Hoofdstuk 1 - Evolutie en gedragsgenetica

1. Evolutie

• Darwin grondlegger

• Theorie natuurlijke selectie:

o één van meest onderbouwde theorieën.

o Opgepast: een theorie is nooit bewezen

1.1. Definiëring perspectief

1.1.1. Grondvoorwaarden natuurlijke selectie

• Definitie – drie grondvoorwaarden:

1. Overerving: er zijn overerfbare eigenschappen

o Vb. Wat overerft van je ouders.

2. Variatie: er bestaat variabiliteit in deze eigenschappen

o Bv. via mutatie→ bij elke keer dat er een individu ontstaat dat er in de genetische

code foutjes ontstaan en in sommige gevallen leidt dit tot een nieuw overerfbaar

kenmerk

o Speelt af op lange duur

o Bv. Covid-19 mutaties

3. Selectie: sommige van deze eigenschappen hangen in een bepaalde context samen

met groter reproductief succes

o Die eigenschappen gaan in de nakomelingen meer voorkomen, omdat de

individuen die de eigenschappen hebben meer nakomelingen hebben.

1.1.2. Selectie

• ≠ “Survival of the fittest”

o Niet per se de sterkste / slimste / ...

o Beter spreken over: “natuurlijke selectie” - die eigenschappen die in

een bepaalde context geassocieerd zijn met reproductief succes

o Voorbeeld van de nieuwe vogel en kevers:

▪ Variabiliteit: groene en oranje kevers

▪ Selectie: vogel komt in habitat hij eet liever groene kevers. De

groene kevers gaan verdwijnen omdat oranje wordt geassocieerd

met een reproductief succes → want deze worden minder opgegeten dus

hebben ze meer kans om te paren.https://discord.gg/URQsHYaPn5

7

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

• Verwantenselectie: “Ik zou met plezier het leven geven voor twee broers, twee

kinderen of acht kozijnen”

o Geen selectie van individuen, maar van genen (Bv. Boek: “selfish gene”)

▪ Geen verschil tussen jouw genen en die van jouw zus.

o Bv. steriele honingbij (werkers) → ze gaan zorgen voor de koningin zodat hun

genen in de volgende generatie gaan komen.

o Belangrijke psychologische implicaties:

▪ Herkennen van verwanten = belangrijk

❖ Bij dieren gebeurt dit op het vlak van geur

❖ Bij mensen gebeurt dit op het vlak van gezichten

▪ Implicaties bij psychologie van het altruïsme, …(theorie over pasgeboren

baby’s die meer op de vader lijken zodat de vader hun zeker zou herkennen)

• Seksuele selectie

o Speelt voornamelijk op het oog van het individu,

o Genen die maken dat jij een betere kans hebt tot

voortplanting ondanks dat die genen jou eigenlijk in

gevaar kunnen brengen,

o Bv. veren van de pauw trekt veel aandacht voor

vrouwtjes maar ook voor roofdieren

o Tegenvoorbeeld van survival of the fittesthttps://discord.gg/URQsHYaPn5

8

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

1.1.3. Psychologische relevantie

• Indien belangrijke psychische kenmerken ook geworteld zijn in

ons lichaam heeft het lichaam/genen een rechtstreekse

erfelijke invloed op deze kenmerken

o Bv. grootte brein in belangrijke mate genetisch bepaald, op

groepsniveau is de grote v/h brein correleert met IQ

o Psychische eigenschappen worden bepaald door genen en

dus overgeërfd.

• Erfelijke invloed kan ook lopen via “banale” fysieke

eigenschappen

o Bv. Extraversie (op groepsniveau):

▪ Belangrijke erfelijke component van extraversie,

▪ Extraversie correleert met fysieke lichaamseigenschappen, zoals

lichaamslengte en/of attractiviteit (Lukaszewski & Roney, 2015).

• Leer van de overerfbaarheid van gedrag = gedragsgenetica

o Sterke negatieve connotaties via o.a. eugenetica → alle racistische theorie, bv

slavernijen en nazi Duitsland.

o Blijven voorzichtig zijn hiermee.

o Bv. Zweden: meer dan 60000 mensen zijn gesteriliseerd door een door de staat

opgericht raszuiverheidsprogramma tot in 1976,

▪ Om te zorgen dat inferieure genen niet doorgegeven kunnen worden.

▪ Men sprak van etnische hygiëne

▪ Bv. tieners van 15 gesteriliseerd omdat ze slechte ogen hadden of in

instellingen verbleven).

