Samenvatting - Behavioural Endocrinology

• 1 Introduction to Behavioural Endocrinology

• Hormones are: chemical messengers released from endocrine glands that travel through the blood system to influence the nervous system to regulate the physiology and behavior of an individual.

  They change gene expression or the rate of cellular function, activation of enzymatic pathaways, change protein synthesis and they affect behavior generally. The affect individual's sensory systems, integrators and/ or effectors.

   

  They are organic chemical messengers produced and released by specialized glands called endocrine glands. They are similar in function to neurotransmitters and cytokines, but can tranvel over a greater distance. And they inlfuence directly cells that have specific receptors (target cells)

   

  BOX 1.3

  Neural transmission: are digital, all-or-none events that have rapid onset and offset: neural signals can take place in milliseconds.

  1. in response to the arrival of a neural impulse at a presynaptic terminal, there is an influx of Ca2+
  2. that cause vesicles containing neurotransmitters to move toward the presynaptic membrane.
  3. the vesicle fuse with the membrane
  4. and release the neurotransmitters into the synaptic cleft. The neurotransmitters travel a distance of only 20-30 nm to the membrane of the postsynaptic neuron
  5. here they bind with receptors

   

  Hormonal communication:

  1. hormones are manufactured in the Golgi apparatus of an endocrine cell
  2. and move toward the cell membrane in vesicles
  3. that fuse with the membrane, releasing the hormone
  4. hormones enter the circulatory system and may travel from 1 mm to 2 m before arriving at a cell of a target tissue
  5. they bind with specific receptors.

• Will we achieve high grades in this course?

  Yes, we will!

• Hoe heet het hormoon dat geproduceerd wordt door de testes en welke gedragingen worden door dit hormoon beinvloed?

  Testosteron,
  heeft invloed op: seksualiteit, aggressie, terriotoriaal gedrag, overwintering, migratie en andere gedragsverschillen tussen man en vrouw

• Hypothalamus en hypofyse

  
  Hypothalamus:
  ADH
  OT
  Regulatoire hormonen ( RH/IH) releasing/inhibiting.
  
  Hypofyse:
    anterior gland: Adeno
  LH
  FSH
  ACTH = adrenal cortisol trophic hormone
  MSH =  melanocyt stimulating hormone
  OT
  PRL
  GH
  TSH =  Thyroid stimulating hormone
    posterior: Neuro:
  ADH
  OT

• Causation: proximate question or HOW. Mechanism responsible for a given behavior. These mechanisms are mediated by the nervous and endocrine systems, which influence behavior on a moment-to-moment basis during life of an individual.

  Development: proximate or HOW. Behavioral responses and repertoires of animals change throughout their lives as a result of the interaction between genes and environmental factors.

  Evolution: ultimate questions or WHY. Involve many generations of animals and address the ways that specific behaviors chang during the course of natural selection.

  Function: ultimate question or WHY. Concerned with the role thatt behavior plays in the adaptation of animals to their environment and with the selective forces that currently maintain behavior.

• Hoe noemen we een gecastreerde man en wat typeerd hem?

  een eunuch, wanneer castratie voor de puberteit plaatsvindt dan zal hij relatief klein zijn met lange armen, zonder seksuele drang. Daarnaast zal hij geen secundaire eigenschappen van de man ontwikkelen (baardgroei e.d.)

•  

   

  Pijnnappel, Thyroid, adrenal, Hart, kidneys, Thymus:

   

  Pijnappel: melatonine
  
  

   

  Thyroid gland:
  TH = thyroid hormone
  CT = calcitonine
  T3 =tri iodine thyronine

  T4= thyroxine

  
  Parathyroid:
  PTH
  
  

   

  Thymus:
  Thymopoietin
  thymosin

   

   

  Hart:
  atriopeptine
  
  adrenal glands = bijnieren
    Cortex:
  Corticosteroiden.
    Medulla:
  NE
  E

   

   

  Nieren:

