji może być wskaźnikiem poglądów liberalnych i w tym sensie taki wskaźnik również cechowałby się trafnością fasadową. Poparcie dla partii prawicowej może być trafnym wskaźnikiem poglądów konserwatywnych itd. Podczas gdy każdy trafny pomiar jest siłą rzeczy rzetelny, tak odwrotność tego twierdzenia nie zawsze jest prawdą. Badacze starają się wykorzystywać instrumenty, które są zarazem bardzo rzetelne i trafne. Podsumowanie Korelacja opisywana jest za pomocą współczynnika korelacji r , który przyjmuje wartości od –1 do +1. Współczynnik korelacji wskazuje kierunek korelacji (dodatnia lub ujemna) oraz siłę związku między dwiema lub więcej zmiennymi. Korelacja nie mówi nam nic o przyczynowości bez względu na to, jak silny jest związek między zmiennymi. Mówi jedynie o współwystępowaniu zmiennych. Jedynym sposobem na wykazanie przyczynowości jest przeprowadzenie eksperymentu. Ludzie często popełniają błąd, twierdząc, że korelacje istnieją, podczas gdy nie mają one miejsca (mówimy wtedy o tzw. korelacji pozornej). Badacze mogą sprawdzać hipotetyczne związki przyczynowo-skutkowe, przeprowadzając eksperymenty. W idealnym eksperymencie uczestnicy są wybierani losowo z populacji, której dotyczy eksperyment. Następnie są losowo przydzielani do grup. Czasami badacze i uczestnicy nie wiedzą, kto został przypisany do jakiej grupy, by uniknąć wpływu oczekiwań na wyniki eksperymentu. W dobrze zaplanowanym eksperymencie jedyną różnicą między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną jest działanie manipulacji eksperymentalnej w pierwszej grupie. Każda grupa przechodzi przez wszystkie fazy eksperymentu, ale każda doświadcza w innym stopniu oddziaływania zmiennej niezależnej: grupa eksperymentalna zostaje poddana manipulacji eksperymentalnej, a grupa kontrolna nie. Następnie badacz mierzy zmiany zachodzące w zmiennej zależnej w każdej grupie. Kiedy dane z obu grup zostaną zebrane, poddaje się je analizie statystycznej, by określić, czy zaistniały istotne różnice między grupami. Psychologowie prezentują wyniki swoich badań w czasopismach naukowych. Publikowane w ten sposób badania są sprawdzone przez recenzentów – specjalistów z danej dziedziny. Ponadto do opublikowanych wyników mogą się odnieść wszyscy zainteresowani psychologowie. W ten sposób kontroluje się rzetelność prowadzonych badań. Replikacja badań odgrywa ważną rolę w potwierdzaniu słuszności opublikowanego badania. W dłuższym czasie tylko te wyniki, które dają się wielokrotnie powtórzyć, zostają przyjęte przez społeczność naukową. Review Questions Wzrost i masa ciała są skorelowane dodatnio (pozytywnie). Oznacza to, że: Nie ma związku między wzrostem a masą. Zazwyczaj im ktoś jest wyższy, tym jest szczuplejszy. Zazwyczaj im ktoś jest niższy, tym jest cięższy. Zazwyczaj im większy wzrost, tym większa masa. D Który ze współczynników korelacji wskazuje na najsilniejszy związek między zmiennymi? –0,90 –0,50 +0,80 +0,25 A Które zdanie najlepiej ilustruje korelację ujemną między liczbą godzin spędzonych przed telewizorem na tydzień przed egzaminem a oceną z egzaminu? Zbyt długi czas oglądania telewizji skutkuje słabymi wynikami z egzaminu. Mądrzy studenci oglądają mniej telewizji. Oglądanie telewizji wpływa na przygotowanie studentów do egzaminu. Studenci, którzy oglądają więcej telewizji, mają gorsze wyniki z egzaminów. D Współczynnik korelacji wskazuje najsłabszą korelację, gdy ________. jest najbliższy 0 jest najbliższy –1 jest dodatni jest ujemny A ________ oznacza, że każda osoba z danej populacji ma taką samą szansę zostać poproszona o udział w badaniu. Operacjonalizacja Efekt placebo Dobór losowy Próba losowa D ________ podlega kontroli eksperymentatora. ________ podlega pomiarowi i analizie statystycznej. Zmienna zależna; Zmienna niezależna Zmienna niezależna; Zmienna zależna Efekt placebo; Efekt oczekiwań eksperymentatora Efekt oczekiwań eksperymentatora; Efekt placebo B Badacze muszą ________ ważne aspekty ich badania, by inni dokładnie zrozumieli, w jaki sposób te aspekty zostały zdefiniowane. losowo przydzielać losowo wybierać operacjonalizować generalizować C Czasami badacze stosują wśród uczestników z grupy kontrolnej ________, by kontrolować efekty oczekiwań uczestników względem eksperymentu. zmienną zależną zmienną niezależną analizę statystyczną substancję placebo (neutralną) D Critical Thinking Questions W tym podrozdziale opisywaliśmy badanie, które wskazywało, że istnieje korelacja między jedzeniem płatków a masą ciała. Producenci płatków w swoich reklamach przedstawiają tę informację w sposób sugerujący, że jedzenie większej ilości płatków skutkuje prawidłową masą ciała. Dlaczego tak robią i jakie argumenty można wysunąć, by obalić ten rzekomy związek przyczynowo-skutkowy? Producenci płatków próbują zarobić jak najwięcej, więc formułują wyniki badań w sposób, który przyniesie im zyski. Jednak istnieje możliwość, że osoby jedzące mniej tłuste śniadania mają większą świadomość zdrowotną i podejmują inne działania, które pomagają im zachować zdrową masę ciała. Badanie opublikowane ostatnio w czasopiśmie „Nutrition and Cancer” ( „ Odżywianie i Nowotwory”) wykazało korelację ujemną między spożyciem kawy a rakiem piersi. Dokładniej dowiedziono, że kobiety pijące więcej niż pięć filiżanek kawy dziennie miały mniejsze prawdopodobieństwo zachorowania na raka piersi niż kobiety, które nigdy nie piły kawy (Lowcock et al., 2013). Wyobraź sobie, że czytasz w gazecie artykuł o tym badaniu zatytułowany „Kawa chroni przed rakiem”. Dlaczego ten tytuł wprowadza w błąd i dlaczego bardziej precyzyjny tytuł nie przykuwałby uwagi równie skutecznie? Użycie słowa „chroni” sugeruje przyczynowość korelacji. Jeśli tytuł byłby bardziej precyzyjny, nie przykułby tak bardzo uwagi, ponieważ wskazanie, że dwie rzeczy są ze sobą powiązane, jest mniej nośne niż powiedzenie, że jedna powoduje zmianę drugiej. Czasami uzyskanie losowej próbki może być bardzo trudne. Wielu badaczy alternatywnie wykorzystuje dobór wygodny. Popularnym przykładem doboru wygodnego jest przeprowadzenie badania z udziałem studentów psychologii. Jakie są konsekwencje wykorzystania tego typu próbki? Jeśli badanie jest ograniczone do studentów psychologii, to znaczącej redukcji ulega możliwość generalizacji wyników do szerszej populacji. Ponadto próbka złożona ze studentów psychologii może zostać uznana za niereprezentatywną dla studentów uniwersytetu, a tym bardziej dla szerszej populacji. Recenzja to ważny etap publikowania wyników badania w wielu dyscyplinach naukowych. Proces ten jest zazwyczaj przeprowadzany anonimowo: autor recenzowanego artykułu nie wie, kto recenzuje jego pracę, a recenzenci nie wiedzą, kto jest jej autorem. Dlaczego anonimowość recenzji jest ważna? Anonimowość zapobiega wpływowi osobistych uprzedzeń lub sympatii na opinię recenzenta. I odwrotnie, dzięki anonimowości recenzent może być szczery w swoich ocenach artykułu, bez obawy o odwet. Wszyscy mamy od czasu do czasu skłonności do tworzenia korelacji iluzorycznych (pozornych). Pomyśl o korelacji iluzorycznej, w którą osobiście wierzysz, lub takiej, w którą wierzy twój przyjaciel albo ktoś z rodziny. Jak myślisz, czym jest ona spowodowana i co można zrobić, by ją obalić? Czy zadajesz sobie pytania na temat zachowań ludzi lub zwierząt, na które warto byłoby poznać odpowiedź? Postaw hipotezę i krótko opisz, w jaki sposób można by przeprowadzić eksperyment, by odpowiedzieć na takie pytanie. związek przyczynowo-skutkowy (ang. cause-and-effect relationship ) zmiany jednej zmiennej wpływają na zmiany drugiej zmiennej; można określić go tylko poprzez eksperymentalny projekt badawczy błąd konfirmacji ( efekt potwierdzenia ) (ang. confirmation bias ) tendencja do ignorowania dowodów niezgodnych z oczekiwaniami oraz preferowania tych, które potwierdzają nasze oczekiwania zmienna zakłócająca (ang. confounding variable ) nieprzewidziany czynnik, który wpływa na zmienne będące przedmiotem badań, co często daje fałszywe wyniki, jakoby zmiany jednej zmiennej powodowały zmiany drugiej - w rzeczywistości to właśnie czynnik zakłócający jest przyczyną wystąpienia zmian w obu zmiennych (np. dodatnia korelacja między temperaturą a liczbą przestępstw, dodatnia korelacja między wyznawanymi wartościami a dzietnością etc.) grupa kontrolna (ang. control group ) grupa niepoddana działaniu manipulacji eksperymentalnej. Służy do porównania i kontroli czynników losowych, które mogą wpływać na wyniki badania – dzięki utrzymywaniu tych czynników na stałym poziomie w obydwu grupach (kontrolnej i eksperymentalnej) manipulacja eksperymentalna staje się jedyną różnicą między grupami korelacja (ang. correlation ) związek między co najmniej dwiema zmiennymi; jeżeli dwie zmienne są w tym związku, to zmiana wartości jednej zmiennej wiąże się ze zmiennością drugiej zmiennej. Korelacja mówi jedynie o współwystępowaniu obu zmiennych, a nie o związku przyczynowo-skutkowym współczynnik korelacji (ang. correlation coefficient ) liczba od −1 do +1 wskazująca siłę i kierunek korelacji między zmiennymi, najczęściej przedstawiana jako r zmienna zależna (ang. dependent variable ) zmienna poddawana działaniu manipulacji; podlega pomiarowi w badaniach, aby sprawdzić, jak duży wpływ miała na nią zmienna niezależna badanie z podwójnie ślepą próbą (ang. double-blind study ) eksperyment, w którym zarówno badacze, jak i uczestnicy nie wiedzą, do której grupy zostali przydzieleni badani (kontrolnej czy eksperymentalnej) grupa eksperymentalna (ang. experimental group ) grupa poddana działaniu manipulacji eksperymentalnej; manipulacja eksperymentalna jest jedynym czynnikiem różnicującym między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną, więc wszelkie różnice między grupami wynikają raczej z manipulacji eksperymentalnej niż z przypadku efekt oczekiwań eksperymentatora (ang. experimenter bias ) oczekiwania badacza wypaczające wyniki badania korelacja pozorna ( iluzoryczna ) (ang. illusory correlation ) dostrzeganie nieistniejących związków między dwiema zmiennymi (lub takich, za które w rzeczywistości odpowiedzialne są inne zmienne) zmienna niezależna (ang. independent variable ) zmienna, na którą eksperymentator ma wpływ lub która jest przez niego kontrolowana; w starannie przeprowadzonym badaniu zmienna niezależna jest jedyną istotną różnicą między grupą eksperymentalną a grupą kontrolną korelacja ujemna (ang. negative correlation ) dwie zmienne zmieniające się w różnych kierunkach, tzn. jedna zmienna rośnie, podczas gdy druga maleje, np. poziom zmęczenia i stopień koncentracji uwagi operacjonalizacja zmiennych (ang. operationalizing ) określenie, jakie wskaźniki są odpowiednie dla określenia poziomu zmiennej i wybór tych wskaźników dla celów badania empirycznego. Na przykład poziom stresu może być operacjonalizowany jako szybkość tętna, stopień pocenia się, napięcie mięśni etc. uczestnicy (ang. participants ) osoby biorące udział w badaniach eksperymentalnych recenzowany artykuł naukowy (ang. peer-reviewed scientific article ) artykuł przeczytany przez kilku innych naukowców (zazwyczaj anonimowo), mających doświadczenie w danej dziedzinie, którzy przekazują informacje zwrotne dotyczące jakości pracy, zanim zostanie ona zaakceptowana do publikacji efekt placebo (ang. placebo effect ) sytuacja, w której stan uczestnika badania ulega poprawie, mimo że podany preparat wcale nie był lekiem (nie zawierał substancji aktywnych). Osoba nie wie, że środek, który przyjęła, nie ma bezpośredniego działania leczniczego. Wierzy w to, iż preparat ma jej pomóc, i rzeczywiście niekiedy zdarza się, że dzięki sile sugestii zaczyna czuć się lepiej. Zjawisko to bazuje na wpływie oczekiwań na subiektywne doświadczanie objawów korelacja dodatnia (ang. positive correlation ) dwie zmienne zmieniają się w tym samym kierunku, tzn. obie rosną albo obie maleją, np. nasilenie objawów depresji i nasilenie objawów lęku dobór losowy ( przydział losowy ) (ang. random sampling ) taki dobór uczestników z populacji do próby badawczej, w którym wszystkie charakterystyki populacji mają równe szanse dostania się do próby (a następnie mają taką samą szansę na przydzielenie do grup eksperymentalnych lub kontrolnych) próba losowa (ang. random sample ) podzbiór większej populacji, w którym każdy członek populacji ma równe szanse na bycie wybranym; próba losowa sprzyja uzyskiwaniu grup badawczych charakteryzujących się rozkładem zbliżonym do rozkładu populacji (np. pod względem płci, wykształcenia, statusu ekonomicznego etc.) rzetelność (ang. reliability ) cecha oznaczająca powtarzalność i dokładność pomiaru; rzetelność, obok trafności, jest jednym z podstawowych kryteriów jakości badania naukowego - pojęcie to odnosi się do różnych terminów z zakresu metodologii nauk: można mówić o rzetelności testu, wyników badania czy wręcz badania naukowego jako całości powtarzalność ( replikowalność ) (ang. replicatability ) powtarzanie danego eksperymentu na różnych próbach w celu określenia rzetelności wykonania badania badanie metodą pojedynczo ślepej próby (ang. single-blind study ) eksperyment, w którym prowadzący badanie wie, którzy uczestnicy należą do grupy eksperymentalnej, a którzy znajdują się w grupie kontrolnej (ale nie wiedzą tego sami uczestnicy) analiza statystyczna (ang. statistical analysis ) analiza matematyczna danych uzyskanych w badaniu; określa m.in. prawdopodobieństwo, że dana różnica między grupami może być dziełem przypadku lub mieć istotne znaczenie trafność (ang. validity ) zakres, w którym pomiar rzeczywiście odzwierciedla zjawisko, do którego się odwołuje. Trafność jest jednym z podstawowych kryteriów jakości narzędzia naukowego; pojęcie to odnosi się do różnych terminów z zakresu metodologii nauk: można mówić o trafności wskaźnika, testu, wyników badania czy wręcz badania naukowego jako całości

Social Sciences