▪ Ook in Noorwegen, VS, …https://discord.gg/URQsHYaPn5

9

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

o Blauwgrijs en alle tinten blauw zijn van belang. Licht grijs is niet te kennen.

o Primaten

▪ Zoogdieren,

▪ Slechte geur, goed zicht,

▪ Hebben een groot brein,

▪ Ogen zijn frontaal ingepland voor dieptezicht,

▪ Hebben ook en groot vermogen om objecten te grijpen (grijphanden of

grijpvoeten)

o Haplorhini:

▪ droogneuzige

▪ Rhini = neus

o Monkey vs ape

o Smalneusapen: apen van de oude wereld vind (vb. Baviaan) je niet terug in

Amerika, zitten in het Afrikaans continent (oude wereld)

▪ Hebben in het visueel systeem allerlei soorten kegeltje voor het kleurzicht. Al

de andere drie hebben 3 soorten kegeltjes en dit is voor de breed neusapen

niet het geval

▪ Apes zijn mensapen

o Minst verwant is de oerang oetan, Chimpansees zijn onze nauwste verwanten

o Gedeelde eigenschap van alle mensapen is dat ze allen staartloos zijnhttps://discord.gg/URQsHYaPn5

10

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

1.2. Homo sapiens sapiens

1.2.1. Gelijkenissen en kenmerken

• Schattingen van gedeeld DNA:

o +/- 98,8% gedeeld met chimpansee

▪ Het 1.2% verschil = ongeveer 35 miljoen verschillende baseparen in elke cel

dus er is ook heel veel verschillend (= weinig maar ook veel)

▪ Neem dit met een korrel zout

o +/- 99,7% gedeeld met neanderthaler

o +/- 99,9% gedeeld met willekeurige andere mens

o Ontstaan teruggevoerd op +/- 100,000

jaar geleden, Oost-Afrika

o Geruime tijd overlap met andere soorten

▪ Bv. neanderthaler +/- 40,000 jaar

geleden uitgestorven

▪ +/- 1-4% van ons DNA geschat van

Neanderthaler-oorsprong (kruisingen

tussen de 2 soorten)

o Migratie in verschillende fasen: Rusland

naar Alaska = relatief recent

• Kenmerken:

o Tweevoeter alle primaten kunnen op twee voeten lopen en de meeste van hun

doen dat ook vaak

▪ Overzicht tijdens (rond)trekken

▪ Handen vrij voor transport van werktuigen en buit

▪ Versmald geboortekanaal heeft nog al wat consequenties voor bevallingen

Data niet kennen

Een hondje, omdat je een lach op je gezicht verdient!https://discord.gg/URQsHYaPn5

11

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

1.2.2. Groot / exceptioneel brein?

• Zeker niet absoluut grootste massa

o Bv. Potvis: 9 kg versus mens 1,2-1,4 kg),

o Noch meeste neuronen (vb. olifant: 3x zo veel)

• Ook niet grootste relatieve massa tov. lichaamsgewicht

o Bv. spitsmuis: 3,3% versus mens 2%

o Wel in de top regionen

• Ook niet meest rimpelige :

o Hoe meer rimpels in het brein, hoe groter de totale

oppervlakte cortex (schors). De rimpels zorgen dat er

veel hersenschors in een kleine ruimte geplaatst kan

worden

o Bv. olifanten, walvissen, zebra’s, lama’s: rimpeliger

dan de onze

Schaal = logaritmisch (Maal)

Verband brein en lichaam

Driehoekjes =primaten

Bolletjes: andere soort dieren

Mens =Verhouding hersenen en

lichaam is hetzelfde als andere

primaten

Primaten hebben per kilo

lichaamsgewicht meer

hersengewicht

Verhouding: Breinmassa

(y) en lichaamsgewicht (x)

Verhouding: brein massa

(y) en neuronen (x)

Verhouding % gewicht brein dat uit (y)

cortex bestaat en brein massa (x)

Hoe meer neuronen, hoe meer

breincapaciteit

Hoeveel neuronen in een

brein, in dezelfde massa.

Mens dichtbij de primaten

Mens = bijna meeste

neuronen

Primaten: meeste neuronen

per gewicht brein

Mens brein gelijkaardig aan

andere primaten. Maar wel

bijna het grootste brein,

omdat we bijna het grootst

zijnhttps://discord.gg/URQsHYaPn5

12

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

• Samenvatting drie tabellen

o Relatieve breinmassa, neuronen / breinmassa en proportie cortex / breinmassa

allemaal in het verlengde (gelijkaardig) van de primaten

o Maar:

▪ Primaten scoren echter om te beginnen zeer goed op al deze parameters

▪ ! + Mens is bij de grootste primaten

❖ Niet exceptioneel omdat opvalt, maar wel bijzonder binnen de primaten.

❖ Wat dan met gorilla’s en orang-oetans? Brein gorilla slechts +/- 33%

volume mens - disproportioneel klein brein in verhouding tot andere

primaten

o Voor zover geweten: homo sapiens grootste aantal corticale neuronen van

alle dieren, in het bijzonder prefrontaal

▪ (ook al is de prefrontale cortex van vb. een potvis veel groter)

o Bovendien dicht op elkaar → snelle communicatie mogelijk

▪ Belangrijk omdat ze communiceren met andere neuronen

▪ Hoe verder de afstand (millimeters) ze van elkaar verwijderd zijn, hoe trager

het gaat.

