Enji OKUDA - 滋賀大学学術情報リポジトリ

滋賀大学教育学部紀要
子どもの運動参加に関する双生児研究
49
No.65, pp. 49-54, 2015
子どもの運動参加に関する双生児研究
奥　田　援　史
A Twin Study of Exercise Participation for Children
Enji OKUDA
キーワード：運動参加、双生児、遺伝・環境
問題と目的
というテーマである。この問題の解決の糸口とし
子どもの運動参加は、体力や運動能力の発達
て、私たちの特性や能力の個人差に対し遺伝と環
に影響するだけでなく、ストレスの低減やコ
境がどの程度影響するかを検討する方法があり、
ミュニケーションスキルの育成などの心理・社
そこでは個人差に対する遺伝要因の影響割合を示
会的発達にも影響もする。特に、運動・スポー
す遺伝率の算出がひとつの目標となっている。通
ツ実施が多い者ほど、体力・運動能力が高い傾
常、この領域では、遺伝子型から推定するボトム
向がみられること（文部科学省、2014）から、
アップアプローチと表現型から推定するトップダ
発育期にある子どもにとっては積極的な運動参
ウンアプローチが用いられる。前者では、近年の
加が期待される。ここでの運動参加とは、体育
遺伝子解析の発展のおかげで、主に健康関連遺伝
授業以外で、スイミングクラブや体操教室、ス
子の特定に関する研究成果は重要であり、今後ま
ポーツ少年団、中学校の部活動などに参加して
すますの進展が期待される。しかし、表現型（身
身体活動を行うこととする。
長や運動能力などの観察される特徴を言う）は、
子どもの運動参加に関連する要因は多様であ
多くの遺伝子の影響を受けるということを前提と
る。例えば、運動の楽しさの認知、運動意欲、
すると、後者のトップダウンアプローチも有益な
運動有能感などの個人的要因と、運動参加への
方法であると考えられる。一般には、トップダウ
家族成員の態度や仲間の運動参加状況などの間
ンアプローチによって遺伝的影響を確認したあと
接要因の他、学校や地域の運動実施機会、運動
に、ボトムアップアプローチが採用される。
施設の有無あるいはそれらへの交通の便などの
人間を対象としたトップダウンアプローチで
要因もある。最近では、子どもだけで運動させ
は、家系調査、養子研究、双生児研究などの
たりできないという安全性の要因は影響力のあ
方法が代表的である（プロミン、1994; 安藤、
るものとなっている。
2000）。家系調査は、ある特性や能力が親から
こうした現状のなか、本研究では、運動参加の
子へと世代間で受け継がれていることを確認で
多い者もいればそうでない者もいるように、運動
きれば、遺伝的影響を認めることとなる。音
参加の個人差に着目する。通常、私たちの特性や
楽的能力が受け継がれた可能性の高いことを示
能力には、個人差が認められる。背が高い人もい
すモーツアルト家の家系図は著名である。奥田
ればそうでない人もいるし、社交的な人もいれば
（2004a）は、文献からボート選手の家系図を整
そうでない人もいるように個人差がある。こうし
理し、世代間に渡って、優秀なボート競技者が
た個人差は遺伝及び環境がその源泉であり、教育
複数人いたことを確認した。このことは、ボー
学や心理学の領域では「遺伝か環境か」を巡って
ト選手に必要な筋持久力などの体力に遺伝的規
長年議論が続いてきた。いわゆる
「遺伝・環境問題」
定性があることを示唆している。次に、養子研
50
奥　田　援　史
究とは、血縁関係のない子どもが一緒に暮らす
る。そして、一卵性双生児の似ていいない部分
ことで、養子親と養子の類似性や、血縁関係の
は、非共有環境の影響とみなす。
ないきょうだいの類似性が認められれば、それ
我が国における体育・スポーツ領域での双生
は家庭（間）環境の影響とみなす。この領域で
児研究は、1960 年代以降、東京大学附属学校
は、この影響のことを共有環境要因の影響と呼
の体格、体力、運動能力などに関する研究が著
ぶ。これまでの養子研究では、養子親と養子及
名である。その後、奥田（2004b, 2007、2015）、
び血縁関係のないきょだいの類似性が低いこと
Okuda,et.al.(2005) は、遺伝・環境モデルを用い