Etyka Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Omówić sposób regulacji badań z udziałem ludzi Podsumować procesy świadomej zgody i podsumowania Wyjaśnić, w jaki sposób regulowane są badania z udziałem zwierząt W dzisiejszych czasach naukowcy są zgodni, że dobre badania to badania etyczne, szanujące godność człowieka i jego bezpieczeństwo. Jednak, jak przeczytasz poniżej, nie zawsze tak było. Współcześni badacze muszą wykazać, że prowadzone przez nich badanie jest etyczne. W tym podrozdziale powiemy, jak względy etyczne wpływają na planowanie i sposób przeprowadzania badań. Badania z udziałem ludzi Każdy eksperyment, w którym ludzie są podmiotem badania, musi spełnić wiele surowych wymagań, mających zagwarantować bezpieczeństwo uczestników. W Polsce każda instytucja badawcza (zatem także uczelnie wyższe) powołuje własne komisje etyczne, których zadaniem jest opiniowanie projektów badawczych. W skład tych komisji wchodzą pracownicy naukowi danej jednostki. W Polsce dla dużych projektów badawczych finansowanych przez instytucje państwowe (a nie ze środków wewnętrznych uczelni) wiążąca jest opinia komisji etycznej z konkretnego ośrodka naukowego. Taką instytucją jest m.in. Narodowe Centrum Nauki (NCN). Narodowe Centrum Nauki rekomenduje opiniowanie projektów badawczych przez jednostki naukowe pod kątem etycznym zwłaszcza w pięciu przypadkach: Badania, w których uczestnikami są osoby mające ograniczoną zdolność do wyrażenia świadomej zgody na udział w badaniu, a także odmowy w trakcie badania, np. dzieci do 12. roku życia, osoby z niepełnosprawnością intelektualną, więźniowie etc. Badania, w których mają wziąć udział osoby szczególnie podatne na urazy psychiczne i zaburzenia zdrowia psychicznego, np. chorzy terminalnie, ofiary katastrof, traum wojennych etc. Badania polegające na aktywnej interwencji w zachowanie człowieka, zmierzające do zmiany tego zachowania, np. treningi poznawcze, psychoterapia, treningi umiejętności etc. Co ważne i wyraźnie zaznaczone, dotyczy to również sytuacji, gdy zamierzona interwencja ma przynieść korzyść badanemu, np. usprawnić jego pamięć. Badania dotyczące kontrowersyjnych kwestii (np. aborcji, in vitro, kary śmierci) albo wymagające zachowania szczególnej delikatności (np. przekonań religijnych lub postaw wobec grup mniejszościowych). Badania długotrwałe, męczące, wyczerpujące fizycznie lub psychicznie. (Narodowe Centrum Nauki, 2016). Komisja bioetyczna spotyka się regularnie, by zapoznawać się z propozycjami eksperymentów z udziałem ludzi. (Źródło: modyfikacja pracy Lowndes Area Knowledge Exchange (LAKE)/Flickr). Aby eksperyment został zaakceptowany przez komisję, musi spełnić określone wymogi. Przede wszystkim przed przystąpieniem do badania każdy jego uczestnik musi podpisać oświadczenie o świadomej zgodzie na udział w badaniu. Formularz świadomej zgody (ang. informed consent ) zawiera informację, czego uczestnik może się spodziewać podczas eksperymentu, jakie ryzyko jest z nim związane oraz jakie może mieć konsekwencje. Uczestnik zostaje również poinformowany, że jego udział w badaniu jest całkowicie dobrowolny oraz że ma możliwość wycofania się w każdej chwili bez jakichkolwiek zobowiązań. Ponadto świadoma zgoda gwarantuje całkowitą poufność zebranych w eksperymencie danych. W przypadku badań z udziałem osób poniżej 18. roku życia wymagana jest świadoma zgoda rodziców lub prawnych opiekunów. Na procedurę, w trakcie której osoby na podstawie uzyskanych informacji decydują, czy uczestniczyć w badaniu, składają się cztery czynniki (wg Frankfort-Nachmias i Nachmias, 2001): kompetencja, dobrowolność, pełna informacja i zrozumienie. 1) Kompetencja zakłada, że decyzje podjęte przez osoby dojrzałe, sprawne intelektualnie, odpowiedzialne, którym ponadto udzielono wszelkich potrzebnych informacji na temat badania, są decyzjami właściwymi i niekwestionowanymi. W przypadku, kiedy uczestnikami badania są osoby ze swej natury niebędące w stanie dokładnie zrozumieć zagadnień danego eksperymentu (np. z poważnymi zaburzeniami intelektualnymi/psychicznymi lub dzieci), należy podjąć dalsze kroki. Jeśli eksperyment może przynieść bezpośrednie korzyści dla osób biorących w nim udział (np. jeśli badany jest wpływ terapii), wówczas o możliwości uczestniczenia w badaniu zadecydować mogą opiekunowie prawni. Natomiast jeśli sytuacja badawcza nie zakłada ewentualnych korzyści dla osób badanych, a wręcz przeciwnie, wiąże się z pewnymi obciążeniami natury fizycznej czy emocjonalnej, to badanie nie powinno się odbyć. 2) Dobrowolność opiera się na założeniu, że udział osób w danym eksperymencie powinien być dobrowolny. Innymi słowy, decyzja o udziale w badaniu powinna zostać podjęta bez jakichkolwiek elementów przymusu, manipulacji czy nakłaniania. W naturalnych sytuacjach warunek taki wydaje się łatwy do spełnienia, jednak w przypadku badań przeprowadzanych np. w więzieniach, szpitalach czy szkołach dobrowolny udział uczestników nie jest już taki oczywisty. Nawet w sytuacji studentów, którym za udział w badaniach przyznawane są punkty za zajęcia (a na niektórych uczelniach wręcz mają obowiązek uczestnictwa), warunek dobrowolności jest dyskusyjny. 3) Pełna informacja zakłada poinformowanie uczestnika o wszelkich przewidywanych skutkach badania, zarówno pozytywnych, jak i negatywnych. Ponadto ważne jest udzielenie informacji o możliwości przerwania badania w dowolnym momencie, szczegółowe omówienie procedury badawczej oraz odpowiedź na wszelkie pytania. Co ważne, często sam badacz nie dysponuje całościową wiedzą na temat badania, np. nie jest w stanie przewidzieć wszelkich możliwych następstw. 4) Zrozumienie opiera się przede wszystkim na takim sposobie przedstawienia treści związanych z przebiegiem i celami badania, aby mieć pewność, że uczestnik właściwie je zrozumiał i otrzymał wyjaśnienie wszystkich swoich wątpliwości. Nacisk położony jest tu przede wszystkim na dostosowanie przekazu do danej osoby. Odwiedź tę stronę , by zobaczyć przykład formularza zgody świadomej. O ile w świadomej zgodzie opis tego, co dokładnie będą robili uczestnicy podczas eksperymentu, powinien być możliwie dokładny i wyczerpujący, o tyle czasami konieczne jest maskowanie. Kiedy znajomość dokładnych założeń badania mogłaby wpłynąć na wyniki eksperymentu, nie zdradza się ich uczestnikom. Maskowanie (ang. deception ) polega na celowym zatajeniu prawdziwego celu badania, a czasami nawet na wprowadzeniu w błąd uczestników, żeby zachować integralność eksperymentu, jednak nie w stopniu, który mógłby zostać uznany za szkodliwy. Na przykład jeśli jesteśmy zainteresowani tym, w jaki sposób opinia o innych zależy od ich ubioru, wówczas w opisie eksperymentu moglibyśmy uciec się do maskowania, by znajomość celu badania nie wpłynęła na odpowiedzi uczestników. W przypadkach, w których badacze posłużyli się maskowaniem, na koniec badania uczestnicy muszą przejść procedurę wyjaśniania prawdziwego celu badania, czyli tzw. procedurę odkłamania (ang. debriefing ), podczas której otrzymują pełne i zgodne z prawdą informacje o celu eksperymentu, o sposobie, w jaki zebrane dane zostaną wykorzystane, o powodach, dla których maskowanie było konieczne, oraz możliwościach uzyskania dodatkowych informacji na temat badania. Często procedura odkłamania zawiera także spotkanie z uczestnikami eksperymentu, w trakcie którego następuje omówienie ewentualnego wpływu badania na ich dobrostan psychiczny oraz – w razie konieczności – zapewnienie im wsparcia psychologicznego. Badania z udziałem zwierząt Wielu psychologów prowadzi badania z udziałem zwierząt. Badacze często wykorzystują gryzonie ( ) lub ptaki jako przedmioty swoich eksperymentów – Amerykańskie Towarzystwo Psychologiczne (APA) szacuje, że są one wykorzystywane w 90% wszystkich badań z udziałem zwierząt (ang. animal research ) z dziedziny psychologii (Amerykańskie Towarzystwo Psychologiczne, n.d.). Ponieważ wiele podstawowych procesów u zwierząt i ludzi jest w wystarczającym stopniu podobnych, zwierzęta są akceptowane w zastępstwie człowieka w badaniach, w których udział ludzi zostałby uznany za nieetyczny. Badania dotyczące zwierząt dopuszczają nieco większą swobodę badawczą, na przykład w kontekście zadawania cierpienia. W przypadku ludzi jest to czynnik bezwzględnie uniemożliwiający przeprowadzenie badania – projekt, w którym zaznaczone jest, że dana jednostka może odczuwać cierpienie (różnie rozumiane), zostaje wykluczony i nie dopuszcza się do jego realizacji; natomiast w przypadku zwierząt mówi się o zminimalizowaniu w jak