▪ Snellere uitwisseling → meer intelligent gedrag?

o Alles heeft zijn prijs

▪ Neuronen, in het bijzonder corticale zijn erg duur: met 2% van de

lichaamsmassa verbruikt het brein +/- 20% van onze energie

❖ Vergelijk: +/- 5% bij katten

❖ Invloedrijke theorie: misschien mogelijk gemaakt door koken van voedsel

➢ Dit omdat het koken een soort van voor verteren is, waardoor de

voedingstoffen er efficiënt uitgehaald kunnen worden

▪ Obstetrisch dilemma-hypothese:

❖ Groot brein + smal geboortekanaal + → complicaties bij baren

➢ Rechtop lopen → Versmalling geboortekanaal

➢ Groot brein → grotere schedel

❖ Verklaring voor rijpingsvertraging: dilemma tussen groot brein en

rechtoplopen wordt opgelost doordat kinderen geboren worden met een

zeer immatuur brein

• Rijpingsvertraging - Brein:

o Belangrijke periode van postnatale groei en ontwikkeling brein in mensen versus

meeste andere soorten

▪ Mensen: 70-75% van de groei van het brein gebeurt na de geboorte

▪ Bij een chimpansee is dit slechts ongeveer +/- 60%

o Bij geboorte +/- 350 g, bevat wel reeds alle neuronen

o R ijping tot in late adolescentie: aanmaken connecties, vermeerdering steuncellen,

groei tot +/- 1,4 kghttps://discord.gg/URQsHYaPn5

13

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

o Niet alleen aanmaken nieuwe contacten, ook “snoeien” (pruning)

o Laat toe om “bedrading” af te stemmen op omgeving en ervaring; in het bijzonder

sociale functies

o Voordeel: Het brein past zich aan aan de context, het bouwt

overlevingsstrategieën op. Alleen kan dit problematisch zijn omdat dit in andere

contexten niet afgestemd zijn.

o Nadeel:

▪ Baby is zeer kwetsbaar, heeft veel bescherming nodig.

▪ In de kindertijd kunnen ervaringen een zeer grote invloed hebben

ontwikkeling van het kind. Dit omdat het brein zich afstemt op de context.

• Pruning

o = connecties die zijn aangemaakt, terug verwijderen

o Op 2-3 jaar 50% meer verbindingen dan in

volwassenen; dan tot zeker late adolescentie

belangrijke reductie connecties

▪ “Te veel” connecties aanmaken om de beste

(die hun waarde hebben bewezen) te

behouden

▪ Verband met “geheugenverlies” kinderen?

o Gebeurt in hele brein, begint achteraan gaat dan

naar voor

❖ In late adolescentie prefrontale cortex laatst “aan de beurt”

➢ Cruciaal voor sociaal functioneren

➢ Cruciaal voor flexibiliteit, zelfregulatie, ...

❖ In verband gebracht met oa. intelligentie, psychopathologie

➢ Vb. schizofrenie - Pathologie: 16-20 kan er de eerste episode zijn…

• Samengevat:

o Absoluut en relatief zwaar

o Neuronen dicht opeen gepakt

o Sterk gegroefd

o Relatief grote cortex

o Grootste aantal corticale neuronen, voor zover geweten, in het bijzonder

prefrontaal

o Maturatie in belangrijke mate na de geboorte

▪ zeer veel connecties aanmaken

▪ zeer veel connecties wegsnoeien (pruning)

Dunbar, 2016

Shaw et al., 2006

Wordt niet gevraagdhttps://discord.gg/URQsHYaPn5

14

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

1.2.3. Wat levert het op?

• Sociale brein-hypothese:

o Complexiteit van sociaal leven als drijvende factor achter vergroting (vooral

frontale) cortex

o Paarvormende soorten <-> niet-paarvormende

▪ Paarvormende (vb. biologisch samenwonen):

❖ Vormen koppels voor een lange tijd, voeden samen kinderen op.

❖ Complex sociaal leven

▪ Niet paarvormende (Vb. biologische one-night stand)

1.3. Evolutionaire psychologie

• Bekijken van psychologie door een evolutionaire bril, met nadruk op processen van

natuurlijke selectie

• Vaak: verklaring van hedendaags menselijk gedrag vanuit vermeende leefwijze van

onze jager-verzamelaar voorouders

• Belangrijke kritiek: evolutionair perspectief vaak gehanteerd als verklaring voor

bepaalde feiten, zonder dat deze empirisch getoetst kunnen worden (“maar verhalen”)

o Vb. geslachtsverschillen in criteria partnerkeuze

▪ Vrouw investeert in kwaliteit,

▪ Man investeert in kwantiteit: vrouwen die het meest gezond zijn

▪ Indien hij toch gaat selecteren → man gaat vooral een gezonde partner

selecteren

o We moeten de theorie kunnen weerleggen

X-as – volume cortex; Y-as groepsgrote

Correlatie - bij primaten: grootte groep voorspelt corticaal

volume, vooral prefrontaal

Prefrontale cortex = Vermogen om na te denken /

belangrijk om rekening te houden met factoren die er nog

niet zijn. (vb. geen bicky burger eten, omdat het beter is

voor gezondheid). Ook belangrijk om strategieën te

ontwikkelen.

Belangrijk voor sociaal leren, onderwijzen (Vb.

Chimpansee, die toont aan andere chimpansee hoe ze

met een steen dingen kapot maken), taalhttps://discord.gg/URQsHYaPn5

15

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

o Onderzoek:

▪ Vrouwen gaan sterk beïnvloed worden door de auto.

Omgekeerd is het niet zo.