がしばしば報告されている。このことは、私た
て、体格、体力などの個人差に対する遺伝要因
ちが認める家族の類似性は、かなりの部分が遺
及び環境要因の相対的寄与率を推定する双生児
伝的要因を媒介していることを言及するもので
研究に着手してきた。そこで本研究では、体力・
ある。これらの真偽をさらに確かめるためにも
運動能力の発達に影響を及ぼす要因のひとつで
養子研究は重要であるが、残念ながら、我が国
ある運動参加を取り上げ、運動参加頻度の個人
では養子研究はほとんど実施されていない。
差に対する遺伝及び環境要因の相対的寄与率を
双生児研究では、私たちの特性や能力におい
求めることを目的とする。
て、一卵性双生児の類似性が二卵性双生児のそ
れよりも高ければ、そこに遺伝的影響を認める
方　法
ということが基本的考え方である。一卵性双生
１．調査対象者
児は遺伝的に 100％等しい関連にあるのに対し、
小学５年〜中学３年までの双生児を対象とし
二卵性双生児は平均して遺伝的に 50％等しい関
た。一卵性双生児 85 組、二卵性双生児 61 組、
連にあり、双生児研究ではこの遺伝的関連度の
計 146 組である。卵性診断は後述の質問紙を用
差異を前提とする。双生児研究は、自然が準備
いた。
してくれた最適な方法であると考えられるが、
２．調査内容
双生児の出産確率が極端に低いため、この方法
１）運動参加について
を援用した研究成果は非常に少ないのが現状で
運動参加頻度は、自己報告式のものを用いた。
ある。ちなみに、双生児の出産確率は、日本で
質問項目は、体育授業以外で、スイミングクラ
は一卵性双生児で 0.4％、二卵性双生児で 0.6 〜
ブや体操教室、スポーツ少年団、中学校の部活
0.8％程度であり、欧米の 2 〜 3% という値と比
動などに、１週間でどの程度実施しているかを
較すると、非常に低い ( 奥田、2008)。
尋ねるものである。回答は、
「ほとんど毎日」
「１
双生児研究の初期においては、種々の特性や
週間に３、４日」「１週間に１、２日」「ほとん
能力の表現型における一卵性双生児と二卵性双
どしない」の４件法で、順に４点、３点、２点、
生児の類似性を求め、個人差に対する遺伝の影
１点と得点化して処理した。
響の割合を示す遺伝率を推定することがひとつ
２）卵性診断について
の目標であった。その後、統計手法の進歩もあ
卵性診断は大木ら（1989）が作成した自己評
り、遺伝要因と環境要因を潜在変数とするモデ
定式質問票を用いた（精度 90％）。この質問票は、
ルを設定し、個人差に対する遺伝要因と環境要
以下のような構成である。
因の相対的影響度を推定することが主流となっ
質問 1　ふたごは、
「うりふたつ」のように
てきた。その場合、環境要因は、家族メンバー
似ていましたか。
を類似させる要因を共有環境要因、家族メン
1 ・「うりふたつ」のように似てい
バーを異ならせる要因を非共有環境要因と分類
される。これらの要因を整理すると、一卵性
双生児の類似性は、100％等しい遺伝的要因と
た
2 ・ふつうの兄弟姉妹程度に似てい
た
共有環境要因の影響の和となり、二卵性双生児
3 ・全く似ていなかった
の類似性は、平均して 50％等しい遺伝的要因
質問 2　ふたごは当時、間違えられることが
と共有環境要因の影響の和とみなすことができ
ありましたか。
子どもの運動参加に関する双生児研究
51
1 ・はい、非常にしばしば
２．遺伝要因及び環境要因の相対的寄与率につ
2 ・はい、時々
いて
3 ・いいえ、決して
表現型（運動参加頻度）への遺伝要因と環境
質問 3　その場合、ふたごは誰に間違えられ
ましたか
要因の影響度を推定する場合には、一般に、表
現型（Ｐ）に相加的遺伝（Ａ）、非相加的遺伝
( 該当する番号すべてに○をつけて下
さい )。
（Ｄ）、共有環境（Ｃ）、非共有環境（Ｅ）の潜
在変数の影響をうけるモデルを仮定する（Neale
1 ・両親
and Cardon、1992）。
2 ・親戚や近所の人
今回は、上記の類似性の指標である相関係数
3 ・その他の見知らぬ人達
の結果を考慮し、遺伝（相加的遺伝：Ａ）、共
4 ・誰にも間違えられなかった
有環境（Ｃ）、非共有環境（Ｅ）の３つの潜在
