Oxytocine en testosteron

Hormonen beïnvloeden de werking van organen en zijn zodoende verantwoordelijk voor de regeling van diverse belangrijke lichaamsprocessen. Maar daar blijft het niet bij. Hormonen spelen ook een niet te onderschatten rol in sociaal gedrag. Zijn wij een slaaf van onze hormonen? Na het bijwonen van een congres (zie hieronder) over dit onderwerp, neig ik naar het antwoord “ja”… Van oxytocine werd altijd gedacht dat het mensen vooral zachtaardig, goed van vertrouwen en constructief maakt, terwijl testosteron mensen agressief maakt. Tijdens het congres werd duidelijk dat dit soort effecten per situatie verschillend zijn en ook dat mensen onderling erg verschillen in hun gedrag als gevolg van oxytocine of testosteron toediening.

Op 13 en 14 september vond op de Universiteit van Amsterdam een klein congres plaats over de effecten van oxytocine en testosteron op sociaal gedrag. Aanwezig waren vijf lab-groepen (Carsten de Dreu (Universiteit van Amsterdam), Jack van Honk (Universiteit van Utrecht), Rien van IJzendoorn en Marian Bakermans-Kranenburg (Universiteit Leiden), Karin Roelofs (Radboud Universiteit Nijmegen) en Alan Sanfey (Donders Institute). Met enkelen van hen sprak ik over hun onderzoek en het congres. Rien van IJzendoorn opende het congres met een introductie van oxytocine. Met hem sprak ik eerst.

Marinus (Rien) H. van IJzendoorn is hoogleraar gezinspedagogiek aan de Universiteit Leiden. Hij werkt daar aan hechtingstheorie en opvoeding. In 2004 ontving hij voor zijn werk de Spinozapremie.

Zou u uw lab willen beschrijven? Hoe ziet de toekomst er voor jullie uit?

We hebben een breed onderzoeksprogramma gericht op de relatie tussen opvoeding en ontwikkeling. Daarbij staat de ontwikkeling van gehechtheid en emotieregulatie centraal. Binnen dat programma zijn collega Marian Bakermans-Kranenburg en ik verantwoordelijk voor het onderzoek naar de genetische en neuro-biologische achtergronden. Een belangrijke onderzoekslijn is gericht op differentiële ontvankelijkheid (‘differential susceptibility’), een specifieke vorm van gen-omgevingsinteractie. De andere lijn is gericht op hormonale en neurale componenten van opvoeding en ontwikkeling waaronder de rol van oxytocine. Met ruime financiering van onze onderzoeksgroep door VICI, ERC, en Spinoza kunnen we diverse terreinen bestrijken, en snel de koers bijstellen.

In uw lezing beschreef u de ontwikkeling van onderzoek naar oxytocine. Wat vindt u de belangrijkste ontwikkeling op dit gebied?

De belangrijkste ontwikkeling is ongetwijfeld de genuanceerdere kijk op de rol van oxytocine, als hechtings-hormoon maar ook als aanjager van agressie tegen de out-group. Dat heeft de Amsterdamse onderzoeksgroep onder leiding van Carsten de Dreu een fikse duw in de goede richting gegeven. Marian Bakermans-Kranenburg en ik zijn vooral geïnteresseerd in individuele verschillen, en we vinden in verschillende studies dat de achtergrond van proefpersonen hun gevoeligheid voor oxytocine beïnvloedt.

Waar moet de aandacht op gericht gaan worden in de toekomst?

We denken dat twee ontwikkelingen, die allebei individuele verschillen in het oxytocine-systeem betreffen, verder moeten worden uitgewerkt,. De eerste is: welke factoren in de persoonlijkheid, context, of (de kijk op) het eigen verleden bepalen de ontvankelijkheid voor oxytocine? Er is nu tamelijk veel bekend over de werking van oxytocine in het algemeen, dus ongeacht context of individuele verschillen, maar voor ons – pedagogen – gaat het juist om individuele verschillen, in de ouders en in hun kinderen. De tweede lijn die meer aandacht moet krijgen is de relatie tussen (epi-)genetische factoren en de effecten van oxytocine in het brein, de wisselwerking tussen varianten van het oxytocinereceptorgen en de neurale en gedragseffecten van een snufje oxytocine. Meer basaal onderzoek naar de biochemische en fysiologische componenten van oxytocine toediening en verwerking is absoluut noodzakelijk maar daarvoor zijn we in Leiden niet geëquipeerd.

