Biologische psychologie I
Evolutie en gedragsgenetica
1. Evolutie
Definiëring perspectief:
- Grondvoorwaarden natuurlijke selectie:
➔ Overerving: er z overerfbare eigenschappen
➔ Variatie: er bestaat variabiliteit in deze eigenschappen (oa via mutatie)
➔ Selectie: sommige v deze eigenschappen hangen in een bep context samen met groter
reproductief succes (aantal geslachtsrijpe nakomelingen)
➔ Genen die samenhangen met deze eigensch zullen in frequentie toenemen in de
volgende generatie
➔ Ontstaan van genetische verschillen tss vorige en volgende generaties: evolutie
- Selectie:
➔ Fit van indiv met veranderlijke omgeving cruciaal (= meest aangepaste overleeft)
➔ Vermogen om overleven in een bep omgeving → impact op reproductief succes
➔ Dragen bij tot fitness/reproductief succes ve individu:
• Overleven (moraliteitsselectie)
• Aantal nakomelingen (vruchtbaarheidsselectie) – eieren
• Gelegenheid tot voortplanten (seksuele selectie) – pauw
➔ Directe fitness (pers reproductief succes, ouders en kinderen)
➔ Inclusieve fitness: directe fitness + indirecte fitness (grootouders en kleinkinderen)
➔ Verwantenselectie: ook genen geassocieerd met reproductief succes v verwanten
zullen meer voorkomen in volgende generaties
• Selectie gebeurt niet obv indiv maar obv genen
- Psychologische relevantie:
➔ Indien belangrijke psychische kenmerken ook geworteld z in ons lichaam: rechtstreekse
erfelijke invloed op deze kenmerken
• Vb: grootte brein in belangr mate genetisch bepaald, correleert met IQ
➔ Erfelijke invloed kan ook lopen via “banale” fysieke eigenschappen
• Bv link extraversie – lichaamslengte/attractiviteit
➔ Leer vd overerfbaarheid v gedrag = gedragsgenetica
• Sterke negatieve connotaties via oa eugenetica en andere racistische theorieën
Primaten: dia14
- Zoogdieren
- Generalisten: kunnen allemaal op 2 voeten lopen
- Groot brein
- Aangepast aan leven in bomen (grijphanden & -voeten, schoudergewricht vr slingeren,
frontaal ingeplante ogen vr dieptezicht)
Homo sapiens sapiens:
- Schattingen v gedeeld DNA:
➔ +/- 98,8% gedeeld met chimpansee
➔ +/- 99,7% gedeeld met neanderthaler
➔ +/- 99,9% gedeeld met willekeurige andere mens
- Kenmerken:
➔ Tweevoeter
• Overzicht tijdens trekken
, • Transport v werktuigen en buit
• Versmald geboortekanaal
➔ Groot/exceptioneel brein
- Exceptioneel brein?
➔ Niet absoluut/relatief grootste massa, noch meeste neuronen, noch meest rimpelige
hersenen
➔ Relatieve breinmassa, neuronen/breinmassa en proportie cortex/breinmassa allemaal in
verlengde vd primaten dia20
➔ Maar:
• Primaten scoren echter om te beginnen zeer goed op alle parameters
• !Mens is bij grootste primaten
• Homo sapiens grootste aantal corticale neuronen v alle dieren, ihb prefrontaal
• Bovendien dicht op elkaar → snelle communicatie mogelijk
➔ Corticale neuronen erg duur → +/- 20% van energie
➔ Obstetrisch dilemma-hypothese:
• Groot brein + smal geboortekanaal → complicaties bij baren
• Verklaring vr rijpingsvertraging (neotenie)
- Rijpingsvertraging:
➔ Brein:
• Belangrijke periode v postnatale groei en ontw brein in mensen VS meeste andere
soorten
• Bij geboorte +/- 350g, bevat wel reeds alle neuronen
• Rijping tot in late adolescentie: aanmaken connecties, vermeerdering steuncellen,
groei tot +/- 1,4kg
• Niet alleen aanmaken nieuwe contacten, ook “snoeien” (=pruning)
• Laat toe om “bedrading” af te stemmen op omgeving en ervaring; ihb sociale functies
- Pruning:
➔ Op 2/3j 50% meer verbindingen dan in volwassenen; dan tot zeker late adolescentie
belangrijke reductie
• “te veel” connecties aanmaken om de beste te behouden
➔ Gebeurt in hele brein, v achteraan → vooraan
- Samengevat:
➔ Absoluut en relatief zwaar (brein)
➔ Neuronen dicht opeen gepakt
➔ Sterk gegroefd
➔ Relatief grote cortex
➔ Grootste aantal corticale neuronen, voor zover geweten, ihb prefrontaal
➔ Maturatie in belangrijke mate na geboorte
• Veel connecties maken + wegsnoeien
- Wat levert het op?