▪ Wat zegt dit over het evolutionair proces? En in welke

mate is dit een cultureel gegeven? → moeilijk om aan

te tonen

▪ Tinder: mannen swipen veel meer naar rechts dan

vrouwen.

❖ Mannen gaan meer kijken naar knapheid inpv rijkdom

of status.

• Gevaar van de overschatting van adaptiviteit = het idee dat alle kenmerken / trekken

een functie hebben of het gevolg zijn van adaptieve evolutie.

o Homoseksualiteit komt voor bij tal van diersoorten

o Belangrijke erfelijke component bij mensen

o Verwantenselectie?

▪ Beperkte evidentie voor vb. “gullere nonkels” (Vasey et al., 2010)

▪ Relatief weinig ondersteuning (overzicht: Savolainen & Hodgson, 2021)

Breedlove & Watson, 2017

Dunn & Searle, 2010

X-as: hoeveelheid oudere broers; Y-as: kans op homoseksualiteit

Links handig: weinig correlatie; rechts handig: meer correlatie →

de links of rechtshandigheid weerlegt de verklaring van aan

geleerdheid, toont iets biologisch aan. Het werkt ook enkel voor

biologische broers.

Evolutionair idee: homoseksuele broer zou kunnen zorgen voor

het kind als de vader komt weg te vallen.

Just wanted to let you know, that you’re amazing.https://discord.gg/URQsHYaPn5

16

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

o Belangrijkste hiërarchische ladder in onze maatschappij: socio-economische

status

o In mensen:

▪ Kan getest worden, maar moeilijk doordat we in grote groepen leven. Kan

wel getest worden in het leger of bepaalde vormen van ambtenarij.

▪ Negatieve correlatie in formele hiërarchieën tussen stresshormonen en rang

(hogere rang → lagere stresshormonen)

▪ (Subjectieve) socio-economische status erg belangrijke voorspeller voor

stress gebonden klachten

❖ Verschil geld en socio-economische status: geld = makkelijk te

kwantificeren; SES = heeft een subjectieve inschatting.

❖ Belangrijk voor voorspeller: hart-en vaatziekten, gastro-intestinale

problemen, psychiatrische stoornissen → (SES zorgt voor meer stress →

meer risico’s

• Cruciaal inzicht: lichaam van nu tot stand gekomen door evolutionaire druk

van gisteren

Sapolsky, 2017 – professor aan Stanford

Gespecialiseerd in hormonen en veldstudies met

bavianen

• Bavianen hebben een sterke hiërarchie,

naarmate rang steeg nam het aantal stress

hormonen af

• Algemeen patroon: hoe lager de rang, hoe

hoger de niveaus van stress hormonen; hoe

hoger de rang hoe minder stress. Behalve de

eerste, omdat die voortdurende uitgedaagd

wordt.

Onderzoek: ratten die aan een hendeltje

kunnen trekken en dan vet of cocaïne krijgen.

En dan een stroom stoot krijgen.

Belonend effect van vet bij de ratten is even

sterk als bij cocaïne.

Suggereert dat we hardwired zijn om vettig

eten te consumeren.https://discord.gg/URQsHYaPn5

17

Thomas Vanhaecht – PE VUB Discord

2. Gedragsgenetica

2.1. Erfelijkheidsfactoren

• In welke mate (0-100%) denk je dat de variabiliteit in (het voorkomen van) de

volgende eigenschappen erfelijk bepaald is? (hieronder echte cijfers)

o Oogkleur 95%

o Lengte 80%

o Gewicht 70%

o Borstkanker 10%

o Maagzweren 70%

o Schizofrenie 50%

o Autisme 70%

o Schools presteren 60%

o IQ 50%

o Persoonlijkheid 40%

→ Definitie: erfelijk bepaald betekent hier dat de vb. de vader de zoon uit zijn eigen

genen de zoon hard gaat beïnvloeden. Die zijn bepaalt door de gene v/d vader. →

zijn dit geen vormen van omgevingsfactoren?

• Suggereert belangrijke impact van natu re (aanleg) versus nurture (omgeving) in

nagenoeg alle psychologische eigenschappen

• Implicaties:

o Verdienste: als 60% v/d prestaties bepaald zijn door verdienste, wat betekent dit

dan? Vrije wil & verantwoordelijkheid, ...?

o Impact van opvoeding, opleiding, ...?

▪ Ontschuldigend / relativerend versus hopeloosheid → misschien niet slecht

dat niet alles mogelijk is. Geeft ons wat rust, omdat er sommige biologische

processen zijn die we niet kunnen controleren.

• Heritabiliteit = mate waarin variabiliteit in een eigenschap verklaard wordt door

genetische variabiliteit - steeds in een bepaalde omgeving / groep

o Van 100 mensen een IQ test en de genen afnemen. En dan bekijken of je het IQ

kan voorspellen.

• ! twee mensen delen meer dan 99% van hun DNA; verschillen zitten hem in de

resterende <1%

• Systematische samenhang bestuderen tussen:

o Mate van overeenkomst in omgeving en/of genetica enerzijds

o Mate van overeenkomst in bepaalde eigenschappen anderzijds

= Leo Kanner

Werd bekend om zijn term “Koelkast moeders”. Hij stelde dat

koude (die weinig zorg / warmte / liefde bieden) moeders ervoor

zorgden dat de kinderen Autisme ontwikkelde.