największym stopniu cierpienia oraz dopuszczeniu takich badań do realizacji tylko w wyjątkowych, głęboko uzasadnionych przypadkach (Frankfort-Nachmias i Nachmias, 2001). Szczury, jak ten na zdjęciu, często są obiektami badań z udziałem zwierząt. Nie oznacza to, że badacze prowadzący eksperymenty z udziałem zwierząt nie podlegają wymogom etycznym. Wręcz przeciwnie, humanitarne i etyczne traktowanie zwierząt jest podstawowym wymogiem dla tego typu badań. Badacze muszą je zaplanować w taki sposób, by zminimalizować ból i stres, którego w ich efekcie doświadczą zwierzęta. W Polsce każdy projekt badawczy z udziałem zwierząt (podobnie jak z udziałem ludzi) musi uzyskać pozytywną opinię komisji etyki właściwej dla danej jednostki. Ponadto obowiązują nadrzędne ustawy, takie jak Ustawa z 21 stycznia 2005 roku o doświadczeniach na zwierzętach oraz Ustawa z dnia 15 stycznia 2015 roku o ochronie zwierząt wykorzystywanych do celów naukowych lub edukacyjnych. W szczególności ostatnia z wymienionych poświęcona jest opisywanemu zagadnieniu, a jej postanowienia stanowią wykonanie Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/63/UE z dnia 22 września 2010 roku w sprawie ochrony zwierząt wykorzystywanych do celów naukowych (Żukowski, 2017). Przywołana powyżej ustawa, pozostając w zgodności z zaleceniami Unii Europejskiej, przewiduje: ograniczenie doświadczeń na zwierzętach do minimum przy założeniu zwiększenia wykorzystania metod alternatywnych, określenie celów, które uzasadniają prowadzenie na zwierzętach procedur doświadczalnych zgodnie z zakresem systemu nadzoru etycznego w celu wykonania przepisu ustawy, ustalenie pochodzenia gatunków zwierząt dopuszczonych do wykorzystania w celach naukowych (ogranicza się udział np. zwierząt dzikich, bezdomnych oraz ssaków naczelnych), określenie niezbędnych kwalifikacji personelu naukowego i technicznego, który bierze udział w projektowaniu i przeprowadzaniu doświadczeń oraz sprawuje nadzór nad dobrostanem zwierząt, jak również osób, które wchodzą w skład komisji etycznych, określenie kryteriów oceny etycznej projektów doświadczeń i normalizację procedury takiej oceny, określenie sankcji, zmiany w strukturze i sposobie funkcjonowania komisji etycznych ds. doświadczeń na zwierzętach. Ogólnie rzecz biorąc, standardy w badaniach nad zwierzętami dążą do wprowadzenia trzech kluczowych zasad: 1) zastąpienia ( replacement ), 2) zmniejszenia ( reduction ) oraz 3) doskonalenia ( refinement ). Zasada zastąpienia przewiduje, że badania z udziałem zwierząt należy prowadzić tylko w przypadkach, kiedy nie jest możliwe lub jest nieracjonalne zastosowanie innej metody badawczej. Zasada zmniejszenia zakłada wykorzystanie jak najmniejszej liczby zwierząt w procedurach doświadczalnych i naukowych. Sposobem na zmniejszenie tej liczby jest m.in. wielokrotne przeprowadzanie procedur na tych samych zwierzętach, o ile nie wiąże się to z pogorszeniem ich dobrostanu. Zasada doskonalenia polega na poprawie zarówno metod hodowli, jak i samych procedur badawczych tak, aby wykluczyć lub zminimalizować potencjalny ból, stres i cierpienie zwierzęcia (Żukowski, 2017). Summary Etyka w badaniach naukowych wciąż ewoluuje. Praktyki, które były akceptowane lub tolerowane w przeszłości, dziś są uznawane za nieetyczne. Podczas eksperymentów z udziałem ludzi badacze muszą przestrzegać podstawowych wymogów etycznych. Każdy eksperyment z udziałem ludzi musi uzyskać akceptację komisji etycznej danej jednostki naukowej. Udział w nim jest dobrowolny i wymaga świadomej zgody uczestników. Jeśli w ramach eksperymentu posłużono się maskowaniem, to każdy uczestnik musi przejść procedurę wyjaśniania prawdziwego celu badania po jego zakończeniu (procedurę odkłamania). Badania z udziałem zwierząt również odbywają się z zachowaniem wysokich standardów etycznych. Badacze wykorzystujący zwierzęta jako obiekty eksperymentów muszą zaplanować badania tak, by wynikający z nich ból został zminimalizowany. Badania z udziałem zwierząt również wymagają zgody komisji etycznej, są także regulowane rozporządzeniami państwowymi. Review Questions Badacze mogą posłużyć się ________, jeśli przedstawienie uczestnikom wszystkich szczegółów badania mogłoby wypaczyć ich odpowiedzi. świadomą zgodą maskowaniem etyką procedurą wyjaśniania prawdziwego celu badania B Udział osoby w projekcie badawczym musi być ________. losowy wynagrodzony dobrowolny publiczny C Przed wzięciem udziału w eksperymencie uczestnik powinien przeczytać i podpisać ________. świadomą zgodę procedurę wyjaśniania prawdziwego celu badania formularz IRB formularz etyczny A Critical Thinking Questions Niektórzy uważają, że badania z udziałem zwierząt są z natury złe pod względem etycznym, ponieważ w przeciwieństwie do ludzi, zwierzęta nie mogą wyrazić zgody na udział. Czy zgadzasz się z tym poglądem? Biorąc pod uwagę, że zwierzęta nie wyrażają zgody na udział w projektach badawczych, jakiego typu działania mogą zapewnić im możliwie najbardziej humanitarne traktowanie? Brak możliwości uzyskania zgody od zwierząt biorących udział w badaniach nakłada dodatkową odpowiedzialność na badacza, który musi zapewnić im możliwie najbardziej humanitarne traktowanie oraz szanować ich poświęcenie dla postępu nauki. Podobnie jak ludzie zwierzęta również powinny korzystać z efektów badań, tak jak to ma miejsce chociażby w przypadku coraz bardziej zaawansowanej medycyny weterynaryjnej. Na końcu poprzedniego podrozdziału twoim zadaniem było zaplanowanie prostego eksperymentu, by uzyskać odpowiedź na nurtujące cię pytanie. Jakie etyczne zagadnienia musisz wziąć pod uwagę, by twój eksperyment był zgodny z etycznymi oczekiwaniami społeczności naukowej? Badanie powinno zostać zaplanowane w taki sposób, by odpowiadało zasadom opisanym w tym podrozdziale. W odniesieniu do ludzi są to zasady dotyczące procedury informowania: kompetencja, dobrowolność, pełna informacja i zrozumienie, a w odniesieniu do zwierząt dążenie do zadbania o jak najlepszy dobrostan, w tym wyeliminowania (lub zminimalizowania) cierpienia. Personal Application Questions Zastanów się nad postępami, jakie poczyniło nasze społeczeństwo dzięki badaniom z udziałem zwierząt. W jaki sposób ty, twój przyjaciel lub członek twojej rodziny skorzystaliście osobiście z efektów tego typu badań? procedura odkłamania (procedura wyjaśniania prawdziwego celu badania) (ang. debriefing) jeśli eksperyment psychologiczny zakładał zatajenie celu badania przed uczestnikami, to po jego zakończeniu otrzymują oni pełne i zgodne z prawdą informacje o eksperymencie oraz o jego wynikach maskowanie (ang. deception) celowe wprowadzenie w błąd uczestników badania w celu zachowania integralności eksperymentu zgoda świadoma (ang. informed consent ) udzielenie zgody na udział w badaniu poprzedzone informacją, czego uczestnik może się spodziewać podczas eksperymentu, jakie ryzyko jest z nim związane oraz jakie może mieć konsekwencje komisja etyczna (ang. ethical commission ) zrzeszenie naukowców i członków społeczności uniwersyteckiej, które analizuje wnioski dotyczące badań naukowych z udziałem ludzi i zwierząt oraz opiniuje je pod kątem zachowania zasad etyki. W Polsce funkcję tę pełnią komisje bioetyczne przy instytucjach zajmujących się badaniami naukowymi (np. w ramach wydziału psychologii danej uczelni)

Social Sciences