➔ Sociale brein-hypothese:
• Complexiteit v sociaal leven als drijvende factor achter vergroting (vooral frontale)
cortex
• Paarvormende soorten <-> niet-paarvormende
• Bij primaten: grootte groep voorspelt corticaal volume, vooral prefrontaal
• Ook diverse studies bevestigen samenhang met omvang sociale hersennetwerken,
waaronder prefrontale cortex
, ➔ Vermogen om nadenken/rekening houden met wat hier en nu niet is
➔ Sociaal leren, onderwijzen, taal
Evolutionaire psychologie:
- Bekijken psychologie door evolutionaire bril, met nadruk op processen v natuurlijke selectie
- Belangr kritiek: evolutionair perspectief vaak gehanteerd als verklaring vr bepaalde feiten,
zonder dat deze empirisch getoetst kunnen w (“maar verhalen”)
- Gevaar v overschatting adaptiviteit = idee dat alle kenmerken/trekken een functie hebben of
gevolg z v adaptieve evolutie (navel)
2. Gedragsgenetica
Erfelijkheidsfactoren
- Suggereert belangr impact v natuur (aanleg) VS nurture (omgeving) in nagenoeg alle
psychologische eigenschappen
- Implicaties:
➔ Verdienste, vrije wil & verantwhd?
➔ Impact v opvoeding, opleiding,…?
• Ontschuldigend/relativerend VS hopeloosheid
- Heritabiliteit:
➔ = mate waarin variabiliteit in een eigenschap verkl w door genetische variabiliteit –
steeds in een bepaalde omgeving/groep
- 2 mensen delen meer dan 99% vh DNA; versch zitten in resterende 1%
- Systematische samenhang bestuderen tss:
➔ Mate v overeenkomst in omgev en/of genetica enerzijds
➔ Mate v overeenkomst in bep eigenschappen anderzijds
- Dominante methoden: window into human nature
➔ Tweelingenstudies, adoptiestudies, combinaties
- Tweelingen:
➔ Monozygotisch: genetisch identiek
➔ Dizygotisch: zelfde mate v genetische verwantschap als broers/zussen (50%)
➔ Concordantie: mate waarin tweelingen eenzelfde eigenschap vertonen (vb zelfde
haarkleur, diagnose autisme,…) maar ook voor continue eigenschappen (gewicht,
lengte,...)
➔ Erfelijkheidsfactor schatten uit verschil tss MZ en DZ (v hetzelfde geslacht)
• Veronderstelling: in gelijke mate blootgesteld aan zelfde omgeving “equal
environment assumption”
• Heritabiliteit= (concordantie MZ – concordantie DZ) x2 – formule van Falconer
- Adoptie:
➔ Vergelijking MZ apart opgevoed (“rechtstreekse schatting erfelijkheidsfactor”)
• Veronderstelling: geen gedeelde omgeving
➔ Couranter: vergelijking genetische/opvoedende ouders/combi
- Tweeling en adoptiestudies:
➔ Equal environment assumption?
➔ Ideale geadopteerde MZ tweelingen-methode veronderstelt geen gedeelde omgeving,
maar:
• Prenatale omgeving?
• Adoptiegezin is specifieke context
• Gedeelde cultuur, tijdsgeest (cohorte-effecten),…
Moleculaire genetica
- Menselijk genoom (genetische code):
, ➔ = genetisch materiaal in elke celkern
➔ Ingedeeld in 23 paar, dus 46 chromosomen
➔ 3 mld baseparen (x2)
➔ Genotype = genetische code ve indiv
➔ Fenotype = observeerbare eigenschappen ve indiv, gevolg v samenspel genotype en
omgeving
- Genen:
➔ Coderen vr aanmaak v bepaalde proteïne (eiwit)
➔ +/- 20.000 in menslk genoom
➔ Slechts 1,5% vh DNA; de rest (“junk DNA”) staat in vr regulatie (wnr/hoeveel v deze
proteïnen produceren = expressie)
➔ Elke celkern bevat dezelfde genen: wnr welke tot expressie komen is dus cruciaal!