Autisme 70% aangeboren → ontkracht de theoriehttps://discord.gg/URQsHYaPn5

18

• Dominante methoden: A window into human nature (Ted-talk)

o Tweelingenstudies

o Adoptiestudies: mensen met genetische verwantschap in een verschillende

omgeving zien opgroeien.

o Combinatie

• Tweelingen

o Monozygotisch of eeneiig: één bevruchte eicel splitst in twee individuele

embryo’s; (+-) genetisch identiek (dus ook zelfde geslacht)

o Dizygotisch of tweeiïg: gelijktijdige bevruchting van twee rijpe eicellen – zelfde

mate van genetische verwantschap als andere broers/zussen (50%)

▪ Toch interessant omdat ze op hetzelfde moment geboren worden, ook delen

ze een gelijkaardige omgeving delen.

→ Daarom gaat men eeneiige en tweeiïge tweelingen vergelijken. Hierdoor kan je

conclusies trekken over de mate waarin eigenschappen erfelijk bepaalt zijn.

o Concordantie: mate waarin tweelingen eenzelfde eigenschap vertonen (vb.

zelfde haarkleur, diagnose autisme, ziekte van Alzheimer, ...) maar ook voor

continue eigenschappen (IQ, lengte, lichaamsgewicht → dit is meer een

correlatie)

o Erfelijkheidsfactor schatten uit verschil tussen MZ en DZ (van hetzelfde geslacht):

▪ Veronderstelling: in gelijke mate blootgesteld aan zelfde omgeving (geboren

op hetzelfde moment): “Equal environment assumption”

▪ Heritabiliteit = (concordantie MZ – concordantie DZ) x2 (We doen dit *2

omdat de MZ de helft van het genoom extra delen en we willen de invloed

van het gehele genoom weten) ( =Formule van Falconer)

❖ vb. 100% erfelijke eigenschap → verwacht (100% - 50%) x 2 = 100%

❖ vb. 50% erfelijke eigenschap → verwacht (50% - 25%) x 2 = 50%

❖ vb. concordantie IQ MZ =0,86; DZ= 0,60 → heritabiliteit = 52%

❖ Vb. school presteren: concordantie MZ 60%; DZ = 30% = (60-30) x2 =

60%

Werden vroeg in het leven gescheiden. De ene groeide

op in een katholiek gezin in Nazi Duitsland, de andere in

een Joods gezin.

Hadden elkaar later in het leven terug ontmoet.

Doorheen hun leven ontwikkelde ze gelijkaardige

gewoontes. Toen ze elkaar ontmoette leken ze op

elkaar.https://discord.gg/URQsHYaPn5

19

• Adoptie

o Vergelijking MZ apart opgevoed (“rechtstreekse schatting erfelijkheidsfactor”)

▪ Veronderstelling: geen gedeelde omgeving

o Couranter:

▪ Vergelijking genetische → ouders die hun kind hebben afgestaan

▪ Opvoedende ouders → ouders die niet genetisch verwant zijn

▪ Combinatie

o Vb. (Plomin, 2019): correlaties gewicht kind en ...

▪ Adoptieouders = 0 (suggereert dat omgeving minder effect heeft dan

gedacht)

▪ Biologische moeder (die niet betrokken is bij opvoeding) = 0,3

▪ Opvoedende biologische moeder = 0,3 (suggereert dat de opvoeding geen

systematische rol speelt)

▪ Broer/zus (zelfde genetisch materiaal als moeder) = 0,3

→ Wijst op erfelijkheidsfactor van 0,6 (zelfde logica als formule Falconer)

• Tweeling en adoptiestudies

o Equal environment assumption?

▪ Vb. MZ worden anders behandeld dan DZ → overschatting genetische

effecten

❖ Onderzoek toont aan dat MZ anders zullen behandelt worden. Ze zullen

beïnvloed worden, omdat opvoeders denken dat ze op elkaar lijken.

❖ Er is niet enkel een verschil in genen tussen MZ en DZ en ook tussen de

opvoeding.

o “Ideale” geadopteerde MZ tweelingen-methode veronderstelt geen gedeelde

omgeving, maar:

▪ De invloed van de Prenatale omgeving wordt vergeten - Tweelingen

“gescheiden bij geboorte” hebben al een boel gedeelde omgeving

meegemaakt!

❖ Vb. Moeder komt terecht in een hongersnood tijdens de zwangerschap,

dan groeien de MZ in dezelfde omgeving op. → dit leidt tot een

overschatting van heritabiliteit.

❖ Vb. concordantie schizofrenie mono- (hebben één placenta) versus

dichorionische tweelingen (hebben twee placentas) = +/- 60% versus +/-

11%.

➢ Zorgt voor een heel andere prenatale omgeving. Dit zorgt dat we de

Heritabiliteit cijfers bijgesteld moeten worden.https://discord.gg/URQsHYaPn5

20

▪ Adoptiegezin is specifieke context

❖ De veronderstelling: de adoptiegezinnen zijn verschillende omgevingen. →

dit is niet het geval.