Wprowadzenie W zależności od wyboru technik obrazowania otrzymujemy różne informacje na temat funkcjonowania mózgu. Od lewej: obraz uzyskany metodą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET), tomografii komputerowej (TK) i czynnościowego rezonansu magnetycznego (fMRI). (Źródło: obraz po lewej: modyfikacja za amerykańskim Departamentem Zdrowia i Usług Społecznych, Narodowy Instytut Zdrowia (National Institutes of Health, NIH); obraz środkowy: modyfikacja za „Aceofhearts1968”, Wikimedia Commons; obraz po prawej: modyfikacja pracy Kim J., Matthews N. L., Park S.). Czy zdarzyło ci się kiedyś rozłożyć jakieś urządzenie na czynniki pierwsze, żeby dowiedzieć się, jak działa? Wielu z nas kiedyś tak zrobiło, żeby naprawić zepsuty mechanizm, albo nawet z czystej ciekawości. Wnętrze maszyny często bardzo różni się od tego, co nazywamy interfejsem użytkownika. Przecież zwiększając głośność w smartfonie, mało kto na co dzień myśli o obwodach i mikroczipach; chcemy tylko uzyskać odpowiednie natężenie dźwięku. Podobnie jest z ludzkim ciałem. Wewnętrzne mechanizmy często różnią się od zewnętrznych przejawów ich działania. Zadaniem psychologów jest odnalezienie związku między tym, co na zewnątrz, a tym, co w środku, np. odkrycie, w jaki sposób wyładowania milionów neuronów stają się myślą. W tym rozdziale spróbujemy wyjaśnić biologiczne mechanizmy warunkujące ludzkie zachowania. Te fizjologiczne i anatomiczne fundamenty stanowią podstawę wielu dziedzin psychologii. Z tego rozdziału nauczysz się, w jaki sposób genetyka wpływa zarówno na naszą fizjologię, jak i na cechy psychiczne. Poznasz budowę i działanie układu nerwowego. Na koniec dowiesz się, jak współdziała on z układem wewnątrzwydzielniczym. References Arnst, C. (2003, November). Commentary: Getting rational about health-care rationing. Bloomberg Businessweek Magazine . Retrieved from http://www.businessweek.com/stories/2003-11-16/commentary-getting-rational-about-health-care-rationing. Berridge, K. C., & Robinson, T. E. (1998). What is the role of dopamine in reward: Hedonic impact, reward learning, or incentive salience? Brain Research Reviews , 28 , 309–369. Chandola, T., Brunner, E., & Marmot, M. (2006). Chronic stress at work and the metabolic syndrome: A prospective study. BMJ , 332 , 521–524. Comings, D. E., Gonzales, N., Saucier, G., Johnson, J. P., & MacMurray, J. P. (2000). The DRD4 gene and the spiritual transcendence scale of the character temperament index. Psychiatric Genetics , 10 , 185–189. Confer, J. C., Easton, J. A., Fleischman, D. S., Goetz, C. D., Lewis, D. M. G., Perilloux, C., & Buss, D. M. (2010). Evolutionary psychology: Controversies, questions, prospects, and limitations. American Psychologist , 65 , 110–126. Gaines, C. (2013, August). An A-Rod suspension would save the Yankees as much as $37.5 million in 2014 alone. Business Insider . Retrieved from http://www.businessinsider.com/an-a-rod-suspension-would-save-the-yankees-as-much-as-375-million-in-2014-2013-8. Gardner, E. L. (2011). Addiction and brain reward and antireward pathways. Advances in Psychosomatic Medicine , 30 , 22–60. George, O., Le Moal, M., & Koob, G. F. (2012). Allostasis and addiction: Role of the dopamine and corticotropin-releasing factor systems. Physiology & Behavior , 106 , 58–64. Glaser, R., & Kiecolt-Glaser, J. K. (2005). Stress-induced immune dysfunction: Implications for health. Nature Reviews Immunology , 5 , 243–251. Gong, L., Parikh, S., Rosenthal, P. J., & Greenhouse, B. (2013). Biochemical and immunological mechanisms by which sickle cell trait protects against malaria. Malaria Journal . Advance online publication. doi:10.1186/1475-2875-12-317. Hardt, O., Einarsson, E. Ö., & Nader, K. (2010). A bridge over troubled water: Reconsolidation as a link between cognitive and neuroscientific memory research traditions. Annual Review of Psychology, 61 , 141–167. Macmillan, M. (1999). The Phineas Gage Information Page. Retrieved from http://www.uakron.edu/gage. March, J. S., Silva, S., Petrycki, S., Curry, J., Wells, K., Fairbank, J., .Burns, B., Domino, M., McNulty, S., Vitiello, B., Severe, J. (2007). The treatment for adolescents with depression study (TADS): Long-term effectiveness and safety outcomes. Arch Gen Psychiatry, 64 , 1132–1143. Mustanski, B. S., DuPree, M. G., Nievergelt, C. M., Bocklandt, S., Schork, N. J., & Hamer, D. H. (2005). A genome wide scan of male sexual orientation. Human Genetics , 116 , 272–278. National Institute on Drug Abuse. (2001, July). Anabolic steroid abuse: What are the health consequences of steroid abuse? National Institutes of Health . Retrieved from http://www.drugabuse.gov/publications/research-reports/anabolic-steroid-abuse/what-are-health-consequences-steroid-abuse. Squire, L. R. (2009). The legacy of patient H. M. for neuroscience. Neuron , 61 , 6–9. Tienari, P., Wynne, L. C., Sorri, A., et al. (2004). Genotype-environment interaction in schizophrenia spectrum disorder: long-term follow-up study of Finnish adoptees. British Journal of Psychiatry , 184 , 216–222. University of Utah Genetic Science Learning Center. (n.d.). What are genetic disorders? Retrieved from https://learn.genetics.utah.edu/content/disorders.

Social Sciences


Genetyka człowieka Cel dydaktyczny: Po przeczytaniu tego podrozdziału będziesz w stanie: Wyjaśnić podstawowe zasady teorii ewolucji na drodze doboru naturalnego Omówić różnice między genotypem a fenotypem Omówić, w jaki sposób interakcje gen-środowisko są krytyczne dla wyrażania cech fizycznych i psychicznych Psychologowie studiują genetykę, by lepiej zrozumieć biologiczne podstawy niektórych zachowań. I chociaż organizm każdego z nas jest zbudowany z tych samych elementów – mózgu, komórek z materiałem genetycznym – przejawem ich funkcjonowania jest bardzo szeroki wachlarz zachowań, myśli i reakcji. Dlaczego z dwojga ludzi zakażonych tym samym zarazkiem jedno przeżywa, a drugie poddaje się chorobie? Jak choroby genetyczne przekazywane są z pokolenia na pokolenie? Czy choroby psychiczne takie jak depresja lub schizofrenia mogą mieć podłoże genetyczne? Do jakiego stopnia cechy psychiczne mogą wpływać na takie choroby jak otyłość dziecięca? By znaleźć odpowiedzi na te pytania, zacznijmy od choroby genetycznej zwanej anemią sierpowatą (ang. sickle-cell anemia ) i zastanówmy się, jak może ona objawiać się u dwóch chorujących na nią sióstr. Anemia sierpowata to genetyczna przypadłość, w której czerwone krwinki (erytrocyty), prawidłowo okrągłe, przybierają kształt sierpa ( ). Zmiana kształtu (w wyniku zmienionej budowy hemoglobiny – białka transportującego tlen we krwi) wpływa na funkcję: krwinki sierpowate mogą zatykać drobne naczynia krwionośne, tamując w nich przepływ krwi. Skutkiem jest wysoka gorączka, silny ból, obrzęk i uszkodzenie tkanek oraz niedokrwistość. Prawidłowe erytrocyty swobodnie przepływają przez naczynia krwionośne, podczas gdy te sierpowate tworzą zatory blokujące przepływ krwi. Wiele osób z anemią sierpowatą – nosicieli wywołującej ją mutacji genetycznej – umiera w młodym wieku. Choć dobór naturalny sugerowałby, że chorzy mają niski współczynnik przeżywalności, a zatem choroba z czasem powinna stawać się coraz rzadsza, w rzeczywistości tak nie jest. Mimo negatywnych efektów związanych z tą genetyczną mutacją kodujący ją gen pozostaje stosunkowo rozpowszechniony wśród osób pochodzenia afrykańskiego. Dlaczego? Spróbujmy to wyjaśnić na przykładzie dwóch młodych kobiet. Niech jedna ma na imię Luwi, a druga Sena. Są siostrami i mieszkają w wiosce w Zambii. Luwi jest nosicielką genu anemii sierpowatej, Sena – nie. Nosiciele mają jedną kopię genu wywołującego chorobę, ale w normalnych okolicznościach nie chorują. Objawy pojawiają się u nich, tylko jeśli są bardzo odwodnieni albo niedotlenieni (np. podczas wysokogórskiej wspinaczki). Uważa się, że nosiciele są odporni na malarię (często śmiertelną chorobę rozpowszechnioną w tropikach), ponieważ zmiany w ich krwi i układzie odpornościowym uniemożliwiają rozwój zarodźcowi malarii (Gong, Parikh, Rosenthal, Greenhouse, 2013). Pełnoobjawowa anemia sierpowata (wynikająca z posiadania dwóch kopii felernego genu) takiej ochrony nie zapewnia. W drodze powrotnej ze szkoły obie siostry zostają pogryzione przez zakażone pasożytem malarii komary. Luwi jest odporna na zakażenie malarią, gdyż jest nosicielką genu anemii sierpowatej. Tymczasem Sena zapada na malarię i po dwóch tygodniach umiera. Luwi żyje dalej, zostaje matką i może przekazać mutację swoim dzieciom. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o mutacji DNA wywołującej anemię sierpowatą, wejdź na tę stronę internetową . W Polsce od 1968 roku malaria praktycznie nie występuje, więc zmutowany gen nie ma żadnej wartości: jego obecność ujawnia się głównie w postaci problemów zdrowotnych, niewielkich u nosicieli, ciężkich przy pełnoobjawowej chorobie, a nie daje żadnych korzyści. Sytuacja w innych rejonach świata jest jednak odmienna. W Afryce, gdzie malaria jest powszechna, posiadanie mutacji anemii sierpowatej jest dla nosicieli korzystne. Powyższa historia dotycząca malarii pasuje do teorii ewolucji poprzez dobór naturalny (ang. theory of evolution by natural selection ) sformułowanej przez Karola Darwina (1809–1882) ( ). Najprościej rzecz ujmując, teoria ta głosi, że przeżywają organizmy lepiej przystosowane do środowiska i to one rozmnażają się, podczas gdy gorzej przystosowane po prostu wymierają. W naszym przykładzie z malarią widzimy, że u Luwi mutacja ma duży walor adaptacyjny w jej afrykańskiej ojczyźnie; gdyby jednak mieszkała w Polsce (gdzie malaria praktycznie nie występuje), stałaby się kosztownym brzemieniem; jej potomkowie z dużym prawdopodobieństwem zachorowaliby na anemię, a i u niej samej zapewne pojawiłyby się niewielkie problemy zdrowotne. (a) W roku 1859 Karol Darwin przedstawił w swojej książce O powstawaniu gatunków teorię ewolucji poprzez dobór naturalny. (b) W książce jest tylko jedna rycina: diagram pokazujący, jak gatunki ewoluują w czasie dzięki doborowi naturalnemu. Dwa punkty widzenia na genetykę i zachowanie Łatwo pomylić dwie dziedziny zajmujące się zależnościami między genami a środowiskiem. Chodzi o psychologię ewolucyjną (ang. evolutionary psychology ) i genetykę behawioralną (ang. behavioral genetics ); w polskiej literaturze psychologicznej używany jest też termin genetyka zachowania . Co je różni? W obu dziedzinach uznaje się, że geny nie tylko kodują określone cechy, ale także mają swój wkład w pewne schematy poznawcze i behawioralne. Psychologia ewolucyjna skupia się na tym, jak uniwersalne wzorce zachowań i procesy poznawcze ewoluowały w czasie. Chodzi o to, że zmienność w zachowaniu i poznaniu sprawia, że poszczególne osobniki odnoszą większy lub mniejszy sukces reprodukcyjny i przekazują te geny kolejnym pokoleniom. Psychologowie ewolucyjni badają różnorodne zjawiska psychologiczne, które mogły wyewoluować jako przystosowania, np. reakcję ucieczki, preferencje żywieniowe, wybór partnera i zachowania kooperacyjne (Confer et al., 2010). Podczas gdy psychologowie ewolucyjni skupiają się na uniwersalnych wzorcach, które ewoluowały przez miliony lat, genetycy behawioralni badają, jak poprzez interakcje genów i środowiska indywidualne różnice pojawiają się tu i teraz. Studiując ludzkie zachowania, genetycy behawioralni często odwołują się do badań bliźniąt i dzieci adoptowanych. Badania na bliźniętach porównują częstość, z jaką określona cecha behawioralna jest obecna u bliźniąt jednojajowych i dwujajowych (inaczej monozygotycznych i dizygotycznych). Z kolei badania na dzieciach adoptowanych porównują tę częstość u dzieci wychowywanych w biologicznych rodzinach w stosunku do dzieci wychowywanych w rodzinach adopcyjnych. Oba podejścia dostarczają informacji na temat względnego znaczenia genów i środowiska dla występowania określonej cechy. Obejrzyj wywiad ze znanym psychologiem ewolucyjnym (ang. evolutionary psychologist ) Davidem Bussem, a dowiesz się, jak psycholog podchodzi do ewolucji i jak takie podejście wpisuje się w nauki społeczne. Zmienność genetyczna Zmienność genetyczna między osobnikami jest tym, co przyczynia się do adaptacji gatunku do środowiska. U ludzi ta zmienność zaczyna się od komórki jajowej, około stu milionów plemników i zapłodnienia. Płodne kobiety jajeczkują mniej więcej co miesiąc, uwalniając komórkę jajową z pęcherzyka w jajniku. Gdy komórka jajowa wędruje z jajnika przez jajowód do macicy, plemnik ma szansę ją zapłodnić. Zarówno komórka jajowa, jak i plemnik zawierają po 23 chromosomy. Chromosomy (ang. chromosome ) to długie łańcuchy materiału genetycznego znanego jako kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) (ang. deoxyribonucleic acid ). DNA ma kształt helisy (spirali) i jest zbudowane z nukleotydów. W każdym chromosomie fragment łańcucha DNA o charakterystycznej sekwencji nukleotydów tworzy gen (ang. gene ). Geny kontrolują całkowicie lub częściowo szereg widocznych cech, takich jak kolor oczu, włosów itp. Pojedynczy gen może mieć różne odmiany, zwane allelami. Allel (ang. allele ) to swoista wersja genu. Zatem określony gen może kodować taką cechę, jak kolor włosów, zaś różne allele tego genu sprawiają, że każdy z nas ma taki a nie inny kolor. Gdy dochodzi do przeniknięcia plemnika do komórki jajowej, zawarte w nich chromosomy łączą się, tworząc 23 pary chromosomów. Każde z rodziców dostarcza zatem potomkowi połowy genetycznej informacji; fizyczne cechy dziecka (nazywane fenotypem) są więc efektem interakcji materiału genetycznego pochodzącego od rodziców (zwanego genotypem). Genotyp (ang. genotype ) osoby to inaczej zespół jej wszystkich genów odziedziczony po rodzicach, fenotyp (ang. phenotype ) zaś to zespół cech (fizjologicznych, anatomicznych, psychicznych itp.) danej osoby, będących skutkiem interakcji genotypu i środowiska ( ). (a) Genotyp to inaczej struktura genetyczna danej osoby, jest złożony z materiału genetycznego (DNA) odziedziczonego po rodzicach. (b) Fenotyp opisuje cechy widoczne z zewnątrz, takie jak kolor włosów, skóry, wzrost i budowa ciała. (Źródło: (a) modyfikacja pracy Caroline Davis; (b) modyfikacja pracy Cory Zanker). Większość cech to efekt działania wielu genów, ale są i takie, które kontroluje tylko jeden. Na przykład na to, czy będziemy mieć dołek w podbródku (ang. cleft chin ), wpływa tylko jeden gen, dziedziczony po każdym z rodziców. Nazwijmy gen dołka w podbródku „B”, a gen braku dołka – „b”. Dołek w podbródku to cecha dominująca, co oznacza, że niezależnie od tego, czy dominujący allel (ang. dominant allele ) odziedziczymy po jednym (Bb), czy też po obojgu rodzicach (BB), nasz fenotyp będzie świadczyć o jego występowaniu (będziemy mieli dołek w podbródku). Gdy ktoś ma dwa allele identyczne, określany jest mianem homozygoty (ang. homozygous ) względem tego allelu. Z kolei gdy ktoś ma dwa różne allele tego samego genu, to takiego osobnika nazywa się heterozygotą (ang. heterozygous ). Gładki podbródek to cecha recesywna, co znaczy, że taki fenotyp uwidoczni