In uw lezing noemde u dat er wellicht meer gecontroleerd moet worden voor baseline verschillen in speeksel oxytocine. Zou u hier iets meer over willen zeggen?

Proefpersonen verschillen in reacties op intranasale toediening van oxytocine, misschien ook omdat ze verschillen in basale niveaus van oxytocine. Het lijkt erop dat we die basale niveaus redelijk makkelijk kunnen meten in speeksel (hoewel de relatie tussen wat er in het speeksel wordt aangetroffen en welke invloed oxytocine als neurotransmitter heeft nog onduidelijk is). Het co-variëren van basale oxytocine niveaus die ook over de dag heen nog wat kunnen verschillen, geeft minder foutenvarianties en mogelijk scherpere resultaten.

Hoe en wanneer is uw interesse in oxytocine en ouderschap ontstaan?

Marian Bakermans-Kranenburg en ik vonden bij toeval een samenhang tussen een bepaalde variant van het oxytocinereceptorgen en stijl van opvoeden. Het was de eerste studie naar de relatie tussen oxytocinereceptorgen en menselijk gedrag in een ‘normale’ groep; eerder was al wel gekeken naar oxytocinereceptorgen in samenhang met autisme. Die studie vond veel weerklank, en stimuleerde ons om dieper te boren en te zien of er ook experimentele verbanden gelegd konden worden in plaats van louter correlationele zoals dat in genetische studies het geval is. Vandaar ons onderzoek met oxytocine-neusspray.

Kunt u iets vertellen over de onderzoeksmethodes die u gebruikt?

We hebben veel expertise opgebouwd in het nauwkeurig observeren van gedrag van opvoeders en kinderen, en die methode vormt de kern van ons arsenaal. Maar daarnaast maken we intensief gebruik van onze EEG apparatuur, en van fMRI om neurale reacties op toediening van oxytocine vast te stellen. Maar uiteindelijk ziet een kind alleen observeerbaar gedrag bij de ouder, niet wat er zich tussen de oren van die ouder afspeelt. Dus voor ons is de belangrijkste toetssteen of we individuele verschillen in de werking van het hormoon kunnen terugvinden in gedrag.

Tijdens de discussie bracht u een punt naar voren over de medisch ethische test commissie (METC) en de verschillen tussen universiteiten. Zou u hier iets meer over willen zeggen?

Symposia zoals deze zijn ook heel interessant doordat er tussen de bedrijven door informeel gesproken wordt over schijnbaar triviale zaken als METC goedkeuringsprocedures. Die blijken per universiteit en per hormoon nogal uiteen te lopen. We kunnen op dat punt mogelijk gebruik maken van de ervaringen die op diverse universiteiten worden opgedaan en zo het verkrijgen van goedkeuring vereenvoudigen.

Wat is u op het congres het meest opgevallen?

Opvallend was de enorme onderzoeksactiviteit die in Nederland is ontstaan rond oxytocine en testosteron, en hoe ingewikkeld het samenspel van verschillende hormonen is. De simpele meting van the 2D:4D digit ratio[1] als index voor prenatale blootstelling aan testosteron en estradiol blijkt toch iets gecompliceerder te zijn dan gedacht. Tegelijkertijd kan de prenatale blootstelling aan testosteron en estradiol ook als moderator van effecten van testosteron toediening een grote rol.

Als u nu zou moeten kiezen tussen een shotje oxytocine of testosteron, wat zou het dan zijn?

Ik heb als proefpersoon al eens aan een oxytocine experiment meegedaan, dus het wordt tijd voor een snufje testosteron.

[1] Bij mannen is gemiddeld de 4e vinger langer dan de 2e. Bij vrouwen is dat omgedraaid. Dit wordt veroorzaakt door de hoeveelheden testosteron en oestrogenen in de utero. Dat specifiek de vingers hier mee geassocieerd zijn komt omdat dezelfde groep genen zowel de vorming van de distale delen van de ledematen regelen als de ontwikkeling van het urogenitale stelsel. De 2D:4D ratio voorspelt ook een scala aan persoonlijkheid- of gedragskenmerken waarvan bekend is dat vrouwen en mannen daarop verschillen.