❖ Studies gebeuren vaak in de USA = grote proportie Christelijk-religieuze

tweeoudergezinnen in grootschalige Amerikaanse studies, bepaalde socio-

economische status, proberen ook een match tussen kind en gezin te

maken ...

▪ Gedeelde cultuur, tijdsgeest (cohorte-effecten), ...

❖ Daarnaast groeit men op in dezelfde tijd vb. jaren 80 vs 2020. Er zijn

cohorte effecten, effecten van de tijdgeest.

❖ Cultuur: opgroeien in de steppes van Mongolië vs de stad New-York

→ Kortom: tweelingenstudies zijn interessant, maar benader de cijfers met een

kritische blik. Want het is moeilijk om er harde uitspraken over te doen. Om dit te

kunnen doen moeten we kunnen kijken naar de genen zelf.

2.2. Moleculaire genetica

2.2.1. Menselijk genoom en genen

• Menselijk genoom (genetische code)

o = (zelfde) genetisch materiaal in elke celkern

o ingedeeld in 23 paar dus 46 chromosomen (= bundeltje genetisch materiaal)

o 3 miljard baseparen (x2)

o genotype = genetische code van een individu

o fenotype = observeerbare eigenschappen van een individu, gevolg van

samenspel genotype en omgeving

• Genen

o = Term voor een stukje genetisch code → bouwplan om een soort proteïne aan te

maken.

o Coderen voor de aanmaak van bepaalde proteïne (eiwit)

o +/- 20,000 genen in menselijk genoom die specifiëren hoe een proteïne moet

worden gemaakt.

o Slechts 1,5% van het DNA; de rest (“junk DNA”) staat in voor regulatie

▪ Expressie = Wanneer, onder welke omstandigheden en hoeveel van deze

proteïnen worden aangemaakt

▪ Dit maakt dat je een verschil krijgt tussen vb. een spiercel en een neuron

o Elke celkern bevat dezelfde genen: wanneer welke tot expressie komen is dus

cruciaal!https://discord.gg/URQsHYaPn5

21

o 1/3 van de menselijke proteïne-coderende genen komen enkel tot expressie in het

brein

▪ Ongeveer 7000 die enkel in werking komen in de hersenen.

▪ Een groot deel v/d genetische code staat in voor de werking van het brein.

o Allelen: versie van een gen, vaak meerdere courante varianten

▪ Beide chromosomen kunnen verschillende varianten bevatten

❖ vb. bloedgroep: bepaald door combinatie van 2 uit 3 mogelijke allelen (A, B

en O)

o Naar schatting +/- 0,1% verschil tussen genoom van twee willekeurige individuen

• Overeenkomsten tussen soorten

o

“Je deelt 60% van je DNA met een banaan, maar slechts 50% met je moeder???”

▪ Zeer grote overeenkomst van celdeling tegenover een banaan. Meest

efficiënte manier ontstaan door natuurlijke selectie → Deze vind je overal in

elk wezen.

o Onderscheid:

▪ “Variabel” versus “niet-variabel” deel

❖ Bij de meeste mensen zijn de DNA redelijk constant.

❖ Vb. Dizygotisch tweelingen deelt 50% v/d genen → van de 0.1% die

varieert tussen individuen hebben ze hiervan 50% dezelfde genen.

▪ Genen (1,5% v/h genoom) versus “junk-DNA” (overige 98,5)

▪ Dus: zeer veel manieren om verschillen te kwantificeren! → altijd vragen

“Vanuit welk opzicht spreken ze?”

o Genetische codes die celdeling, DNA replicatie etc. aandrijven effectief ook

gedeeld met planten

o Zeker grote overeenkomsten met (zoog)dieren!

▪ Vb. opeenvolgende basenparen die overeenkomen.

▪ Belang dierproeven: vb. dopamine werkt op een gelijkaardige manier bij

muizen als bij mensen. Hierdoor kan er onderzoek gedaan worden naar

dementie bij mensen.

o Britse familie jaren ’90: ongeveer 50% zware spraak- / articulatiestoornis

▪ Identificatie van mutatie op het gen FOXP2

▪ Sommige individuen v/d familie hebben een deel van het gen en hebben de

spraak en articulatie problemen.

▪ Vinden een sterk gelijkend gen in muizen, chimpansees, ...

❖ Zangvogels (zebravink):

➢ Vogels leren zang van de andere familieleden vogeltjes.

➢ Expressie verhinderen in bepaald hersendeel: verminderd vermogen tot

imiteren gezang.https://discord.gg/URQsHYaPn5

22

▪ Muizen:

❖ Uitgeschakeld FOXP2-gen: geen vocalisaties meer bij scheiding

❖ Omdat dit in verschillende soorten terug komt, suggereert dat dit gen iets

te maken heeft met communicatie.

❖ Menselijke versie van het gen geïmplanteerd:

➢ We zien complexere vocalisaties, maar gaan vb. ook sneller doolhoven

oplossen.

➢ Beginnen vormen van intelligentie te vertonen.