➔ 1/3 vd menselijke proteïne-coderende genen komen enkel tot expressie in brein
➔ Allelen: versie ve gen, vaak meerdere courante varianten
• Beide chromosomen kunnen versch varianten bevatten (vb bloedgroep)
• Naar schatting +/- 0,1% verschil tss genoom v 2 indiv
- Overeenkomsten tss soorten:
➔ Onderscheid variabel VS niet-variabel deel
• Genen VS “junk-DNA”
➔ Genetische codes die celdeling, DNA replicatie etc aandrijven effectief ook gedeeld met
planten (banaan)
➔ Zeker grote overeenkomsten met (zoog)dieren → belang dierproeven
- Onderzoeksstrategieën:
➔ Ontw v genetische methoden: mglkhd om verband tss bep genetische variaties
(genotype) (allelen) en eigenschappen te bestuderen
➔ Strategie 1: genotype eerst
• Vertrek vanuit “kandidaat”-gen: functie enigszins bekend; ga verband na met
kenmerken die hier theoretisch mee samen zouden kunnen hangen
• Dia46
• Problemen:
➢ Verbanden verkl meestal maar heel klein deel vd variantie v psychische eigensch
➢ Heel vaak niet reproduceerbaar (toevalstreffers)
➔ Verband tss fenotype en genotype blijkt meestal ingewikkeld:
• Meeste eigenschappen z polygenetisch bepaald:
➢ Een bep genotypische eigensch w bep door meerdere genen
• Pleiotropie: 1 gen beinvl meerdere afzondlk fenotypische eigenschappen
➔ Strategie 2: fenotype eerst -GWAS (genome wide association study)
• Vertrek v 2(+) groepen met een bepaald kenmerk
• Vergelijk vervolgens hun gehele genoom en detecteer zo in welke delen variatie
samenhangt met fenotype
• Kan nieuwe hypotheses genereren, vb over oorzaak v bep aandoeningen en zo ook
leiden tot vb nieuwe geneesmiddelen
• Problemen:
➢ Vergt erg grote groepen vr betrouwbare resultaten
➢ Resultaat is vaak niet functioneel interpreteerbaar (vb geen idee waar dat deel v
genoom voor instaat)
Uitdagingen in interpretatie
Evolutie en gedragsgenetica
1. Evolutie
Definiëring perspectief:
- Grondvoorwaarden natuurlijke selectie:
➔ Overerving: er z overerfbare eigenschappen
➔ Variatie: er bestaat variabiliteit in deze eigenschappen (oa via mutatie)
➔ Selectie: sommige v deze eigenschappen hangen in een bep context samen met groter
reproductief succes (aantal geslachtsrijpe nakomelingen)
➔ Genen die samenhangen met deze eigensch zullen in frequentie toenemen in de
volgende generatie
➔ Ontstaan van genetische verschillen tss vorige en volgende generaties: evolutie
- Selectie:
➔ Fit van indiv met veranderlijke omgeving cruciaal (= meest aangepaste overleeft)
➔ Vermogen om overleven in een bep omgeving → impact op reproductief succes
➔ Dragen bij tot fitness/reproductief succes ve individu:
• Overleven (moraliteitsselectie)
• Aantal nakomelingen (vruchtbaarheidsselectie) – eieren
• Gelegenheid tot voortplanten (seksuele selectie) – pauw
➔ Directe fitness (pers reproductief succes, ouders en kinderen)
➔ Inclusieve fitness: directe fitness + indirecte fitness (grootouders en kleinkinderen)
➔ Verwantenselectie: ook genen geassocieerd met reproductief succes v verwanten
zullen meer voorkomen in volgende generaties
• Selectie gebeurt niet obv indiv maar obv genen
- Psychologische relevantie:
➔ Indien belangrijke psychische kenmerken ook geworteld z in ons lichaam: rechtstreekse
erfelijke invloed op deze kenmerken
• Vb: grootte brein in belangr mate genetisch bepaald, correleert met IQ
➔ Erfelijke invloed kan ook lopen via “banale” fysieke eigenschappen
• Bv link extraversie – lichaamslengte/attractiviteit
➔ Leer vd overerfbaarheid v gedrag = gedragsgenetica
• Sterke negatieve connotaties via oa eugenetica en andere racistische theorieën
Primaten: dia14
- Zoogdieren
- Generalisten: kunnen allemaal op 2 voeten lopen
- Groot brein
- Aangepast aan leven in bomen (grijphanden & -voeten, schoudergewricht vr slingeren,
frontaal ingeplante ogen vr dieptezicht)
Homo sapiens sapiens:
- Schattingen v gedeeld DNA:
➔ +/- 98,8% gedeeld met chimpansee
➔ +/- 99,7% gedeeld met neanderthaler
➔ +/- 99,9% gedeeld met willekeurige andere mens
- Kenmerken:
➔ Tweevoeter
• Overzicht tijdens trekken
, • Transport v werktuigen en buit
• Versmald geboortekanaal
➔ Groot/exceptioneel brein
- Exceptioneel brein?