--------------------------------------

Carsten de Dreu is hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam, afdeling psychologie. Zijn onderzoek richt zich o.a. op beslissingen, creativiteit en oxytocine.

Zou u uw lab willen beschrijven? Hoe ziet u uw lab in de toekomst?

Toen ik in 1998 begon aan de UvA werd er in de organisatiepsychologie vooral veldonderzoek in organisaties gedaan. We zijn toen vrij snel begonnen met experimenteel onderzoek in het laboratorium. Er is stevig geïnvesteerd in een opstelling waarmee we interacties tussen twee of drie individuen konden registeren en we keken vooral naar de wijze waarop verschillende motieven van betrokkenen via (non)verbale communicatie het resultaat van een onderhandeling, of de kwaliteit van een groepsbeslissing, beïnvloedde. Dit was arbeidsintensief onderzoek, enerzijds omdat u veel proefpersonen nodig had en anderzijds omdat de communicatiedata volledig uitgeschreven en daarna dubbelblind gecodeerd werden. Om meters te maken waren er vooral “handen aan het bed” nodig en het was een komen en gaan van promovendi, student-assistenten, en MA-studenten die allen hun steentje bijdroegen. De laatste jaren maken we in toenemende mate gebruik van strak gestileerde spelsituaties waarin individuen beslissingen nemen die voor henzelf en een of meer anderen geld opleveren. Dit soort laboratoriumexperimenten genereert minder “rijke” data, maar het stelt ons in staat om scherper zicht te krijgen op een aantal fundamentele psychologische mechanismen die een rol spelen in sociale interacties en besluitvorming. Bovendien schept het de mogelijkheid om de neurobiologische grondslagen van groepsinteracties te bekijken. In toenemende mate vervangen we de “handen aan het bed” door geavanceerde technologie. Wel interessant is dat veel collega’s in de Arbeids- en Organisatiepsychologie ons onderzoek een beetje raar zijn gaan vinden. Is ergens wel jammer, want veel van de inzichten hebben belangrijke implicaties voor het functioneren van (groepen van) mensen, ook als ze (samen)werken in organisaties.

Nog niet zo lang geleden heeft u een flinke omkeer gemaakt in u onderzoek. Kunt u daar iets meer over vertellen?

Eigenlijk zijn er twee “switches” geweest. De eerste ontstond tijdens een kort sabbatsverlof in 2006. We hadden een serie studies naar creativiteit en innovatie in organisaties afgerond en gaandeweg werd ik gegrepen door een aantal fundamentele vragen rondom gemoedstoestand en creativiteit die, mijns inziens, nog niet goed beantwoord waren. Samen met Bernard Nijstad ben ik toen begonnen vrij fundamenteel onderzoek te doen naar creativiteit. Het is sterk cognitief-sociaal psychologisch onderzoek, waar we de laatste tijd ook neuro-psychologische studies aan toevoegen. Zo hebben we met Sietske Kleibeuker en Eveline Crone in Leiden een fMRI studie gedaan naar de neurale processen die spelen bij adolescenten en volwassenen tijdens een creatieve inzichtstaak en hebben we hier aan de UvA net een aantal studies afgerond naar de invloed van oxytocine op creatief denken. Dat laatste onderzoek is eigenlijk een spin-off van de tweede “switch” die ontstond tijdens een sabbatical in 2008. Ik schreef toen aan een groot overzichtshoofdstuk over sociale conflicten en bestudeerde recent onderzoek naar de neuro-hormonale processen die een rol spelen bij (de-)escalatie van conflicten. Ik werd daardoor gegrepen en wilde dat ook doen. En nu doen we het, met veel plezier en succes. Zo hebben we onder andere ontdekt dat oxytocine alleen vertrouwen tussen mensen van dezelfde groep bevordert, en zelfs agressie kan oproepen naar mensen die men rekent tot een rivaliserende andere groep. 

Op welk artikel bent u het trotst en zal lezers van de Psychonoom aanspreken?

Natuurlijk ben ik erg trots op onze paper in Science, waarin we de effecten van oxytocine op coöperatie binnen en competitie tussen groepen blootlegden. Het artikel werd “beloond” met de coverpage, wat heel bijzonder schijnt te zijn. Maar ik ben minstens zo trots op onze meta-analyse in Psychological Bulletin, waarin we de effecten die gemoedstoestanden op creativiteit hebben documenteren en een aantal misverstanden in de literatuur hebben ontdekt en, hopelijk, gerectificeerd.