▪ Verschil in verband gebracht met gen dat instaat voor aanmaak van

vasopressine-receptor

❖ (Mannelijke) graslandwoelmuizen ontwikkelen partnervoorkeur wanneer

expressie van dit gen in een bepaald deel van het brein wordt verhoogd

❖ Hoe meten: je zet eerst een mannetje en vrouwtje samen, dan scheidt je

hen. Dan zet je hen in een andere kooi met verschillende partners. Je

observeert of deze paar gedrag gaat vertonen met dezelfde partner als in

de eerste kooi. Of met andere partners.

❖ Wanneer de graslandwoelmuis het gen krijgt van de prairiewoelmuis gaat

deze terug de partner opzoeken waarmee hij het kot heeft gedeeld. Ze

worden monogamer door de verandering van de receptor.

❖ Wanneer je deze receptor blokkeert bij Prairiewoelmuizen ontwikkelen ze

geen partnervoorkeur bij blokkering van deze receptoren.

Links = Sonogram

Bovenste grijze balk: ‘leraar’, deze zingt een liedje. De grijze

balk weerspiegelt hoe het klinkt.

2de balk = vogel zonder hersen manipulatie. Het geluid lijkt heel

sterk op de leraar.

3de balk = vogel met hersen manipulatie. Het imiteren verloopt

hier minder goed. Het vogeltje verwisselt het van volgorde.

Het zelfde gen, FOXP2 speelt hier ook een rol.

Prairiewoelmuis en graslandwoelmuis:

• Erg nauw verwante soorten

• De muizen - tegengestelde:

o Prairiewoelmuis vormt monogame, levenslange banden

▪ Moet selectiever zijn in zijn keuzes

o Graslandwoelmuis is solitair en polygaamhttps://discord.gg/URQsHYaPn5

23

▪ Bij mensen:

❖ Mensen hebben hier verschillende versies van dit gen.

❖ Studie van veelvoorkomende allelen die expressie receptor-gen regelen in

mannen:

➢ Samenhang van type vasopressine receptor met zelfgerapporteerde

huwelijkscrises, huwelijksstaat, relationele tevredenheid echtgenotes

➢ Hypothese: zorgt een bepaald allel voor meer overspel bij bepaalde

echtgenoten.

o Conclusie: planten en dieren bestuderen kan ons helpen om de mens beter te

begrijpen.

2.2.2. Onderzoeksstrategieën

• Onderzoeksstrategieën - Ontwikkeling van genetische methoden: mogelijkheid om

verband tussen bepaalde genetische variaties (genotype) (allelen) en eigenschappen

te bestuderen.

1. Genotype eerst

o Vertrek vanuit “kandidaat”-gen:

▪ Vertrek vanuit kandidaat gen: vb. verband FOXP2 en communicatie. Je kijkt

welke varianten gelijkaardig zijn. Dan ga je drie groepen maken en het

verschil proberen observeren.

▪ Functie enigszins bekend; ga verband na met kenmerken die hier theoretisch

mee samen zouden kunnen hangen

❖ Vb.: Caspi et al. (2003):

➢ 5HTT = gen dat instaat voor aanmaak transporteiwit serotonine

➢ Serotonine speelt een rol in depressie

➢ Drie veelvoorkomende genotypes bij mensen: 1) kort/kort, 2) kort/lang,

3) lang/lang

➢ Hierna kijken naar gedrag van deze mensen:

✓ Zwak verband met zelfgerapporteerde symptomen

✓ Van veel depressieve klachten naar weinig: kort/kort > kort/lang >

lang/lang)

✓ Geen verband met vb. diagnose of zelfdodingspoging

❖ De samenhang met tussen gen en te bestuderen concept is meestal

beperkt.

o Problemen:

▪ Verbanden verklaren meestal maar heel klein deel van de variantie van

psychische eigenschappen

❖ Vb. het hebben van gen “kort-kort” verklaart maar 5% variantie.

❖ Het is vaak duur voor het bekomen resultaat.

▪ Heel vaak niet reproduceerbaar → kan duiden op toevalhttps://discord.gg/URQsHYaPn5

24

o Verband tussen fenotype en genotype blijkt meestal ingewikkeld – twee grote

problemen:

▪ 1) De meeste eigenschappen zijn polygenetisch bepaald:

❖ Een bepaalde fenotypische eigenschap wordt bepaald door meerdere

genen

❖ Allel van niet één maar mogelijk honderden genen relevant voor een

eigenschap

❖ Moeilijk om een onderscheid te maken tussen alle genen.

▪ 2) Pleiotropie:

❖ één gen beïnvloedt meerdere afzonderlijke fenotypische eigenschappen

❖ Vb. FOXP2 speelt zowel in communicatie als in motoriek een rol.

❖ vb. zelfde genetische variant geassocieerd met autisme,

ontwikkelingsachterstand, schizofrenie en een aantal fysieke congenitale

afwijkingen.

❖ Pas op voor simplistische / ongenuanceerde uitspraken zoals “We hebben

het gen voor leiderschap gevonden”.

❖ Voor complexe eigenschappen mogelijk zelfs merendeel van alle 20.000

genen nodig.

→ Het is een stap vooruit! Het is beter dan het tweelingenonderzoek.

