Thema’s
2/1/2011
De mens in het dier: Biologie van agressie en geweld
Prof dr Jaap M. Koolhaas Gedragsfysiologie Rijksuniversiteit Groningen
› › › › › ›
Agressie als vorm van sociale communicatie Agressie als persoonlijkheidskenmerk Biologie van persoonlijkheid Geweld als pathologie van agressie Persoonlijkheidskenmerken en geweld Neurobiologie van agressie en geweld
Agressief gedrag als sociale communicatie
1
Agressief gedrag als sociale communicatie › Functie: • het verkrijgen en beschermen van ‘bronnen’ (voedsel, territorium, partners, etc) › Eigenschappen: • sociale communicatie tussen conflict partners • sterke remmende controle mechanismen tegen de potentiele negatieve gevolgen van agressie
• olfactoire/auditieve/visuele communicatie over sociale hierarchie (dominantie/submissie) • ritualisatie van agressieve elementen • omrichten van agressief gedrag • taboes • vrede sluiten • vergiffenis
Biologische basis van agressie en geweld
Agressie versus Geweld › Agressie: • Vorm van sociaal gedrag en communicatie dat gericht is op het verkrijgen en behouden van een actieve controle van de (sociale) omgeving › Geweld: • Vorm van agressief gedrag dat niet meer onderworpen is aan remmende controlemechanismen en dat zijn functie heeft verloren bij de sociale communicatie. (out of control, out of context)
› Individuele eigenschappen • Biologische basis • Geboren vechtersbazen? › Geweld als pathologie van functionele agressie › Neurobiologie van agressie/geweld • Serotonine
Populatiedynamiek huismuis
evolutie
Genen Genen
fitness Set Setvan van fysiologische fysiologische eigenschappen eigenschappen
Set Setvan vangedrags gedrags eigenschappen eigenschappen
Overleving Overleving Voortplanting Voortplanting Verspreiding Verspreiding
Populatie Populatie ecologie ecologie
Epigenese
2
Frekwentieverdeling van agressie
Genetische basis van agressie 600
N 50 500
Attack Latency in seconds
40
30
20
10
0
LAL 400
300
200
SAL
100
0
50
100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
attack latency (sec) 59
57
55
53
51
49
47
45
43
41
39
37
35
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
9
13
7
11
5
3
1
0
generations
Natuurlijke muizenpopulatie
Conclusie
30 25 20 15 10 5 0 s
s
a
w
s
s
e as ph se rea inc
1972
1973
a
w
s
s
a
w
s
s
a
peak phase
1974
1975
Agressie als persoonlijkheidseigenschap › Stabiele eigenschap in de tijd › Consistente eigenschap in verschillende situaties
Agressie: een persoonlijkheids kenmerk? Stabiele eigenschap
Aggressiveness (% offense) at t=+ 2 month
80 70 60 50 40 30 20 10 0
juveniles preweanlings adults
› In de vroege fase van een populatie cyclus leidt agresief gedrag tot een reproductief voordeel › In de latere fases leiden de verhoogde niveau’s van agressie tot een verstoring van de sociale structuur en een afname van het reproductieve succes. › Niet agressieve dieren doen het beter bij migratie
h cras
number
number
mortaliteit
80
R=0.95 n=42 p<0.0001
70 60 50 40 30 20 10
Cohort 1 Cohort 2
0 -10 0
20
40
60
80
100
Aggressiveness (% offense) at t=0
3
Coping styles: consistente eigenschappen. Cannon ‘Fight/Flight’
Defensive burying
Engel & Schmale ‘Conservation/Withdrawl’
Proactive
Reactive
COPING Control
(stable environment)
Control
(variable environment)
Agressie en defensive burying R=0.87 N=103 P<0.0001
80 70
% time burying
60 50 40 30 20 10 0 0
20
40
60
80
100
% time offensive aggression
Individuele verschillen: coping styles Soort Homo sapiens Rhesus Monkey Tree Shrew Pig Cattle Norway rat House mouse Beech marten Great tit Finch Chicken Stickleback Rainbow trout Octopus Spider
Gedrag ++ ++ ++ ++ + ++ ++ + ++ + + ++ + + +
Conclusie
Fysiologie ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ +
› Agressie is onderdeel van een meer algemene coping style › De individuele differentiatie in coping style komt in het gehele dierenrijk voor › Het heeft een functie bij het handhaven van de stabiliteit in een groep › Het beschermt de soort tegen fluctuaties in de omgeving › Coping style en ontstaan van geweldadig gedrag?