Kunt u iets meer vertellen over uw onderzoek en de methodes die u gebruikt?

In ons onderzoek naar de effecten van oxytocine gebruiken we experimentele games. Proefpersonen worden in tweetallen of kleine groepen ingedeeld en moeten dan een aantal keren beslissingen nemen over geldelijke investeringen waar ofwel zijzelf, ofwel hun eigen groepje, ofwel een concurrerende andere groep van profiteert. De games zijn afgeleid van het klassieke Prisoner’s Dilemma (PD), en we maken variaties in de uitkomstenstructuur waardoor we precies weten waarom iemand een bepaalde investering doet. Zo is het in de PD zo dat mensen een niet--coöperatieve keuze maken omdat ze hebberig zijn, omdat ze bang zijn voor uitbuiting door de ander, of vanwege een combinatie van beide. Door de uitkomstenstructuur te variëren kunnen we hebzucht of angst als primair motief versterken of juist verzwakken en zo hebben we kunnen aantonen dat oxytocine tot minder hebzucht, maar niet tot minder angst leidt. Momenteel doen we dit soort onderzoek niet alleen in het gedragslaboratorium, maar ook in de scanner, en krijgen we steeds meer grip op de neurale processen die een rol spelen bij de keuze voor coöperatief versus meer competitief gedrag.

Wordt ons gedrag meer bepaald door nature of door nurture?

Heel moeilijk; maar ik neig naar nurture

Waar moeten onderzoekers die geïnteresseerd zijn in oxytocine/testosteron onderzoek in de toekomst meer op letten?

Dat ze vanuit een goede theorie werken en zich afvragen waarom mensen bepaald gedrag vertonen en vanuit die basale functies voorspellingen afleiden. Te vaak, vind ik, wordt oxytocine/testosteron gekoppeld aan een beschikbare taak en gaat het inzicht niet veel verder dan een documentatie van een effect. En niet zelden schiet het alle kanten op. 

Wat is u op het congres het meest opgevallen?

Dat hèt hier in Nederland gebeurt – de vijf labs gezamenlijk nemen het leeuwendeel van de ontdekkingen voor hun rekening en dat is iets waar we best trots op mogen zijn. Wat me ook opviel was de fascinatie bij iedereen. Ook al was het symposium erg intensief en met veel informatie, toch bleef iedereen echt betrokken bij de onderzoekspresentaties en waren de discussies levendig en constructief.

Als u nu zou moeten kiezen tussen een shotje oxytocine of testosteron, wat zou het dan zijn?

Het allerliefste zou ik ze tegelijkertijd willen en dan kijken wat er gebeurt…

  --------------------------------------

Alan Sanfey werkt op het Donders Institute en onderzoekt hoe mensen beslissingen maken. Dit jaar ontving hij de ERC starting grant voor zijn onderzoek.

How would you describe your lab and what makes it special?

In terms of content, we study both the psychological and brain processes that underlie human decision-making. The aspect that makes us quite unique is that we have a very interdisciplinary approach to studying these processes. My own background is primarily in psychology, with later training in cognitive neuroscience, but the people in my lab have a wide variety of backgrounds: Neuroscience, economics, marketing, philosophy, anthropology and computational modeling. Each of these other fields has traditionally been interested in how people make choices, and so we believe a productive direction is to try to incorporate many of these approaches in order to build integrative models of decision making. Another aspect of our interdisciplinary approach is that we use a lot of different methods, such as behavioral studies, fMRI, EEG, MEG, TMS, pharmacological manipulations. We also look at different patient populations, for example schizophrenia patients and psychopaths as well as clinical populations with, for example, depression and anxiety disorders. So, what makes us unique is that we have a broad variety of backgrounds and methods – this makes life interesting, but also makes it quite challenging of course. I like to work with people from other disciplines.

It sounds like you have a lot of people in your lab.

It feels like a lot of people. At the moment I have twelve core people here in the Netherlands along with several masters’ students that come and go. I also have three people in Italy at the University of Trento and three people in the US, at the University of Arizona. So we are quite international and make every effort to establish collaborations across the various lab sites. This size makes for a very productive environment, but too much growth is of course a challenge. It is difficult to define the optimal size of a lab. If it becomes too big, there is a risk that it starts to divide in separate sub-groups and you lose the synergy that comes with different opinions.

