Testostérone v Oxytocine: Combler l'écart entre le gène et le comportement

Un problème avec les théories qui commencent par les gènes et qui essaient ensuite d'expliquer les résultats mentaux complexes tels que la psychose ou l'autisme comme le fait la théorie du cerveau imprimée, c'est qu'ils vous demandent ce qui remplit le vide explicatif entre les deux?

La réponse, bien sûr, est l'épigenèse du système nerveux central, qui construit les cerveaux selon les instructions écrites dans l'ADN. Une des principales façons dont l'ADN fait cela est de coder pour les neurotransmetteurs, les facteurs de croissance et d'autres agents qui contrôlent et régulent l'expression des gènes dans le développement du cerveau. Un exemple frappant de ce dernier fait l'objet d'un article récent de mon collègue, Bernard Crespi. En écrivant avec Peter Hurd, il montre que GTF2I , un gène qui code pour le facteur de transcription général IIi, est fortement exprimé dans le cerveau et que les variations de son expression fournissent une base neurogénétique pour la communication sociale et l'anxiété sociale. dans le syndrome de Williams (où vous trouvez un manque frappant de la peur des étrangers, couplé avec la gentillesse indiscriminée et la volubilité extrême).

Les hormones sont un autre exemple de facteurs biologiques qui comblent l'écart entre l'ADN et le comportement, mais qui sont largement mal compris. Les gens pensent d'eux comme des potions magiques, avec un pouvoir intrinsèque de masculiniser, par exemple, dans le cas des androgènes tels que la testostérone, qui a des effets profonds sur le corps, le cerveau et le comportement. Mais la testostérone est une molécule très simple qui diffère de son alternative féminisante, l'œstrogène, par un seul atome. Un seul atome pourrait-il changer autant la potion magique?

La vérité est que les hormones sont des messages chimiques qui, comme tout message, doivent être reçus pour avoir un effet. L'exemple classique est le syndrome d'insensibilité aux androgènes, qui donne l'apparence d'une femme, mais qui est en fait un homme chromosomique et dont les taux de testostérone sont supérieurs à ceux des femmes, et ce grâce à un manque total de récepteurs de testostérone. De tels récepteurs, comme les hormones auxquelles ils répondent, sont codés dans l'ADN, et leur nombre et leurs caractéristiques sont cruciaux pour la façon dont les messages hormonaux sont reçus et interprétés. Par exemple, les variations de V1aR , un gène pour un récepteur de l'hormone vasopressine, expliquent pourquoi les campagnols des Prairies sont des monogames à vie, mais les campagnols des prairies sont des espèces à la promiscuité.

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Cela signifie que la sélection naturelle obtient deux piqûres à la cerise, pour ainsi dire, où les hormones sont concernées. La sélection peut agir sur les gènes impliqués dans la formation de l'hormone (plusieurs dans le cas de la testostérone, pour laquelle il n'existe pas de gène unique en tant que tel mais plutôt un certain nombre d'enzymes qui le synthétisent à partir du cholestérol). Mais la sélection peut aussi agir sur les gènes codant pour les récepteurs (dans le cas du récepteur androgénique, le nombre d'unités de glutamine spécifiées inversement détermine la sensibilité à la testostérone: les rongeurs ont 1, les gorilles 6-17, les chimpanzés 8-14, insensible avec 11-31, en moyenne 21).

Une autre considération importante que les gens négligent – en particulier en ce qui concerne les hormones sexuelles comme la testostérone – est que les messages chimiques, comme n'importe quel autre type de message, peuvent être mélangés, voire contradictoires. Comme le souligne Bernard Crespi dans un article paru dans Biological Reviews *, l'ocytocine, une hormone semblable à la vasopressine, «motive, médie et récompense les processus cognitifs et comportementaux qui sous-tendent la formation et la dynamique d'une forme plus ou moins stable. groupe social, et favorise une relation entre deux ou plusieurs individus. "

En effet, il note que "l'ocytocine est également apparemment représentée culturellement par des mots spécifiques (par exemple" hygge "en danois et" gemütlichkeit "en allemand) dont les significations correspondent étroitement à ses effets endocriniens documentés" (confort d'après Google Traduction). Une surveillance accrue du regard et une empathie accrue ont été rapportées après l'administration d'ocytocine, et parallèlement à l'intensification des tendances pro-sociales existantes, l'ocytocine facilite la mémoire des visages. Les variations du gène du récepteur de l'oxytocine, OXTR, sont associées à des mesures de reconnaissance sociale, de coopération et d'empathie.