się tylko u kogoś, kto jest homozygotą względem tego recesywnego allelu (ang. recessive allele ) (bb). Wyobraźmy sobie, że kobieta z dołkiem w podbródku zostaje partnerką mężczyzny, który takiego dołka nie ma. Jaki podbródek będą mieć ich dzieci? To zależy od tego, jaką kombinację alleli ma każde z rodziców. Jeśli kobieta jest homozygotą (BB), jej potomstwo zawsze będzie mieć podbródek z dołeczkiem. Jeśli jednak jest dla tego genu heterozygotą (Bb), sprawa się nieco komplikuje. Ojciec ma gładki podbródek, więc musi być homozygotą dla recesywnego allelu (bb), a to daje potomstwu 50% szans na dołek w podbródku i drugie tyle na podbródek gładki ( ). (a) Kwadrat Punnetta (ang. Punnett square ) to narzędzie wykorzystywane do przewidywania, w jaki sposób geny będą oddziaływać ze sobą przy tworzeniu nowych pokoleń. Duże B oznacza allel dominujący, a małe b – recesywny. W przypadku takim, jak dołek w podbródku, gdzie B koduje obecność dołka (allel dominujący), gdy w parze alleli jest choć jeden dominujący (B), można oczekiwać fenotypu z dołkiem w podbródku. Gładki podbródek można zaobserwować tylko wtedy, gdy osobnik posiada dwie kopie allelu recesywnego, bb. (b) Zdjęcie mężczyzny z dołkiem w brodzie. Anemia sierpowata to tylko jedna z licznych chorób genetycznych wywołanych obecnością dwóch genów recesywnych. W przypadku fenyloketonurii (ang. phenylketonuria ) (PKU) dotknięty nią osobnik nie posiada enzymu przekształcającego szkodliwe aminokwasy w nieszkodliwe związki. Bez leczenia grożą mu poważne deficyty poznawcze, drgawki i podwyższone ryzyko rozmaitych zaburzeń psychicznych. PKU jest cechą recesywną, więc by dziecko było dotknięte chorobą, każde z rodziców musi posiadać przynajmniej jedną kopię takiego recesywnego allelu ( ). Do tej pory omówiliśmy cechy, za które odpowiada tylko jeden gen, ale niewiele ludzkich cech jest kontrolowanych w taki sposób. Większość cech jest wielogenowych (poligenowych) (ang. polygenic ), czyli jest warunkowana przez więcej niż jeden gen. Przykładami cech wielogenowych są: wzrost, kolor skóry czy masa ciała. W tym kwadracie Punnetta „N” oznacza prawidłowy allel, zaś „p” – allel recesywny związany z PKU. Jeśli połączą się ze sobą dwa osobniki heterozygotyczne względem tego allelu, ich potomstwo ma 25% szans na ujawnienie się fenotypu tej choroby. Skąd się biorą geny odpowiedzialne za takie choroby jak PKU? Ich źródłem są mutacje. Mutacją (ang. mutation ) nazywamy nagłą, stałą zmianę w genie. Choć wiele mutacji jest szkodliwych, a nawet śmiertelnych, raz na jakiś czas pojawia się taka, która daje właścicielowi przewagę nad tymi, którzy takiej mutacji nie posiadają. Przypomnij sobie, że zgodnie z teorią ewolucji osobniki najlepiej przystosowane do środowiska, w którym żyją, płodzą więcej potomstwa i mają większą szansę na przekazanie swoich genów przyszłym pokoleniom. By taki proces mógł mieć miejsce, musi zachodzić konkurencja. Mówiąc dokładniej: musi istnieć różnorodność genetyczna (a co za tym idzie różnorodność cech fenotypowych) wymuszająca zmienność przystosowań do środowiska. Gdyby populacja składała się z identycznych osobników, każda nagła, duża zmiana otoczenia w taki sam sposób wpływałaby na wszystkich. Nie byłoby różnic. Nie byłoby selekcji. Różnorodność genów i kodowanych przez nie cech sprawia, że w obliczu takich zmian środowiska niektóre osobniki radzą sobie nieco lepiej niż inne. To daje najlepiej przystosowanym zauważalną przewagę, jeśli chodzi o skuteczne rozmnażanie się i przekazywanie genów. Ludzka różnorodność W tym rozdziale koncentrujemy się na biologii. W dalszych częściach podręcznika dowiesz się więcej na temat psychologii społecznej oraz zagadnień rasy, uprzedzeń i dyskryminacji. Na poziomie biologicznym pojęcie rasy jest słabym konstruktem. Gdy na przełomie tysiącleci przeprowadzono sekwencjonowanie ludzkiego genomu, liczni naukowcy stwierdzili, że pojęcie rasy jest bezużyteczne w badaniach genetycznych, a jego stosowanie może przynieść szkody i cierpienie. Kategorie rasowe, które część naukowców uważa za użyteczne dla badań nad ludzką różnorodnością, okazują się jednak w dużej mierze nietrafne. Kolor skóry, oczu i budowa włosów jednostki zależy od jej genotypu, ale zmienność genetyczna w obrębie danej rasy jest znacznie większa niż pomiędzy różnymi rasami. W niektórych przypadkach nadmierna koncentracja na zagadnieniu rasy może prowadzić do zawyżonej lub zaniżonej częstości diagnozowania takich chorób jak anemia sierpowata czy mukowiscydoza. Niektórzy uważają, że należy odróżnić rasę i dziedziczenie po przodkach, i skupić się na tym ostatnim. Ułatwiłoby to zrozumienie ludzkiej różnorodności genetycznej (Yudell, Roberts, DeSalle, Tishkoff, 2016). Interakcje geny–środowisko Geny nie działają w próżni. Choć wszyscy jesteśmy żywymi organizmami, istniejemy w środowisku, które jest niezwykle istotne w określaniu nie tylko tego, kiedy i jak nasze geny dochodzą do głosu, ale także tego, jaka kombinacja genów da jaką cechę. Każdy z nas uczestniczy w wyjątkowej interakcji między własnym genotypem a środowiskiem, w którym żyje. Jednym ze sposobów opisu tej interakcji jest koncepcja zakresu (normy) reakcji. Zakres reakcji (ang. range of reaction ) oznacza, że nasze geny wyznaczają granice, w ramach których możemy działać, otoczenie zaś oddziałuje z genami, by określić, gdzie dokładnie w tych granicach się znajdziemy. Jeśli np. genotyp osobnika predysponuje go do osiągnięć intelektualnych, i taki osobnik będzie się wychowywać w bogatym, stymulującym otoczeniu, będzie mieć większe szanse na osiągnięcie pełni swojego potencjału, niż gdyby wzrastał w ubogim otoczeniu, pozbawionym bodźców stymulujących. Zgodnie z koncepcją zakresu reakcji geny wyznaczają nieprzekraczalne granice potencjału, a środowisko określa, ile z tego potencjału uda się osiągnąć. Niektórzy nie zgadzają się z tą teorią i twierdzą, że geny nie wyznaczają granic potencjału jednostki. Inną perspektywę interakcji między genami a środowiskiem daje koncepcja korelacji genotyp–środowisko (ang. genetic environmental correlation ). Najprościej rzecz ujmując, mówi ona, że nasze geny wpływają na otoczenie zewnętrzne, a otoczenie wpływa na ekspresję naszych genów ( ). Nie chodzi tylko o interakcję między nimi, jak w teorii o zakresie reakcji, ale o wzajemne wpływy. Np. dziecko koszykarza z ligi pewnie od wczesnego dzieciństwa będzie trenować ten sport, co może pozwolić mu wykorzystać wrodzone zdolności. Jak widać, geny, które dziecko dostało od rodzica, wpływają na otoczenie, w którym ono wzrasta, otoczenie zaś jest dobrze przygotowane, by pomóc dziecku wykorzystać genetyczny potencjał. Natura i wychowanie działają wspólnie, niczym elementy skomplikowanej ludzkiej układanki. Stajemy się tym, kim jesteśmy, dzięki interakcji naszych genów ze środowiskiem (puzzle: modyfikacja pracy Cory Zanker; domy: modyfikacja pracy Bena Saltera; DNA: modyfikacja pracy NHGRI). Inne podejście do interakcji genów ze środowiskiem reprezentuje epigenetyka (ang. epigenetics ). Bada ona nie sam genotyp, lecz to, jak jeden i ten sam zestaw genów może się uaktywniać na różne sposoby. Innymi słowy naukowcy badają, w jaki sposób ten sam genotyp może dawać różne fenotypy. Jak już wcześniej wspomniano, na ekspresję genów często wpływa środowisko i to w sposób nie do końca oczywisty. Bliźnięta jednojajowe (ang. identical twins ) na przykład mają taki sam genotyp: powstają z pojedynczej, zapłodnionej komórki jajowej, która