Genen -> Hersenen -> Gedrag Eco de Geus Afdeling Biologische Psychologie Faculteit der Psychologie en Pedagogiek Vrije Universiteit, Amsterdam
Biologische psychologie doet onderzoek naar de biologische basis van menselijk gedrag en mentale processen. • gedrag is geëvolueerd • gedrag is erfelijk • de geest is lichamelijk (en meetbaar)
Doorgeven van de genetische code [segregatie] C G A T T T
Genetische Code
G A C T
C G T A T A G A A
C A T
C G AA TA
1
Replicatie is niet perfect (mutaties)
Natuurlijke Selectie
MUTATIONS
Homo sapiens
Relatieve breinomvang
Encephalisatie quotient; Neocortex ratio
Primaten familie
2
Grotere groepen vereisen een groter brein
Dunbar and Shultz Science 2007: 1344-1347.
sociale integratie en reproductieve ‘fitness’
Voor ieder vrouwtje werd een maat voor de kwaliteit van haar sociaal netwerk bepaald (nabijheid tot alle volwassenen, hoe vaak vlooien/gevlooid worden, etc): composite sociality index. Overlevingskans van haar nageslacht werd vastgesteld als de proportie van de gebaarde jongen dat na 1 jaar nog leefde.
Silk Science 2007: 1347-1351.
In mensapen, neemt de Encephalisatie-quotient (neocortex ratio) toe met de grootte van de sociale groep.
Regel: Een kaart met een D op de ene zijde heeft altijd een 3 op de andere zijde
D
F
3
7
Kaarten hebben aan 1 zijde een letter, aan de andere zijde een cijfer. Welke 2 kaarten moet u omdraaien om te kunnen bewijzen dat de regel niet altijd opgaat?
Regel: U gaat altijd op de fiets naar Wim
Wim
Kees
Fiets
Auto
Regel: Een kaart met een D op de ene zijde heeft altijd een 3 op de andere zijde
D √
3
Wim
F
?
Kees
?
3
?
Fiets
?
D
Auto
7
√
√
√
Fiets
Wim
Regel: U gaat altijd op de fiets naar Wim Kaarten hebben aan 1 zijde de naam van de persoon waar u heen gaat, aan de andere zijde uw vervoermiddel. Welke 2 kaarten moet u omdraaien om te kunnen bewijzen dat de regel niet altijd opgaat?
dit is wat de meeste mensen kiezen
3
“Darwin”
Evolutie
‘Nature’ en ‘Nurture’
Lastig
Genen
GENEN
Omgevingsinvloeden
Gen-omgeving co-actie + Gen-omgevingsinteractie
Gen-omgevingscorrelatie
Bouw en werking van de hersenen
Huidige Omgeving
De OMGEVING beinvloedt het effect van GENEN
GENEN selecteren de OMGEVING
OMGEVINGSINVLOEDEN
Gedeelde Omgeving
Unieke Omgeving
baarmoeder, gezin, buurt, school, vriend(inn)en, schoolklas, ziekte, werk, levenstijl (roken, drinken, sport, sociaal-economische klasse (SES), eetgewoonten) religie, cultuur
Gedrag
Een experiment van de natuur : tweelingen 20
Eeneiige tweelingen
18
Alle tweelingen
tw eelinggebo orten (p er 1000 z w angerschappen)
16 14 12 10
MZ tweelingen zijn 100% genetisch identiek.
Twee-eiige tweelingen
8 6 4
Eeneiige tweelingen
2 0 1900
1920
1940
1960
1980
2000
Jaar
Ongeveer 1 op de 40 personen is deel van een tweeling (± 400,000 nederlanders)
4
DZ tweelingen (net als eenlingbroers of zussen) delen gemiddeld 50% van hun erfelijke aanleg.
200200 190190
DZ paren
180180 170170 stature twin 2
Twee-eiige tweelingen
Verschil in de overeenkomst in lengte binnen paren
160160 150150
150
150
Willekeurige gekozen paren
160
170
160
180
170
1
190
180
190
200
200
210
210200
210210
200 190
200200
190180
190190
180170
180180
170160
160160
stature
Nederlands Tweelingen Register (NTR): jonge en volwassen tweelingen en hun familieleden
Jonge tweelingen: werving bij de geboorte; beide ouders en de leerkracht rapporteren in 2-jaarlijkse vragenlijstonderzoek over gedragsproblemen.