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En ce qui concerne le développement cérébral, trois études récentes ont démontré de fortes augmentations induites par l'ocytocine dans l'activation de zones spécifiques du cerveau cortical, en particulier dans les régions du cortex préfrontal médial qui régulent les processus liés au mentalisme (ou théorie de l'esprit). L'administration d'ocytocine conduit également à une connectivité fonctionnelle accrue entre les amygdales (parties essentielles du cerveau émotionnel ou limbique) et le cortex orbitofrontal qui, selon Crespi, "peuvent servir à favoriser la mentalisation contrôlée qui mène à une décision sociale plus délibérative. -fabrication."

D'autre part, la testostérone «montre des effets opposés de l'ocytocine sur divers aspects de la cognition et du comportement, le plus souvent en favorisant les comportements auto-orientés, asociaux et antisociaux.» Par contraste direct avec l'ocytocine, la testostérone réduit la connectivité entre régions impliquées dans le mentalisme. et devrait ainsi réduire la mentalisation contrôlée, dans des contextes où le comportement agressif est favorisé par rapport à l'affiliation ou à la coopération. "

En ce qui concerne la maladie mentale,

Des taux réduits d'ocytocine et de testostérone ont été associés à une cognition sociale sous-développée, en particulier dans l'autisme. En revanche, une combinaison d'oxytocine a augmenté au-dessus des niveaux normaux, et une testostérone plus faible a été rapportée dans un nombre notable d'études sur la schizophrénie, le trouble bipolaire et la dépression, et dans certains cas, une ocytocine supérieure implique une cognition sociale «hyper-développée» inadaptée. dans ces conditions. Ce modèle de résultats suggère que la cognition sociale et le comportement sont structurés, en partie, par les effets conjoints et opposés de l'ocytocine et de la testostérone, et que ces effets articulaires extrêmes médient partiellement les risques et les phénotypes de l'autisme et des affections psychotiques.

Crespi poursuit en affirmant que le modèle illustré dans ses diagrammes (ci-dessus et ci-dessous)

suggère en particulier qu'un taux plus élevé d'ocytocine et de testostérone inférieure devrait être associé à des niveaux accrus de cognition mentaliste hyper-développée, dérégulée ou biaisée dans la schizophrénie et la dépression, ainsi qu'à d'autres affections psychotiques-affectives. Par exemple, un symptôme paradigmatique hyper-mentaliste de la schizophrénie, la paranoïa, implique explicitement une relation sociale exagérée «moi et eux», et pourrait donc impliquer un stress et une anxiété non résolus associés à l'ocytocine étant donné le rôle central de cette hormone dans la médiation. à la fois positif et négatif, les connexions sociales, et son rôle apparent dans le passage de la connaissance de soi à l'autre orientation (…).

Enfin, écrit avec Mikael Mokkonen dans Evolutionary Applications , Crespi passe en revue les bases génétiques et évolutives du modèle testostérone v oxytocine, en particulier «deux formes majeures de conflits génomiques, l'empreinte génomique et l'antagonisme sexuel, concernant leurs impacts sur la santé hormonale. phénotypes humains apparentés. **

Clairement, en ce qui concerne la théorie du cerveau imprimée, le fossé gène-comportement commence à être comblé!

* Crespi, Bernard, "Oxytocine, testostérone et cognition sociale humaine", Revues Biologiques , sous presse.

** Mokkonen, Mikael et Crespi, Bernard, «Les conflits génomiques et l'antagonisme sexuel dans la santé humaine: les perspectives de l'ocytocine et de la testostérone» , Applications évolutives, sous presse.

(Avec remerciements et remerciements à Bernard Crespi pour son aide.)