➔ Niet absoluut/relatief grootste massa, noch meeste neuronen, noch meest rimpelige
hersenen
➔ Relatieve breinmassa, neuronen/breinmassa en proportie cortex/breinmassa allemaal in
verlengde vd primaten dia20
➔ Maar:
• Primaten scoren echter om te beginnen zeer goed op alle parameters
• !Mens is bij grootste primaten
• Homo sapiens grootste aantal corticale neuronen v alle dieren, ihb prefrontaal
• Bovendien dicht op elkaar → snelle communicatie mogelijk
➔ Corticale neuronen erg duur → +/- 20% van energie
➔ Obstetrisch dilemma-hypothese:
• Groot brein + smal geboortekanaal → complicaties bij baren
• Verklaring vr rijpingsvertraging (neotenie)
- Rijpingsvertraging:
➔ Brein:
• Belangrijke periode v postnatale groei en ontw brein in mensen VS meeste andere
soorten
• Bij geboorte +/- 350g, bevat wel reeds alle neuronen
• Rijping tot in late adolescentie: aanmaken connecties, vermeerdering steuncellen,
groei tot +/- 1,4kg
• Niet alleen aanmaken nieuwe contacten, ook “snoeien” (=pruning)
• Laat toe om “bedrading” af te stemmen op omgeving en ervaring; ihb sociale functies
- Pruning:
➔ Op 2/3j 50% meer verbindingen dan in volwassenen; dan tot zeker late adolescentie
belangrijke reductie
• “te veel” connecties aanmaken om de beste te behouden
➔ Gebeurt in hele brein, v achteraan → vooraan
- Samengevat:
➔ Absoluut en relatief zwaar (brein)
➔ Neuronen dicht opeen gepakt
➔ Sterk gegroefd
➔ Relatief grote cortex
➔ Grootste aantal corticale neuronen, voor zover geweten, ihb prefrontaal
➔ Maturatie in belangrijke mate na geboorte
• Veel connecties maken + wegsnoeien
- Wat levert het op?
➔ Sociale brein-hypothese:
• Complexiteit v sociaal leven als drijvende factor achter vergroting (vooral frontale)
cortex
• Paarvormende soorten <-> niet-paarvormende
• Bij primaten: grootte groep voorspelt corticaal volume, vooral prefrontaal
• Ook diverse studies bevestigen samenhang met omvang sociale hersennetwerken,
waaronder prefrontale cortex
, ➔ Vermogen om nadenken/rekening houden met wat hier en nu niet is
➔ Sociaal leren, onderwijzen, taal
Evolutionaire psychologie:
- Bekijken psychologie door evolutionaire bril, met nadruk op processen v natuurlijke selectie
- Belangr kritiek: evolutionair perspectief vaak gehanteerd als verklaring vr bepaalde feiten,
zonder dat deze empirisch getoetst kunnen w (“maar verhalen”)
- Gevaar v overschatting adaptiviteit = idee dat alle kenmerken/trekken een functie hebben of
gevolg z v adaptieve evolutie (navel)
2. Gedragsgenetica
Erfelijkheidsfactoren
- Suggereert belangr impact v natuur (aanleg) VS nurture (omgeving) in nagenoeg alle
psychologische eigenschappen
- Implicaties:
➔ Verdienste, vrije wil & verantwhd?
➔ Impact v opvoeding, opleiding,…?
• Ontschuldigend/relativerend VS hopeloosheid
- Heritabiliteit:
➔ = mate waarin variabiliteit in een eigenschap verkl w door genetische variabiliteit –
steeds in een bepaalde omgeving/groep
- 2 mensen delen meer dan 99% vh DNA; versch zitten in resterende 1%
- Systematische samenhang bestuderen tss:
➔ Mate v overeenkomst in omgev en/of genetica enerzijds
➔ Mate v overeenkomst in bep eigenschappen anderzijds
- Dominante methoden: window into human nature
➔ Tweelingenstudies, adoptiestudies, combinaties
- Tweelingen:
➔ Monozygotisch: genetisch identiek
➔ Dizygotisch: zelfde mate v genetische verwantschap als broers/zussen (50%)
➔ Concordantie: mate waarin tweelingen eenzelfde eigenschap vertonen (vb zelfde
haarkleur, diagnose autisme,…) maar ook voor continue eigenschappen (gewicht,
lengte,...)