   

  Calcitriol
  Erythropoietin = EPO
  Renine

   

  
  

   

   

• Anabolic steroids: 

  • increased heart size (muscle) that decreases pumping efficiency
  • kidney and liver damage
  • compromised immune function
  • feelings of paranoia
  • aggressive ideation
  • depression
  • violent rage

•  

  GIT:
  CCK
  GiP gastric inhibitory peptide
  gastine
  secretin
  ViP vasoactive intestinal peptide

   

   

  Pancreas eilandjes
  glucagon
  insuline
  somatostatine
  pancreatic polypeptide

   

   

  Testes:
  Androgenen
  Inhibine

  Ovaries:
  Oestrogenen
  Inhibine
  Progesteron

   

• Male sex organ:

  Testes produce and secrete testosteron (T). T influences sexual behavior, agression, territoriality, hibernation and migration.

• Alle IH’s en RH’s zijn van de hypothalamus:
  PRH/PIH = prolactine

   

  TRH = thyrotropine

   

   

   

• Eunuchs: royalty employed men castrated before puberty, to guard women from other men.

  They have short stature and long arms, and sexual behaviors are inlikely to develop. Secundary sex characteristics are also affected; no beards, and voice change doesn't occur.

• Thyroide hormoon:

  TRH = thyrotropine
  TSH en TH gaat over de Thyroid.
  TH
  T3 =tri iodine thyronine

   

  T4= thyroxine                                                                                                        

   

  
  T4 wordt T3 in target cells
  Functies:
   Mammals: verhoogde metabolisme, meer warmteprodutie, reproductie en beweging.
  amfibieën en reptielen: metamorfose en skin shedding.

   

  Somatostatine  neg, TRH pos op ths. THS pos op T3 T4.

• Berthold's experiment:

  Conclusively demonstrated that a substance produces by he testes could travel through the bloodstream and eventually affect behavior.

  Group 1: castration --> caponization: small comb and wattles, no interest in hens, no aggression towards other males

  Group 2: castration and reimplantation of testis --? normal male development: normal comb and wattles, normal male behavior

  Group 3: castration and transplatation of testis --> normal male development: normal comb and wattles, normal male behavior

   

  Conclusions: 1) testes are transplantable organs, 2) transplanted testes can function and produce sperm, 3) no specific nerves directing testicular function

• Prolactine: Lactatie:
  

  mammogenesis = borst maken, wordt gestimuleerd tijdens dracht door oestrogenen en progesteron die samenwerken met prolactine.
  lactogenese, wordt gestimuleerd door prolactine na partus.
  galactopoiesis = maintenance van melkproductie, wordt gestimuleerd door prolactine en oxytocine.

  DA = dopamine.
  DA werkt negatief op PRL an TRH postief en PRH ook.

   

  Bij vissen andere functie: Kunnen niet overleven zonder PRL:
  Osmoregulatie en skinpegmentatie

• Generally three conditions must be satisfied by the experimental results for a causal link between hormones and behavior to be established

  1. a hormonally dependent behavior should disapprear when the source of the hormone is removed or the actions of the hormone are blocked
  2. after the behavior stop, restoration of the missing hormonal source or its hormone should reinstate the absent behavior
  3. finally, hormone concentrations and the behavior in question should be covariant, that is, the behavior should be observed only when hormone concentrations are relatively high and never or rarely observed when hormone concentrations are low

  The third class of evidence has proved difficult to obtain beacuse hormones may have a long latency of action and because many hormones are released in a pulsatile manner.

•  

  Groeihormoon:
  Somatostatine negatief, GHRH positief.
  GH positief op IGF -1

   

  SOM = somatostatin = GHiH

   

  IGF-1 = insulin like growth factor I
  
  

   

  Effecten van GH

   

   

  Liver: eiwit synthese, IGF synthese, gluconeogenese.
  vet: degradatie = lypolyse, minder glucose opname in cellen.
  spieren: eiwit synthese, minder glucsoe opname cellen,

   

   

   

  GH en PRL: pulsatief en nocturnal

  
  gigantisisme: te veel GH in pre puberteit
  acromegaly: te veel GH als adulte

   

•  

  NEUROHYPOFYSE:

   

   

   

  paraventriculaire nucleus
  Supraoptisce nucleus
  productie VP = ADH en OT. Beide nona polaire peptides.