回答は順に３段階、３段階、４段階の形式で、
変数を組み込み、非相加的遺伝（Ｄ）の変数を
似ていると評定される方から１点から３点（あ
含まないＡＣＥモデルを採用するのが妥当で
るいは４点）と得点化する。双生児２人の合計
あると考えられる（図１）。Ｅは誤差も含まれ
得点の範囲が６点から２０点となり、合計得点
るので、除外することはできない。各潜在変数
が１3 点以下を一卵性双生児、14 点以上を二卵
Ａ、Ｃ、Ｅの影響度を順に母数 a, c, e とする。
性双生児と判定する。
１つの行動が多くの遺伝子の影響を受けている
というポリジーンモデル（Neale and Cardon、
結　果
1992）に基づき、相加的遺伝の相関は一卵性双
１．双生児の類似性について
生児で 1.0、二卵性双生児で 0.5 と仮定する。双
個々のデータの運動参加頻度における平均値
生児間では等環境仮説により、共有環境が等し
（ M ）及び標準偏差（ SD ）について、双生児
いと仮定する。ここで、各潜在変数は互いに
のタイプ別にみると、一卵性双生児で M=2.47,
無相関で分散が１とする。分析では、各潜在
SD=1.20、二卵性双生児で M=2.58、SD=1.16 で
変数からの母数を最尤法により推定する。母
あった。２つの平均値の差の検定をしたところ、
数の性差は仮定しなかった。これらの分析に
卵性の影響は認められなかったことから、一卵
は AMOS4.0 for windows を 利 用 し た（ 豊 田、
性双生児と二卵性双生児で運動参加頻度は異な
2000；山本・小野寺、1999）。
らないと言える。
表２に示すように、本研究で仮定されたＡＣ
運動参加頻度について、一卵性双生児、二卵
Ｅモデルの適合度指標は、χ2 = 0.787 ( P=0.85
性双生児の類似性は、級内相関係数（ r ）で
)、GFI=0.995、AGFI=0.989、RMSEA=0.000 で
表すことができる。表１に示すように、一卵性
あり、モデルを十分に受容できると判断される。
双生児で rMZ=0.68、二卵性双生児で rDZ=0.51 で
分析の結果、運動参加頻度の個人差に対する
あった。
各要因の相対的寄与率は、遺伝 22.9％、共有環
運動参加頻度の相関係数の結果をファルコ
境 44.1％、非共有環境 33.1％であった（丸め誤
ナーの公式（ファルコナー、1993）にあてはめて、
差のため、総和は 100% とならない）。
運動参加頻度の個人差に対する遺伝、環境（共
有及び非共有）要因の影響度を簡便に推定して
考　察
みると、次のようになる。遺伝 34％、共有環
本研究では、小学生及び中学生の双生児を対
境 34％、非共有環境 32％と推定される。
象として、運動参加頻度の個人差に対する遺伝
表
1　運動参加頻度の相関係数
表１　運動参加頻度の相関係数
及び環境要因の相対的影響度を推定した。その
双生児タイプ
一卵性双生児
二卵性双生児
組　数
85
61
相関係数（級内）
0.68
0.51
際、遺伝・環境要因のモデルに基づき、構造モ
デリングの統計手法を用いて推定した。
その結果、仮定されたモデルは受容され、運
動参加頻度の個人差に対する相対的寄与率は、
52
奥　田　援　史
e
e
c
e
e
c
c
a
a
c
a
a
二卵性双生児0.5
一卵性双生児1.0
図１ 図分析モデル（多母集団同時解析）
1　分析モデル（多母集団同時解析）
表
2　モデル適合度及び各要因の相対的寄与率の結果
表２　モデル適合度及び各要因の相対的寄与率の結果
モデル適合度指標
要　因
寄与率（％）
χ２値
0.787 (p=0.85)
遺伝（a)
22.9
GFI
0.995
共有環境（c)
44.1
AGFI
0.989
非共有環境（e)
33.1
RMSEA
0.000
遺伝要因 22.9％、共有環境要因 44.1％、非共有
rMZ=0.47 と二卵性双生児 rDZ=0.16、親和性で一
環境要因 33.1％という結果であった。Perusse
卵性双生児 rMZ=0.56 と二卵性双生児 rDZ=0.25
ら（1989）は、様々な年齢層を対象者として、
であった（Okuda and Horii、2007）。この結果
