Testosterone vs ossitocina: colmare il gap genico-comportamentale

Un problema con teorie che iniziano con i geni e poi provano a spiegare esiti mentali complessi come la psicosi o l'autismo nel modo in cui la teoria del cervello impressa fa è che ti lasciano chiedere cosa, se non altro, colma il divario esplicativo tra il due?

La risposta, naturalmente, è l'epigenesi del sistema nervoso centrale, che costruisce il cervello secondo le istruzioni scritte nel DNA. Un modo importante in cui il DNA fa questo è codificare per neurotrasmettitori, fattori di crescita e altri agenti che controllano e regolano l'espressione dei geni nello sviluppo del cervello. Un esempio lampante di quest'ultimo è l'argomento di un recente lavoro del mio collega, Bernard Crespi. Scrivendo con Peter Hurd, mostra che GTF2I , un gene che codifica per General Transcription Factor IIi, è fortemente espresso nel cervello e che le variazioni nella sua espressione forniscono una base neurogenetica per la comunicazione sociale e l'ansia sociale, sia tra individui in popolazioni sane che nella sindrome di Williams (dove si trova una sorprendente mancanza di paura degli estranei, accoppiata a indiscriminatamente cordialità e estrema volubilità).

Gli ormoni sono un altro esempio di fattori biologici che colmano il divario tra DNA e comportamento, ma sono ampiamente fraintesi. La gente li considera come pozioni magiche, con il potere intrinseco di mascolinizzare, ad esempio, nel caso di androgeni come il testosterone, che ha effetti di vasta portata sul corpo, sul cervello e sul comportamento. Ma il testosterone è una molecola molto semplice che si differenzia dalla sua alternativa femminizzante, l'estrogeno, da un solo atomo. Un singolo atomo potrebbe cambiare così tanto la pozione magica?

La verità è che gli ormoni sono messaggi chimici, che, come ogni messaggio, devono essere ricevuti per avere qualche effetto. Il classico esempio di questa è la sindrome da insensibilità agli androgeni, che si traduce in una persona che sembra essere femmina, ma in realtà cromosomicamente maschile e con livelli maschili di testosterone molto superiori a quelli trovati nelle femmine, e tutto grazie a una completa mancanza di recettori per il testosterone. Tali recettori, come gli ormoni a cui rispondono, sono codificati nel DNA e il loro numero e le loro caratteristiche sono cruciali per il modo in cui i messaggi ormonali vengono ricevuti e interpretati. Per esempio, le variazioni di V1aR , un gene per un recettore dell'ormone vasopressina, spiegano perché le arvicole sono monogamie per tutta la vita, ma le arvicole sono promiscue.

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Ciò significa che la selezione naturale ottiene due morsi alla ciliegia, per così dire, dove sono coinvolti gli ormoni. La selezione può agire sui geni coinvolti nella formazione dell'ormone (diversi nel caso del testosterone, per il quale non esiste un singolo gene in quanto tale ma piuttosto un numero di enzimi che lo sintetizzano dal colesterolo). Ma la selezione può anche agire sui geni che codificano per i recettori (nel caso del recettore degli androgeni, il numero di unità di glutammina specificate determina inversamente la sensibilità al testosterone: i roditori hanno 1, i gorilla 6-17, gli scimpanzé 8-14, gli umani sono più insensibile con 11-31, con una media di 21).

Un'altra considerazione importante che la gente trascura – specialmente dove sono coinvolti gli ormoni sessuali come il testosterone – è che i messaggi chimici, come qualsiasi altro tipo di messaggio, possono essere mescolati, o addirittura in conflitto. Come sottolinea Bernard Crespi in un articolo che apparirà presto nelle recensioni biologiche , * negli esseri umani, l'ossitocina – un ormone simile alla vasopressina- "motiva, media e ricompensa i processi cognitivi e comportamentali che sono alla base della formazione e della dinamica di un più o meno stabile gruppo sociale e promuove una relazione tra due o più individui ".