How does the research environment at the Donders Institute differ from the other institutes that you have worked for?

The most appealing thing about coming to the Donders was the infrastructure. The technical facilities are very good, and we have access to every methodological tool that you can imagine. But what is actually more important is that we have personnel around to help us take advantage of these facilities. For example, when I was scanning at the university of Arizona, we had to do everything ourselves, from sequence programming to designing software and hardware. At the Donders, we tend to be at the forefront technically, and so for example we have the latest advances in MRI sequencing and the assistance available which helps to move our research forward. Furthermore, I don’t have a tough teaching load here. I enjoy teaching, but it takes a lot of time to prepare properly, and fortunately here I have the luxury to choose how much to teach. The final positive aspect here is the intellectual atmosphere. People are genuinely interested in your research and want to collaborate, and so overall, it is a very nice environment for research!

What is your most influential article?

I think in terms of how it has influenced the field the most, it would be an article we published in 2003 on the brain bases of the Ultimatum game which appeared in Science. That one hit very broadly and still gets quite lot of citations (687 times as on October 1^st, red). More recently, we wrote a review of the field of social decision-making which I think provides a useful synthesis of the field. And finally, we published a paper last year in Neuron which is a nice advance of the work we’ve been doing on the influence of affective factors that may underlie social decision making. Here we looked at the influence of guilt on returning a favor, and attempted to quantify guilt both computationally and neurally. We are still following these results up, but I hope it is going to be influential in the future.

When and how did you become interested in hormone studies?

The hormone studies are quite a recent advance for us as a group. The idea to study the effects of oxytocin on social decision-making came from conversations with Carsten de Dreu at the UvA. Mirre Stallen, a former PhD student in my group was really interested in those possibilities, and it turned out that we had some interesting questions that could potentially be answered by hormonal manipulations. So it is an example of being in the right place at the right time! Our testosterone studies were a result of similar good timing. A postdoc in our lab, Pranj Mehta, had a lot of expertise in using this hormone and another postdoc, Maarten Boksem, had some very relevant questions, and so again the mix of backgrounds in our group created some interesting new studies.

What kind of hormone studies do you conduct?

One set of experiments studies the effects of oxytocin administration on social decisions. We have some hypotheses that counter the idea that oxytocin merely increases ‘positive’ behavior, and are particularly interested in the negative side of things, by asking for example when oxytocin may facilitate antisocial behavior such as punishment or revenge. We also have studies on testosterone in which we study its influence on trust and reciprocity, and in particular the social contexts that may interact with testosterone to induce competitive or cooperative behavior. The general cross-hormone idea that we have is that these hormones are very context dependent, that is, they do not have simple and straightforward effects on decision-making behavior. Social context is an understudied area in decision-making, and so in the future we would like to continue studying hormonal effects and perhaps also look at genetics.

Is it difficult to get medical ethical approval for your studies?

We have had a positive experience with the procedure here. Overall, we found it a fair process, and the committees did their job and asked the appropriate questions. It took several months, as I believe it probably should for these kind of intervention studies. In the US it is a much more difficult process, as they are very strict on hormone research over there, and so I was pleasantly surprised by going through the process here.

Why are hormone studies important for psychology?

Hormone administration is a nice way to perturb the system and influence basic mechanisms. We are not as interested in the psycho-pharmacology as such, and to us, it is a useful tool to understand the basic mechanisms underlying decision-making. For example, in one study we found that testosterone does not affect risk taking when participants are playing gambling games, the standard task used in decision making to study risk, but in a more social setting, such as when deciding to trust somebody, that’s actually where testosterone plays a role.

Was the conference useful?

I found it very useful. In a small country such as the Netherlands, it is good to bring together the people that work in the same area of research. Of course, here it is also practically possible whereas in the US it's much more difficult to have these informal meetings. The people from my lab found it particularly useful because people came well prepared, with an open mind, and were willing to discuss. I am not an expert on hormone studies and it was very useful to get an overview of what has been done and sometimes there is surprisingly similar research being done 100 km away that you would otherwise find out only after the paper has been published! It was also good to hear other labs’ research plans.

If you had to choose now between taking a shot oxytocin or testosterone, what would it be?

Hm, I think I would probably choose oxytocin. I have a very busy week scheduled, and so it may calm me down a bit, make sure I stay socially aware, and make me work more efficiently in the coming days!

MK