習慣的身体活動への参加頻度において共有要因
から運動意欲の個人差に遺伝的影響が認められ
12％、環境要因 88％という影響割合を報告し
るので、運動参加にも遺伝的影響が認められ
ている。大木（2001）は、中学・高校時代と成
ると推察される。本研究の結果は、上述の大木
人後における運動習慣への遺伝・環境要因の影
（2001）の研究による中学・高校時代の結果と
響度を分析したところ、いずれも遺伝と非共有
比較すると、運動参加頻度に対する遺伝的影響
環境が影響するモデルが選択され、次のような
の割合が低い。本研究の対象者の属性を考慮す
結果を報告している。中学・高校時代では遺伝
ると、この結果は子どもの自身の意思で運動参
要因 73%、非共有環境要因 27%、成人後では遺
加を決めていないことに起因しているのかもし
伝要因 22 〜 24%、非共有環境 76 〜 78% であっ
れない。小学生のスポーツ少年団や体操教室な
た。本研究の結果と２つの先行研究では、対象
どへの参加は親が決めており、中学生の部活動
者の年齢、スポーツなどの文化的背景、運動活
参加は、ひとまずは全員参加のスタイルにある
動レベルなどが異なっているためか、それらの
ことで、遺伝の影響が小さく、環境の影響が大
結果が一致していない。
きいという結果が認められたと考えられる。一
運動参加頻度と関連性が仮定される運動意欲
般に、強制されるような状況にある場合は、自
の側面においては、小学生及び中学生の双生児
由に選択できる状況にある場合よりも、遺伝的
の類似性は、活動性で一卵性双生児 rMZ=0.64、
影響の割合は小さくなる。このことをまばたき
二卵性双生児 rDZ=0.37、競争性で一卵性双生児
実験で確認した研究がある（上武、1971）。ま
子どもの運動参加に関する双生児研究
53
ばたきの回数について双生児の類似性をみたと
まとめ
ころ、「禁止条件（まばたきをしないことを教
近年の子どもの体力や運動能力の低下が懸念
示する）」と「無意識条件（まばたきのことは
されるなか、それらへの影響要因のひとつであ
言わない）」において、後者の条件の時、一卵
る運動参加頻度について検討した。本稿では、
性双生児の類似性は高くなり、二卵性双生児の
子どもの運動参加頻度の個人差に対する遺伝及
類似性は低くなっていた。このことから、自由
び環境要因の相対的寄与率を推定することが目
に選択できる状況のほうが、遺伝的影響が大き
的であった。児童・生徒の双生児 146 組を対象
くなる。つまり、自分の特性や能力にあった環
としてデータを収集し、遺伝・環境モデルに基
境を選択するので、遺伝的影響が強くなると推
づく構造モデルリングの手法を用いて分析し
察される。
た。
次に、運動参加頻度に対して、環境の影響が
その結果、運動参加頻度の個人差に対する遺
大きく、その中でも共有環境の影響が比較的大
伝要因、環境要因（共有環境要因、非環境要因）
きいという結果は興味深い。共有環境の影響が
の相対的寄与率は次のとおりであった。遺伝
大きいということは、家庭の雰囲気や家族ぐる
要因遺 22.9％、環境要因 77.4%（共有環境要因
みの活動といった家庭内でしっかりと伝達され
44.1％、非共有環境要因 33.1％）であった。
る要因の影響していることを示唆している（安
このことから、子どもの運動参加頻度の個人
藤、2001）。また、学校や地域での運動参加を
差に対する共有環境要因の影響が比較的大きい
促す取り組みが確実に実施され、それぞれに根
ことから、家庭や学校での取り組み方の重要性
付いていることの影響とも考えられる。という
が示唆された。
ことであれば、子どもの運動参加を促す政策の
大きな手がかりを見いだすことができる。子ど
引用文献
もの運動参加を促すためには、まず家庭面での
安藤寿康（2000）心はどのように遺伝するのか　運動参加への態度を啓発し、親子一緒になって
双生児が語る新しい遺伝観、講談社．
運動する機会を政策面から浸透させていくこと
安藤寿康（2001）遺伝・環境問題への新しいア
が求められる。それと同時に、学校や地域にお
プローチ〜行動遺伝学の中の双生児〜、ふ
いても、子どもと一緒になって体を動かす機会
たごの研究：これまでとこれから（詫摩武