dzieli się na dwa organizmy, więc materiał genetyczny jest w obu dokładnie taki sam; w przeciwieństwie do nich bliźnięta dwujajowe (ang. fraternal twins ) powstają z dwóch niezależnych komórek jajowych zapłodnionych przez dwa różne plemniki, więc ich materiał genetyczny różni się tak samo jak u rodzeństwa w różnym wieku. Ale nawet przy identycznych genach pozostaje niewiarygodna zmienność ekspresji tych genów w ciągu życia każdego z bliźniaków jednojajowych. Czasem jedno ulega jakiejś chorobie, a drugie nie. Przykład? Aliya, jedna z pary bliźniąt jednojajowych, zmarła na raka w wieku 7 lat, natomiast jej siostra, dziś dziewiętnastoletnia, nigdy raka nie miała. Choć geny obu dziewcząt były identyczne, ich fenotypy różniły się na skutek różnic w ekspresji informacji genetycznej w czasie. Hipotezy epigenetyki dotyczące interakcji genów ze środowiskiem bardzo różnią się od tych związanych z zakresem reakcji. Dla epigenetyka genotyp nie jest bowiem czymś stałym i niezmiennym. Odwiedź tę stronę i obejrzyj interesujące wideo na temat badań epigenetycznych na bliźniętach. Geny wpływają nie tylko na nasze cechy fizyczne. Naukowcy znaleźli związki między genami a szeregiem zmiennych, od podstawowych cech osobowości przez orientację seksualną po duchowość (przykłady znajdziesz np. u: Mustanski et al., 2005; Comings, Gonzales, Saucier, Johnson, MacMurray, 2000). Geny są też związane z temperamentem i szeregiem zaburzeń psychicznych, takich jak depresja i schizofrenia. Więc choć to prawda, że stanowią dla naszych komórek, tkanek i narządów coś w rodzaju biologicznej matrycy, wywierają też znaczący wpływ na nasze doświadczenia i zachowania. Mając w pamięci trzy poglądy na interakcję genów ze środowiskiem, przyjrzyjmy się teraz poniższym danym dotyczącym schizofrenii. Który pogląd twoim zdaniem najlepiej wyjaśnia te dowody? W badaniu obejmującym oddane do adopcji dzieci wykazano, że te z nich, które wzrastały w zaburzonym środowisku rodzinnym, a ich matki biologiczne cierpiały na schizofrenię, miały wyższe ryzyko rozwoju schizofrenii (ang. schizophrenia ) lub innej psychozy niż którakolwiek z innych grup uczestniczących w badaniu. u dzieci adoptowanych, których biologiczne matki cierpiały na schizofrenię (wysokie ryzyko genetyczne) i wzrastały w zaburzonym środowisku rodzinnym, ryzyko rozwoju schizofrenii wynosiło 36,8% u dzieci adoptowanych, których biologiczne matki cierpiały na schizofrenię (wysokie ryzyko genetyczne) i wzrastały w zdrowym otoczeniu, ryzyko rozwoju schizofrenii wynosiło 5,8% u dzieci adoptowanych niskiego ryzyka (biologiczne matki nie cierpiały na schizofrenię), które wzrastały w zaburzonym środowisku rodzinnym, ryzyko rozwoju schizofrenii wynosiło 5,3% u dzieci adoptowanych niskiego ryzyka (biologiczne matki nie cierpiały na schizofrenię), które wzrastały w zdrowym otoczeniu, ryzyko rozwoju schizofrenii wynosiło 4,8% (Tienari et al., 2004) To badanie pokazuje, że adoptowane dzieci o wysokim ryzyku genetycznym były szczególnie narażone na rozwój schizofrenii wtedy, gdy wzrastały w zaburzonym środowisku rodzinnym. Wspiera ono pogląd, że do rozwoju tej choroby potrzebna jest zarówno podatność genetyczna, jak i stres środowiskowy, i że same geny nie decydują o rozwoju schizofrenii. Podsumowanie Geny to fragmenty cząsteczki DNA kodujące określoną cechę. Odmienne wersje jednego genu nazywamy allelami. Czasem allele możemy sklasyfikować jako dominujące bądź recesywne. Allel dominujący zawsze daje dominujący fenotyp. By ujawnił się fenotyp recesywny, osobnik musi być homozygotą względem allelu recesywnego. Geny wpływają zarówno na cechy fizyczne, jak i psychiczne. O tym, jak i kiedy gen się ujawni (fachowo: ulegnie ekspresji) i jaki będzie tego efekt (zarówno w zakresie cech fizycznych, jak i psychicznych), decyduje interakcja genów ze środowiskiem, w którym żyjemy. Review Questions Nagła, trwała zmiana w sekwencji DNA to ________. allel chromosom epigenetyka mutacja D ________ to inaczej struktura genetyczna odziedziczona po rodzicach, ________ zaś określa jego cechy fizyczne. Genotyp; fenotyp Fenotyp; genotyp DNA; gen Gen; DNA A ________ to dziedzina skupiająca się na genach i ich ekspresji. psychologia społeczna psychologia ewolucyjna epigenetyka psychobiologia C Ludzie mają ________ par(y) chromosomów. 15 23 46 78 B Critical Thinking Questions Teoria ewolucji przez dobór naturalny wymaga zmienności określonej cechy. Po co potrzebna jest ta zmienność i skąd się ona bierze? Zmienność jest niezbędna, by zaszedł proces doboru naturalnego. Gdyby wszystkie osobniki były identyczne pod względem danej cechy, nie byłoby między nimi względnych różnic w sukcesie reprodukcyjnym, bo każdy byłby jednakowo przystosowany do środowiska pod względem tej cechy. Jednym z podstawowych źródeł zmienności są mutacje, ale drugim ważnym jest rozmnażanie płciowe, gdyż kolejne pokolenie dziedziczy materiał genetyczny po połowie po każdym z rodziców. Personal Application Questions Dziedziczysz połowę materiału genetycznego od każdego z rodziców, ale przecież różnisz się od obojga. Zastanów się i zapisz podobieństwa i różnice między tobą a twoimi rodzicami. Jak myślisz, w jaki sposób twoje indywidualne środowisko i doświadczenia przyczyniły się do zaistnienia niektórych różnic, jakie dostrzegasz? allel (ang. allele ) jedna z wersji genu chromosom (ang. chromosome ) długi łańcuch materiału genetycznego kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) (ang. deoxyribonucleic acid ) cząsteczka w kształcie helisy, zbudowana z par podjednostek zwanych nukleotydami allel dominujący (ang. dominant allele ) allel, który ujawnia się w fenotypie danego osobnika epigenetyka (ang. epigenetics ) dziedzina genetyki zajmująca się badaniem interakcji genotyp‒środowisko, wyjaśniająca np. dlaczego ten sam genotyp może mieć różną ekspresję bliźnięta dwujajowe (ang. fraternal twins ) bliźnięta, które rozwijają się z dwóch różnych komórek jajowych zapłodnionych przez dwa plemniki, więc ich materiał genetyczny różni się tak samo jak u rodzeństwa, które nie jest z ciąży bliźniaczej gen (ang. gene ) odcinek DNA całkowicie lub częściowo kontrolujący cechy organizmu korelacja genotyp–środowisko (ang. genetic environmental correlation ) pogląd na temat interakcji genotyp–środowisko, według którego geny wpływają na środowisko człowieka, a środowisko wpływa na ekspresję jego genów genotyp (ang. genotype ) struktura genetyczna odziedziczona po rodzicach heterozygotyczny (ang. heterozygous ) składający się z dwóch różnych alleli homozygotyczny (ang. homozygous ) składający się z dwóch identycznych alleli bliźnięta jednojajowe (ang. identical twins ) bliźnięta, które rozwijają się z tego samego plemnika i tej samej komórki jajowej mutacja (ang. mutation ) nagła i trwała zmiana genu fenotyp (ang. phenotype ) obserwowalne cechy danej osoby, będące skutkiem interakcji genotypu i i środowiska cecha wielogenowa (poligenowa) (ang. polygenic trait ) cecha uwarunkowana wieloma genami zakres reakcji (norma reakcji genotypu) (ang. range of reaction ) wyznaczone przez geny granice, w ramach których może się zmieniać dana cecha allel recesywny (ang. recessive allele ) allel, którego fenotyp ujawni się tylko w przypadku homozygoty recesywnej teoria ewolucji poprzez dobór naturalny (ang. theory of evolution by natural selection ) teoria, według której przetrwają i będą się rozmnażać organizmy lepiej od pozostałych przystosowane do środowiska

Social Sciences