1. Gens, neurones i fluids cerebrals:
dels embrions al comportament humà
David Bueno i Torrens
Departament de Genètica, Facultat de Biologia, UB
Centre de Recerca i Estudis en Conflictologia, UOC

2. El laboratori

3. El problema inicial

4. El problema inicial

5. FLUX D’INFORMACIÓ GÈNICA
Del gen a la proteïna
Imatge de Convivint amb transgènics©

6. REGULACIÓ
DE
L’EXPRESSIÓ
GÈNICA

7. RECEPTORS CEL·LULARS
Imatge de Convivint amb transgènics©

8. RECEPTORS CEL·LULARS
Imatge de Convivint amb transgènics©

9. El problema inicial

10. El problema inicial
CSF

11. El problema inicial
cordats
equinoderms vertebrats
(Branchiostoma lanceolatum)

12. Els models experimentals

13. Els models experimentals
Gallus gallus (pollastre)
- Fàcil obtenció
- Fàcil incubació
- Periode embrionari curt
- Fàcil observació
- Manipulació in vivo
- Mètodes in vitro optimizats
- Gran mida de les
cavidats cefàliques

14. Els models experimentals


15. Els models experimentals
Ratus norvegicus (rata)
Mus musculus (ratolí)
- Periode embrionari curt
- Possibilitat d’obtenir transgènics
- Mamífers (major complexitat del
cervell i semblança amb l’humà)

16. Les funcions del E-CSF

17. Les funcions del E-CSF
IsO
E-CSF

18. Les funcions del E-CSF
Survival
Proliferation
Differentiation:
neurogenesis

19. 3) E-CSF acts on CNS morphogenesis
Les funcions del E-CSF

20. Però, qui ho fa?

21. Però, qui ho fa?

22. Però, qui ho fa?

23. I com es fa l’E-CSF?

24. Com es fa?
E3 E4 E4

25. Quina aplicació pot tenir
aquest coneixement?
La regeneració neural

26. ADULT BRAIN & ADULT CSF
Quina aplicació pot tenir aquest coneixement?
SVZ
lateral ventricle (filled with CSF)
ependyma (with oriented
bundles of motile cilia)
septum
coronal section

27. Quina aplicació pot tenir aquest coneixement?
Embryo Adult
E-CSF
survival
proliferation
differentiation
?
Neuroepithelial stem cells Adult stem cells from the SVZ

28. Mice 12,5 dpc E-CSF PBS
HIPPOCAMPUS

29. Quina aplicació pot tenir
aquest coneixement?
Agressivitat i violència

30. Conflictologia:
disciplina científica que estudia l’origen i el desenvolupa-
ment dels conflictes, i que cerca estratègies no violentes
de mediació i resolució
Ciències Ciències
Socials Biològiques
Conflictes socials
Estratègies de resolució amb mètodes no violents

31. Pluridisciplinarietat estudi conflictes
Entorn Cervell
?
Conducta humana
individual i col·lectiva
? ?
Factors socials Idiosincràsia biològica

32. Alguns trets de personalitat relacionats
amb la proclivitat a conflictes
• Impulsivitat
• Afecció al risc (extrem)
• Por
• Dominància (masculinitat)
• Agressivitat (sistemes agonístics)
• Empatia
• Psicopatia (+ persuasió, intel.ligència maquiavèlica)
• Resistència estats psicològics ‘negatius’
• Tolerància al retràs en l’obtenció recompensa
• Flexibilitat adaptativa
• Capacitat recuperació a l’estrès

33. Principals àrees associadas amb la presa de decisions
Ex.
Decisions
econòmiques
Decisions
polítiques

34. Cervell social
Àrees cervell processos cognitius socials: medial prefrontal cortex (mPFC), anterior
cingulate cortex (ACC), inferior frontal gyrus, superior temporal sulcus (STS), amygdala
and anterior insula (moltes són subcorticals !!!)

35. WHAT GENS CAN TELL US
Heritability of some social behavior traits
Trait Genetic Shared Unshared
effects environment environment
effects effects
Prosocial behavior (boys) 57% 12% 31%
Prosocial behavior (girls) 55% 4% 41%
Psychosocial stress (males) 57% 12% 31%
Bueno, D. Journal of Conflictology (review)
Infidelity (females) 50% 0% 50%
Social responsiveness (boys) 50% 25% 25%
Social responsiveness (girls) 39% 42% 19%
Empathy 47% 0% 53%
Political attitudes 42% 23% 35%
Aggression 40% 17% 43%
Leadership 40% 0% 60%
Parental warmth 38% 0% 62%
Risk 37% 0% 63%
Secure attachment 37% 0% 63%
Dictator giving 30% 0% 70%

36. WHAT GENS CAN TELL US
Aggression heritability = 50% of the variance
(44% from genetic effects + 6% from shared environmental factors)
The various facets of human aggression, as well as of sociality,
should be considered as an equilibrium between traits that
are evolutionary advantageous
in a competitive world based on social cohesion.
natural selection has favoured alleles
whose role is involved in these behaviours

37. WHAT GENS CAN TELL US
• Some genes with known alleles influencing aggressiveness
and impulsivity thresholds:
• The serotoninergic system:
- arginine vasopressine
- 5-hydroxy-indole acid
- serotonin transporter SLC6A4
- monoamina oxoidases A & B
- triptophan hydroxilases 1 & 2
- serotonin receptors 5-HT1A & B
• The stress response pathway:
- catechol-O-methyl transferase (COMT, dopaminergic & epinephrine
systems)
- dompamine receptor DRD2
- nitrid
- oxide synthase (NOS1)
- vasopressin receptor (AVPR1A)

38. WHAT GENS CAN TELL US
• Aggresiveness and gender:
- Weak positive effect of testosterone level
- Androgen receptor is associated with muscular tension and
verbal aggression
Bueno, D. Journal of Conflictology (review)

39. CSF & AGGRESSIVENESS

40. CSF & AGGRESSIVENESS
Miyan et al. CSF Research

41. CSF & AGGRESSIVENESS
α antigen H-Y
Fetus de rata a:
- 17 dpc
- 19 dpc

42. CSF & AGGRESSIVENESS
proteomic analysis
2D LC-MS del CSF
• HPLC - LC-Packings Ultimate system, Hystar software
• Mass Spectrometer - Bruker Esquire 3000 + ion-trap MS
- Arginine vasopresine (AVP)
peptide hormone that correlates, in adult CSF, with the
life history of agression
- 5-hydroxy-indole acetic acid (5-HIAA)
serotonine metabolite, associted to violent behaviour

44. Fem sentir arreu com s’exalta
el vell desig d’un món millor
Miquel Martí i Pol