➔ Erfelijkheidsfactor schatten uit verschil tss MZ en DZ (v hetzelfde geslacht)
• Veronderstelling: in gelijke mate blootgesteld aan zelfde omgeving “equal
environment assumption”
• Heritabiliteit= (concordantie MZ – concordantie DZ) x2 – formule van Falconer
- Adoptie:
➔ Vergelijking MZ apart opgevoed (“rechtstreekse schatting erfelijkheidsfactor”)
• Veronderstelling: geen gedeelde omgeving
➔ Couranter: vergelijking genetische/opvoedende ouders/combi
- Tweeling en adoptiestudies:
➔ Equal environment assumption?
➔ Ideale geadopteerde MZ tweelingen-methode veronderstelt geen gedeelde omgeving,
maar:
• Prenatale omgeving?
• Adoptiegezin is specifieke context
• Gedeelde cultuur, tijdsgeest (cohorte-effecten),…
Moleculaire genetica
- Menselijk genoom (genetische code):
, ➔ = genetisch materiaal in elke celkern
➔ Ingedeeld in 23 paar, dus 46 chromosomen
➔ 3 mld baseparen (x2)
➔ Genotype = genetische code ve indiv
➔ Fenotype = observeerbare eigenschappen ve indiv, gevolg v samenspel genotype en
omgeving
- Genen:
➔ Coderen vr aanmaak v bepaalde proteïne (eiwit)
➔ +/- 20.000 in menslk genoom
➔ Slechts 1,5% vh DNA; de rest (“junk DNA”) staat in vr regulatie (wnr/hoeveel v deze
proteïnen produceren = expressie)
➔ Elke celkern bevat dezelfde genen: wnr welke tot expressie komen is dus cruciaal!
➔ 1/3 vd menselijke proteïne-coderende genen komen enkel tot expressie in brein
➔ Allelen: versie ve gen, vaak meerdere courante varianten
• Beide chromosomen kunnen versch varianten bevatten (vb bloedgroep)
• Naar schatting +/- 0,1% verschil tss genoom v 2 indiv
- Overeenkomsten tss soorten:
➔ Onderscheid variabel VS niet-variabel deel
• Genen VS “junk-DNA”
➔ Genetische codes die celdeling, DNA replicatie etc aandrijven effectief ook gedeeld met
planten (banaan)
➔ Zeker grote overeenkomsten met (zoog)dieren → belang dierproeven
- Onderzoeksstrategieën:
➔ Ontw v genetische methoden: mglkhd om verband tss bep genetische variaties
(genotype) (allelen) en eigenschappen te bestuderen
➔ Strategie 1: genotype eerst
• Vertrek vanuit “kandidaat”-gen: functie enigszins bekend; ga verband na met
kenmerken die hier theoretisch mee samen zouden kunnen hangen
• Dia46
• Problemen:
➢ Verbanden verkl meestal maar heel klein deel vd variantie v psychische eigensch
➢ Heel vaak niet reproduceerbaar (toevalstreffers)
➔ Verband tss fenotype en genotype blijkt meestal ingewikkeld:
• Meeste eigenschappen z polygenetisch bepaald:
➢ Een bep genotypische eigensch w bep door meerdere genen
• Pleiotropie: 1 gen beinvl meerdere afzondlk fenotypische eigenschappen
➔ Strategie 2: fenotype eerst -GWAS (genome wide association study)
• Vertrek v 2(+) groepen met een bepaald kenmerk
• Vergelijk vervolgens hun gehele genoom en detecteer zo in welke delen variatie
samenhangt met fenotype
• Kan nieuwe hypotheses genereren, vb over oorzaak v bep aandoeningen en zo ook
leiden tot vb nieuwe geneesmiddelen
• Problemen:
➢ Vergt erg grote groepen vr betrouwbare resultaten
➢ Resultaat is vaak niet functioneel interpreteerbaar (vb geen idee waar dat deel v
genoom voor instaat)
Uitdagingen in interpretatie