2. Fenotype eerst - GWAS (genome wide association study)

o Vb. Groep 1: mannen die meer overspel plegen; Groep 2: mannen die meer trouw

blijven. Je onderzoekt hier niet één deeltje van de genetische code maar naar de

hele genetische code.

o Zeer recente techniek → methodes zijn in volle ontwikkeling. (Hebben veel

statistische moeilijkheden).

o Vertrek van twee (of meer) groepen met een bepaald kenmerk (hoogbegaafdheid,

opleidingsniveau, ...) → Vergelijk vervolgens hun gehele genoom en detecteer zo

in welke delen variatie samenhangt met het fenotype

o Kan nieuwe hypotheses genereren, vb. over de oorzaak van bepaalde

aandoeningen, en zo ook leiden tot vb. nieuwe geneesmiddelen

o Problemen:

▪ Vergt erg grote groepen voor betrouwbare resultaten → miljoenen mensen.

▪ Resultaat is vaak niet functioneel interpreteerbaar

❖ Vb. we hebben geen idee waar dat deel van het genoom voor instaathttps://discord.gg/URQsHYaPn5

25

2.3. Uitdagingen in interpretatie

• Groepsgebonden

o Erfelijkheidsfactoren: inschatting voor een bepaalde (grote) groep /context:

▪ Vb. Wanneer je twee groepen gaat vergelijken, kunnen de resultaten zijn →

groep 1 is 50% genetisch bepaald; groep 2 is 80% bepaalt.

▪ Sterke variatie erfelijkheidsfactoren van dezelfde eigenschap op verschillende

tijdspunten/plekken

❖ Vb. heritabiliteit lichaamsgewicht is groter in VS dan in Albanië en

Nicaragua → variabiliteit in VS is veel groter, dit omdat andere landen dicht

bij 3de wereld landen aanliggen.

❖ Vb. Oekraïne door oorlog zijn er problemen met eten → variabiliteit van

erfelijkheidstijdpercentage verandert.

❖ Vb. na WOII toename in heritabiliteit van schools succes met meer gelijke

onderwijskansen na ten opzichte van voor de oorlog.

▪ Zeer zeldzame gebeurtenissen en/of genetische kenmerken hebben weinig

effect op groepsniveau, maar kunnen erg belangrijk zijn op individueel niveau

❖ Vb. heritabiliteit van Borstkanker: zeer kleine heritabiliteit op groepsniveau.

Maar op individueel niveau kan het 30 keer meer kans veroorzaken.

❖ Vb. trauma / misbruik: op groepsniveau weinig effect doordat het bijna niet

voorkomt. Hier is het individu belangrijker.

o Ook GWAS gebaseerd op een (grote) groep

▪ Representativiteit / veralgemeenbaarheid?

❖ Zijn vaak mensen in Westerse landen, die mogelijks hoog opgeleid zijn en

het goed hebben. Want een boer in Afrika heeft misschien geen computer

en gaat niet even zijn bloed laten afnemen voor een middag.

▪ vb. invloed van erg zeldzame varianten moeilijk detecteerbaar

• Cruciale rol van gen-omgeving interacties

o Neem je individuen uit verschillende contexten op zonder bewustzijn van de rol

van deze context, zou je kunnen besluiten: vb. gemiddeld is dit gen niet van

belang voor lengte van de plant

o Is je context beperkt tot één of een subset van de mogelijke contexten gaat

samenhang tussen genotype en fenotype enkel zeker op in die context;

veralgemeenbaarheid is dan onzeker. → bestudeer je maar één groep, dan is het

onzeker.

• Vb. Caspi et al. (2003)

• Y-as = Kans op zelfmoordpoging

• Genen: L/L = lang lang; S/L = Kort lang; S/S = kort

kort

• X-as = stressvolle situaties: vb. moeder verloren op

jonge leeftijd.

• Weinig stressvolle gebeurtenissen → S/S (meest

reactief) minste kans op zelfmoord. Meer stressvolle

situaties → meer kans op zelfmoord.

2.4. Conclusies

• Dat genetische factoren / erfelijkheid bijdragen aan tal van psychologische processen

en karakteristieken is inmiddels onweerlegbaar duidelijk.

• Aangezien genen hun ding doen via de aanmaak van proteïnen, impliceert dit een

intiem verband tussen fysieke processen en psychologische processen.

• Gen-omgeving interacties zijn eerder regel dan uitzondering; de meeste bevindingen

uit de gedragsgenetica zijn dan ook alleen geldend in een bepaalde context (cultuur,

plaats, tijd, ...)

• GWAS-studies kunnen waardevolle nieuwe onderzoeksfocus op specifieke biologische

mechanismes opleveren.

• Naar schatting 1/3 van de genen komen primair/exclusief tot expressie in het brein.

• GWAS studies omtrent psychisch relevante fenotypes wijzen op de rol van deze

genen.

Allel 1

Allel 2

• Planten met twee soorten allelen

• Omgevingsfactoren zijn onder controle gehouden.

• Resultaten: Allel 1 zorgt dat ze groter worden; Allel 2 niet?

→ kunnen we niet concluderen, want de serre kan het

veranderen. Plant deze planten in de woestijn en het kan

veranderen.

• Moeilijk om conclusies te maken, je moet zowel iets kunnen

zeggen over het gen als de omgeving.