   

   

• ADH
  ADH bindt op receptoren bij de nieren.
  Waterpermeabiliteit van collecting tubules verhogen:
  Dan water terug uit urine en gaat naar plasma.
  stimulatie van VP/ADH release:
  increase osmotic value blood.
  decrease blood pressure/volume in blood

•  

  OT stimuleert contractie van smooth muscle cells:
  Mammary gland, uterus, penis, seminiferouse tubules, vagina en uterus tijdens copulatie, sperma en oocyt transport.
  OT stimuleert ook moedergedrag.
  Stimulatie an OT release: Neuro endocrien reflex door mechano receptoren in nipple en cervix.

   

   

• Wat is de epifyse en wat maakt het en hoe maakt hij het?

   

  Epifyse = pijnappelklier:
  melatonine:
  signalen van de suprachiasmatic nucleus SCN. Daglengte àbiologische klok

   

• Wat zijn glucocorticoiden?

  De Glucocorticoïden vormen een groep steroide-hormonen die door de Cortex van de bijnierschors worden geproduceerd. Het zijn Corticosteroïden zijn met een effect op het metabolisme van glucose, niet aan de aanwezigheid van een glucose-residu in het molecuul.
  Voorbeeld: cortisol
  ACTH zorgt voor meer androgenen en meer cortisol. Cortisol neg fb op ACTH.

• Wat zijn catecholamines?

  Catecholamines zijn chemische verbindingen afgeleid van het aminozuur tyrosine. Catecholamines zijn in water oplosbaar en zijn voor 50% gebonden aan bloedplasma-eiwitten, dus ze bevinden zich in de bloedbaan. De meest voorkomende catecholamines zijn adrenaline, noradrenaline en dopamine Catecholamines worden als hormonen uitgescheiden door de medulla van de  bijnieren.
  
  

   

• Stress

  Coping strategie:
  Pro  actief: veel catecholamines
  Re actief: veel glucocorticoides

  A/NA
  Adrenaline: psychische stress
  nor adrenaline: fysische stress
  Meer psychische stress: meer adrenaline en cortisol, maar niet veel meer noradrenaline.
  
  
  

• Functie LH en FSH in mannen

  FSH werkt op Sertoli cells en LH op Leydig cells.

• Wat is verschil tussen ADENO weg en NEURO weg?

   

  Verschil ADENO weg en NEURO weg:
  ADENO:
  neg en pos fb’s naar hypothalamus en adenohypofyse.
  na target organs komen target cells.

  
  NEURO:
  geen fb’s
  geen target cells, alleen organs.

• VB amines: epineprhine, T3/T4
  polypeptides/proteins: GH, PRL, oxytocine
  Glycoproteins: a en b chain LH, FSH,TSH
  steroids: progest, oest, test.

• Wat is verschil tussen polaire en apolaire hormonen?

  Polar hormonen:
  Cellsurface receptor: G protein coupled of tyrosine kinase coupled.
  Apolar hormonen: Nuclear receptor

• Hoe signalen werken:
  1 messenger bindt aan receptor:
  G eiwitten activeren
  Adenylate cyclases activeren
  cAMP generen
  Protein kinases activeren
  eiwitten fosforylyseren à signaal overdracht!

• • Hypothalamic Nuclei
    • 6.1 Supraoptic Nucleus
    • 6.2 Paraventricular Nucleus
    • 6.3 Sexually Dimorphic Nucleus
    • 6.4 Suprachiasmatic Nucleus
    • 6.5 Tuberal Lateral Nucleus