Infatti, osserva che "l'ossitocina è anche apparentemente rappresentata culturalmente da parole specifiche (es." Hygge "in danese e" gemütlichkeit "in tedesco) i cui significati corrispondono strettamente ai suoi effetti endocrini documentati" (intimità / cordialità, secondo Google Translate). Il monitoraggio avanzato dello sguardo e una maggiore empatia sono stati riportati dopo la somministrazione dell'ossitocina e, insieme all'intensificazione delle attuali tendenze pro-sociali, l'ossitocina facilita la memoria dei volti. Le variazioni nel gene del recettore dell'ossitocina, OXTR, sono associate a misure di riconoscimento sociale, cooperazione ed empatia.

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Per quanto riguarda lo sviluppo del cervello, tre studi recenti hanno dimostrato forti aumenti indotti dall'ossitocina nell'attivazione di specifiche aree cerebrali corticali, specialmente nelle regioni della corteccia prefrontale mediale che regolano i processi legati al mentalismo (o teoria della mente). La somministrazione di ossitocina porta anche ad un aumento della connettività funzionale tra le amigdale (parti chiave del cervello emotivo o limbico) e la corteccia orbitofrontale che, come afferma Crespi, "può servire a favorire la mentalizzazione controllata che porta a una decisione sociale più intensa e deliberativa -fabbricazione."

Il testosterone, d'altro canto, "mostra effetti opposti dell'ossitocina su diversi aspetti della cognizione e del comportamento, in genere favorendo comportamenti auto-orientati, asociali e antisociali." Per contrasto diretto con l'ossitocina, il testosterone riduce la connettività tra regioni coinvolte nel mentalismo " e si prevede quindi di ridurre la mentalizzazione controllata, in contesti in cui il comportamento aggressivo è favorito rispetto all'affiliazione o alla cooperazione ".

Per quanto riguarda la malattia mentale,

Ossitocina ridotta e livelli di testosterone più elevati sono stati associati a cognizione sociale sottosviluppata, specialmente nell'autismo. Al contrario, alcune combinazioni di ossitocina sono aumentate oltre i livelli normali e hanno ridotto il testosterone, è stato riportato in un notevole numero di studi sulla schizofrenia, il disturbo bipolare e la depressione e, in alcuni casi, l'ossitocina più alta coinvolge la cognizione sociale iper-sviluppata maladattivamente in queste condizioni. Questo schema di scoperte suggerisce che la cognizione sociale e il comportamento umano sono strutturati, in parte, da effetti congiunti e opposti di ossitocina e testosterone, e che gli estremi di tali effetti articolari mediano parzialmente i rischi ei fenotipi dell'autismo e delle condizioni psicotico-affettive.

Crespi prosegue sostenendo che il modello illustrato nei suoi diagrammi (sopra e sotto)

suggerisce in particolare che l'ossitocina più alta e il testosterone più basso dovrebbero essere associati ad un aumento dei livelli di cognizione mentalistica iper-sviluppata, disregolata o affettivamente influenzata nella schizofrenia e nella depressione, così come in altre condizioni psicotico-affettive. Per esempio, un paradigmatico sintomo iper-mentalistico della schizofrenia, la paranoia, implica esplicitamente una relazione sociale "me e loro" esagerata, e quindi ci si potrebbe aspettare che coinvolga lo stress e l'ansia irrisolti associati all'ossitocina dato il ruolo centrale di questo ormone nella mediazione connessioni sociali sia positive che negative, e il suo ruolo apparente nel trasferire la cognizione da sé ad altro orientamento (…).

Infine, scrivendo con Mikael Mokkonen in Applicazioni evolutive , Crespi analizza la base genetica ed evolutiva del modello di testosterone ossitocina, in particolare "due forme principali di conflitti genomici, impronta genomica e antagonismo sessuale, per quanto riguarda il loro impatto sulla salute mediata dagli ormoni fenotipi umani correlati ". **

Chiaramente, quando si tratta della teoria del cervello impresso, il gap genetico-comportamentale sta iniziando a essere colmato!

* Crespi, Bernard, "Ossitocina, testosterone e cognizione sociale umana", Recensioni biologiche , in stampa.

** Mokkonen, Mikael e Crespi, Bernard, "Conflitti genomici e antagonismo sessuale nella salute umana: intuizioni da ossitocina e testosterone" , Applicazioni evolutive, in stampa.

(Con ringraziamento e ringraziamento a Bernard Crespi per il suo aiuto.)