Adolescente en volwassen tweelingen met hun eenlingbroers of –zussen, ouders en partners en ouders: werving via gemeenten,advertenties, etc Zelfbeoordeling via 2-jaarlijkse vragenlijsten op het terrein van leefgewoonten en lichamelijke en geestelijke gezondheid.
stature twin 2
170170
160150 150140 140 150 150 160
MZ paren
160
170
170
180
180
190
200
190 200 210
150150 140 150 150 160
160
170
170
180
180
190
200
210
190 200 210
Vragen tav aandachtsproblemen uit de CBCL/4-18 voor 7-, 10-, and 12-jarigen • Gedraagt zich te jong voor zijn/haar leeftijd • Kan zich niet concentreren, kan niet lang de aandacht bij iets houden • Kan niet stil zitten, onrustig, of overactief • In de war of wazig denken • Dagdromen of gaat op in zijn/haar gedachten • Impulsief of handelt zonder na te denken • Zenuwachtig of gespannen • Zenuwachtige bewegingen of trekkingen • Slechte schoolresultaten • Onhandig of slechte coördinatie • Kijkt met een lege of ‘wezenloze’ blik
5
Tweelingcorrelaties voor aandachtsproblemen
Enige vragen over angst en depressie uit de vragenlijst voor volwassenen MZ jongens
0,8
MZ meisjes
0,6
DZ jongens
0,4
DZ meisjes
0,2
DZ ongelijk geslacht
0 7 jaar
10 jaar
• • • • • • • • •
12 jaar
ERFELIJKHEID: ~70% GEEN GEDEELDE OMGEVINGSINVLOEDEN
• •
Ik voel me eenzaam. Ik voel me rustig en beheerst. Ik maak me zorgen over mijn toekomst. Ik heb het gevoel dat niemand van mij houdt. Ik voel me waardeloos of minderwaardig. Ik voel me op mijn gemak. Ik ben ongelukkig, verdrietig of gedeprimeerd. Ik voel dat de moeilijkheden zich opstapelen zodat ik er niet meer tegenop kan. Ik pieker teveel over dingen die niet zo belangrijk zijn. Ik ben zenuwachtig of gespannen. Ik ben gelijkmatig van stemming.
Tweelingcorrelaties voor angstigheid en depressie
Neurowetenschappen
MZ jongens
0.6
HERSENEN
MZ meisjes
0.4
DZ jongens
0.3
DZ meisjes
0.2
DZ ongelijk geslacht
0.1
gen gen
GENEN
0.5
gen
gen gen
angstigheid
depressie
Werkgeheugen Geconditioneerde emotionele responses Inhibitiecontrole
gen gen gen
0
Informatieverwerkingssnelheid
gen
Lange termijn geheugenopslag Bekrachtiging
GEDRAG Affectieve en Cognitieve eigenschappen (temperament,intelligentie) Affectieve and Cognitieve dysfunctie (angst,
depressie,
dementie, dyslexie, schizofrenie,
aandachtstoornissen)
gen
ERFELIJKHEID: ~40-50% GEEN GEDEELDE OMGEVINGSINVLOEDEN
6
Inhibitiecontrole
FLANKER TAAK
Rechts
<<<<<
>><>>
Links
< >< > < >> > << > < >< > < >>
ACTIVATIE MOTORISCHE HERSENSCHORS
ADHD patiёntjes hebben langere tijd nodig voor het onderdrukken van de afleidende pijlen aan de flanken dan gezonde kinderen van dezelfde leeftijd.
Emotionele gezichten
“Emotionele brein” Met name de amandelkern of amygdala wordt geactiveerd door prikkels met een emotionele betekenis.
7
Amygdala-activatie bij negatieve emoties
Amygdala en depressiviteit
Depressiviteit:
Verschil in hersenactiviteit bij het zien van emotionele en neutrale stimuli.
- Neerslachtigheid en irritatie - Uitzichtloosheid - Besluiteloosheid - Lusteloosheid - Slaap en eetstoornissen - Schuldgevoelens - Negatief zelfbeeld - Doodsgedachten - Zelfmoord
Bij personen met een depressie wijkt de amygdalaresponse op emotionele gezichten (of plaatjes of woorden) af.
Aangedaan 9%, m : v = 1 : 2,5
Serotonine
Sterke erfelijke verschillen het functioneren van de serotonine-transporter
8
Genetische variatie in de serotoninetransporter beïnvloedt de amygdalaresponse Personen die van beide ouders een ‘korte’ variant van het 5-HTT gen ontvingen: sterke reactie op emotionele prikkels van de rechteramygdala Personen die van beide ouders een ‘lange’ variant van het 5-HTT gen ontvingen: zwakke reactie op emotionele prikkels van de rechteramygdala Caspi et al, Science, 2003
Hariri et al, Science, 2002
Genen Eiwitten Synapsen Zenuwcellen Netwerken Systemen Gedrag
9