や施設などを整えていくことで、子どもの運動
俊、天野幸子、安藤寿康著）、285-388, ブレー
参加へとつながっていくと考えられる。また、
運動参加の意義や利点に関する情報を、地域、
学校、家庭への提供していくことも運動参加へ
の効果が大きいと考えられる。
ン出版．
ファルコナー、D.S.（1993）量的遺伝学入門、(翻
訳 ) 田中嘉成・野村哲郎、蒼樹書房．
上武正二（1971）精神機能における遺伝と環境
最後に、非共有環境は、独自の環境と言われ
〜双生児による実証的研究、誠文堂新光
るように、同じ家庭に育ちながらも、ひとりひ
社．
とりに応じた環境が存在していることを言及し
文部科学省（2014）平成 25 年度体力・運動能
ている。この非共有環境要因のひとつが出生順
力調査結果の概要及び報告書について．
である。運動参加において第１子は積極的であ
Neale，M. C. and Cardon，L. R.（1992）．
るが、第２子はそうでもないといったケースを
Methodology for Genetic Studies on Twins
観察できれば、出生順の要因が影響していると
and Families. Kluwer Academic Publishers.
言える。その場合、出生順の違いがなぜ運動参
大木 秀一・山 田 一朗・浅 香 昭雄・早 川 和生・
加に影響するかを詳細に検討することが大切で
清 水 忠 彦（1989）質問紙法による双生児
あり、その作業を通じて、非共有環境要因の中
の卵性診断、民 族 衛 生、第 55 巻第 5 号、
身を浮き彫りにしていくことが今後期待され
227-235.
る。
大木 秀一 (2001) 中学・高校時代の運動習慣が
成人後の運動習慣に及ぼす遺伝的影響―行
54
奥　田　援　史
動遺伝学モデルによる 2 変数遺伝 / 環境要
因の解析―行動医学研究 8 -1：23-30
奥田援史（2004a）運動発達への遺伝と環境の
影響、162-179．体育・スポーツのサイコ
ロジー、第８章　豊田一成編），アイ・オー・
エム社．
奥 田 援 史（2004b） 幼 児 期 の 運 動 発 達 へ の 遺
伝 と 環 境 の 影 響、 ス ポ ー ツ 心 理 学 研 究、
31-1：61-72．
Okuda et al.（2005）Genetic and Environmental
Effects on Physical Fitness and Motor
Performance. International Journal of　Sport
and Health Science.3：1-9．
奥田援史（2007）幼少年期の Body Mass Index
に関する双生児・きょうだい研究、滋賀
大学教育学部紀要、Ⅰ：教育科学，第 56 号，
1-9．
Okuda, E. and Horii, D. (2007a). Genetic effects
on exercise motivation in Japanese
twins, Proceedings and Papers of
ASPASP International Congress on
Sport
Psychology, 653-5.
奥田援史（2008）　双生児研究、スポーツ心理
学事典（日本スポーツ心理学会編）、大修
館書店 .
奥田援史（2015）　体力・運動能力に関する双
生児・きょうだい研究、滋賀大学教育学部
紀要，第 64 号，13-20.
Perusse, et. al.(1989). Genetic and environmental
influences on level of habitual physical
activity and exercise participation. Am. J.
Epidemiol.129: 1012-22.
プロミン、R.(1994) 遺伝と環境　人間行動遺伝
学入門（安藤寿康・大木秀一訳）、培風館．
豊田秀樹（2000）．共分散構造分析［入門編］—
構造方程式モデリングー ( 第３版 ). 朝倉書
店．
山本嘉一郎・小野寺孝義（1999）．Amos によ
る共分散構造分析と解析事例 . pp.1-47. ナ
カニシヤ出版 .