++ +
4
T-maze experiment Coping style en flexibiliteit › T-vormig doolhof › Reactie op een kleine verandering › Routinevorming
Minor change: proactive
Minor change: reactive
Routines: proactive
Routines: reactive
5
Coping styles: fundamentele eigenschappen
Routinevorming bij agressie 25
Wild-type rats (n=315)
Geweld als uiterste consequentie van routinevorming
Percentage of animals
› Proactive coping • feed forward control • ‘eerst doen dan denken’ • vormt routines • rigide, adekwaat in een stabiele omgeving • potentieel geweldadig › Reactive coping • feed back control • ‘eerst denken dan doen’ • gedrag gestuurd door omgevingsprikkels • flexibel, adekwaat in een variabele omgeving
20
Low aggressive animals Medium aggressive animals High aggressive animals
15 10 5 0 0
20
40
60
80
100
>15 keer winnen getraind normaal getrained geweldadig
Ongetraind normaal
Serotonine: orchestrator van corticolimbische circuits
U n t r a in e d n o r m a l ( n = 4 1 ) T r a in e d n o r m a l ( n = 1 5 ) T r a in e d " vio le n t " (n = 1 3 )
24 0
12 0 10 0
*
80
10
8
#
*
*
60
6
*
40
Ratio
Time (sec) or Percentage
20 0
4
20
*
*
2
g
ck ta
in nd
ta
li n
R
at
io
%
in
th
f li
re
ct
at
/c
ed
ru
w
ch
ou
at r de
O e t im
nt .i
%
th es an
%
at
e
y
ns ff e
nc te La k ac tt A
ck
0
Agressie versus geweld:
Negatief verband tussen 5-HIAA en agressie (geweld)
serotonine turnover Frontal cortex 1.6
R=-0.139 N=41 P=0.13
1.5
5-HIAA/5-HT ratio
1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 R= -0.54 N= 28 P= 0.003
0.9 0.8 0.7
Untrained, normal aggressive Trained, non-"violent" Trained, "violent"
0.6 0.5 0.4 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Aggressiveness (% offense) Brown & Goodwin et al. (1979, 1982)
6
Agressie versus geweld:
Agressie versus geweld:
serotonine turnover
serotonine turnover
Frontal cortex 1.6
1.4
1.4
1.3
1.3
1.2 1.1 1.0 R= -0.54 N= 28 P= 0.003
0.9 0.8 0.7
Untrained, normal aggressive Trained, normal aggressive" Trained, "violent"
0.6 0.5
R=-0.139 N=41 P=0.13
1.5
5-HIAA/5-HT ratio
5-HIAA/5-HT ratio
Frontal cortex 1.6
R=-0.139 N=41 P=0.13
1.5
1.2 1.1 1.0 R= -0.54 N= 28 P= 0.003
0.9 0.8 0.7
Untrained, normal aggressive Trained, normal aggressive Trained, "violent"
0.6 0.5
0.4
0.4 0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
10
Aggressiveness (% offense)
20
30
40
50
60
70
80
90
Aggressiveness (% offense)
Agressie en 5-HT1a auto-receptor gevoeligheid
% decrease in offense
Prototypisch serotonine neuron: negatieve feedback controle
100 80
R = 0.78 N = 33 p<0.0001
60 40 20 0 -20 0
20
40
60
80
100
Aggressiveness (% offense)
Gereduceerde serotonine heropname in geweldadige muizen
[3-H]5-HT uptake (fmole)/ mg prot/ min
200 180 160 140 120
SAL
100
LAL
80 60 40
Conclusie › Geweld gaat samen met een verlaagde 5-HT turnover in de prefrontale schors veroorzaakt door een verhoogde negatieve feedback controle en een verlaagde heropname. › Hypothese: • Desensitisatie van de autoreceptor reduceert geweld
20 0 0
5
10
15
20
25
30
35
Serotonin conc. (nM)
D. Natarajan (in prep)
7
Change in aggressiveness from vehicle (% time)
Differential changes in aggression after chronic S15535, Alnespirone, Fluoxetine and Venlafaxine S-15535 (4 mg/kg/day)
Alnespirone (4 mg/kg/day)
Fluoxetine (2 mg/kg/day)
50
Venlafaxine (5 mg/kg/day)
40 30 20 10 0 -10 -20
Conclusies/samenvatting › Het onderscheid tussen functionele agressie en geweld is essentieel › Een ‘proactive coper’ is vatbaar voor geweld › Serotonine is een evolutionair oude modulator van agressie › Geweld is geassocieerd met een ontregeling van de negatieve feedback van het serotonerge neuron.
-30 -40 -50
Low aggressive
Medium aggressive
High aggressive
Dank u !
8
