De hersenmechanismen die agressief gedrag veroorzaken, zijn goed bestudeerd. Veel minder begrepen zijn de processen die het lichaam vertellen wanneer het tijd is om te stoppen met vechten. Nu identificeert een nieuwe studie door Salk-wetenschappers een gen en een groep cellen in de hersenen die een cruciale rol spelen bij het onderdrukken van agressie bij fruitvliegen.

De bevindingen, gepubliceerd in Science Advances op 7 september 2022, hebben gevolgen voor aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, die soms gedragsveranderingen kan veroorzaken, zoals verhoogde agressie en strijdlust.

"We hebben een belangrijk mechanisme in de hersenen gevonden dat ons normaal gesproken verhindert om hoge niveaus van agressie te uiten", zegt senior auteur Kenta Asahina, assistent-professor in Salk's Molecular Neurobiology Laboratory. "Hoewel onze bevindingen betrekking hebben op fruitvliegen, kan hetzelfde mechanisme bij mensen een rol spelen, althans op moleculair niveau, wat zou kunnen helpen een groot aantal psychiatrische ziekten beter te verklaren."

De-escalatie, of het vermogen om te beslissen wanneer het tijd is om te stoppen met vechten, is van vitaal belang om te overleven, omdat het dieren in staat stelt hun agressiviteit aan te passen aan de kosten en baten van een ontmoeting met een rivaal - op een bepaald moment blijven ze vechten is het niet meer waard. Aanvoelen wanneer het tijd is om te de-escaleren is complex omdat er geen duidelijke trigger is, zoals de manier waarop volheid een dier ertoe aanzet om te stoppen met eten.

Voor de studie vergeleken wetenschappers het gedrag van normale fruitvliegen (Drosophilia) en fruitvliegen zonder verschillende interessante genen. In het bijzonder onderzochten ze hoe vaak mannelijke vliegen naar andere mannetjes uitvielen, een typisch agressief gedrag bij deze soort. Ze ontdekten dat vliegen die een gen missen dat nerveus wordt genoemd, significant agressiever waren dan hun normale tegenhangers.

Het nerveuze gen is niet echt betrokken bij de moment-tot-moment beslissing van het dier om te stoppen met vechten. Het helpt de vlieg eerder om te reageren op signalen uit de omgeving (waarschijnlijk de eerdere ervaringen van de vlieg met andere individuen), zeggen de onderzoekers.

"De functie van zenuwachtigheid is om het zenuwstelsel zo in te stellen dat dieren klaar zijn om te stoppen met vechten wanneer het juiste signaal binnenkomt", zegt eerste auteur Kenichi Ishii, een voormalig postdoctoraal fellow in Asahina's lab.

De vliegen die niet zenuwachtig waren, initieerden geen agressievere interacties door andere vliegen te achtervolgen. Ze waren gewoon meer geneigd om te vechten tijdens een normale ontmoeting.

Onderzoekers gebruikten vervolgens eencellige sequencing om te kijken hoe andere genen anders werden geactiveerd in vliegen die het nerveuze gen misten, in vergelijking met normale vliegen. Hierdoor kon het team andere genen identificeren die stroomafwaarts van zenuwpijnen waren betrokken bij de ontwikkeling van het de-escalatiemechanisme.

"Hoewel vliegen heel andere dieren zijn dan mensen, kunnen sommige van deze mechanismen in beide soorten vergelijkbaar zijn. Het blootleggen van de moleculaire basis van agressie kan leiden tot een beter begrip van hoe agressie betrokken is bij bepaalde soorten psychiatrische stoornissen", zegt Asahina.

Hoewel de auteurs ook een kleine groep cellen in de hersenen (neuronen) identificeerden die vechten de-escaleren door het nerveuze gen te gebruiken, is er meer werk nodig om het hersencircuit te begrijpen dat stopt met vechten. Voor de volgende stap hopen de onderzoekers precies de groep neuronen te identificeren die verantwoordelijk is voor het onderdrukken van agressief gedrag. Ze willen ook uitzoeken in welk ontwikkelingsstadium het nerveuze gen belangrijk is voor het vormgeven van het zenuwstelsel.

Andere auteurs zijn onder meer Matteo Cortese en Maxim N. Shokhirev van Salk; en Xubo Leng van de Washington University in St. Louis. + Verder verkennen

Nieuwe inzichten in hoe genen verkering en agressie beheersen