Introducere in psihologia

evolutionista

In ultimii ani, interes stiintific puternic in abordarea evolutionista a naturii umane: psihologia evolutionista.

• Psi evolutionista – stiinta care studiaza sistemul psihic uman (stimuli, prelucari informationale, raspunsuri) din perspectiva teoriilor evolutioniste.

• Mintea: mozaic de structuri mentale specifice, rezultate in mare parte in urma procesului de selectie naturala (diversitate si adaptare), menit sa permita stramosilor nostri sa se adapteze mediului de vanatoare-recolta in care s-a dezvoltat specia noastra.

• mediul adaptabilitatii evolutioniste (environment of evolutionary adaptedness; EEA): compozit statistic al trasaturilor relevante dpdv adaptativ ale mediului ancestral experimentat de catre stramosii nostri.

Psihologia evolutionista (PsiE)– ofera explicatii evolutioniste comportamentului si psihicului uman.

Tipuri de intrebari in PsiE:

Cat de specializata sau adaptata este mintea umana?

Ce intrebari se pot pune despre evolutia comportamentului si a abilitatilor mentale umane?

Cum au fost acestea studiate si care sunt similaritatile si diferentele dintre abordarea PsiE si alte abordari, cum ar fi etologia, sociobiologia, ecologia comportamentala umana, memetica, teoriile coevolutiei gene-cultura?

Unul din elementele de baza ale PsiE este mediul adaptabilitatii evolutioniste (EEA).

Modelul ABC (Ellis, 1962) – cadru permisibil conceptualizarii abordarii PsiE. Componente:

A (activating events) – eveniment activator – de tip situatie externa (evenimente de viata) sau de tip situatie interna/subiectiva (emotii, evenimente psihofiziologice, comportamente)

B (beliefs) – cognitiile persoanei (element de prelucrare informationala). B se interpun intre A si consecintele procesarii A. Cognitiile (B) nu sunt doar declansate de A, ci ele mediaza perceptia si reprezentarea A in mintea noastra. In PsiE, B devine structuri cognitive.

C (consequences) – consecintele (outputuri/raspunsuri) procesarii cognitive a A: afectiv-emotionale/subiective, comportamentale, psihofiziologice, biologice in general.

Modelul ABC in PsiE (David, 2007)

Modelul ABC in PsiE (David, 2007)

PsiE: Ce structuri cognitive (B) determina outputurile/raspunsurile – C- in conditii specifice de mediu (A)?

Problema adaptativa EEA

Structura cognitiva (B)

Implementareneurobiologica

Evenimente activatoare –Post-EEA (A)

Consecinte (C):1. Afectiv-emotionale2. Cognitive3. Psihofiziologie

Psi cognitiva

Fenotip - PsiE

Originea evolutiva a structurilor cognitive

Cum si de ce au fost elaborate aceste structuri cognitive in mediul adaptabilitatii evolutioniste (EEA)?

EEA – concept propus de John Bowbly (1969) – compozit statistic al mediilor in care stramosii nostri s-au confruntat cu probleme adaptative.

PROBLEMA ADAPTATIVA (Hagen, 2006):1. Primul criteriu – PA trebuie sa fi fost o constanta a EEA2. Al doilea criteriu – PA trebuie sa fi afectat reproducerea organismelor

individuale (efect la nivel de fitness).

Afectarea reproducerii individuale – 2 mecanisme propuse:

1. Dezvoltarea unor structuri cognitive, care prin outputul lor (raspunsuri) favorizeaza supravietuirea (live longer, reproduce more).

2. Dezvoltarea unor structuri cognitive, care prin outputul lor (raspunsuri) favorizeaza succesul in competitia pentru reproducere.

Originea evolutiva a structurilor cognitive

In cadrul fiecarui mecanism – afectarea supravietuirii/reproducerii: directa si indirecta - Vezi exemplu: aparitia vederii in culori – date etnografice: zona Kalahari, risc atac pradatori mare, detectarea pradatorilor

Important:

Variatia fenotipica este fundamentala pentru evolutie.

Individul – unitate de baza a actiunii fortelor evolutive.

Reproducerea surclaseaza supravietuirea pe teren evolutiv.

EEA actual nu difera esential de EEA ancestral – tehnica, societatea actuala – bariere in actiunea “pura” a selectiei naturale.

Ce se poate investiga in PsiE?

Structurile cognitive care modereaza comportamente de tip fitness-related traits sau survival-related traits

• modele ale comportamentului animal regasite in comportamentul uman: cautarea si ingerarea hranei, evitarea pericolelor, pradatorilor (ex. Fobii specifice)

• selectie sexuala si parentala: mate-choice, parenting (ex. Leganatul copiilor inainte de adormire)

• comportament social - prosocial, agonistic, altruismul, oportunismul etc.

Produse ale evolutiei culturale (human universal):

-evolutia limbajului, tehnologia, religia

-rasul, fericirea, plansul, dansul, gelozia

- comportamentele de salut etc.

- abordari transculturale, transtemporale etc.

Avantaj major al PsiE: deschidere maxima spre interdisciplinaritate.

Abordari ale studiului evolutiv al comportamentului uman

• Sociobiologia umana (1970’s)

• Ecologia comportamentala umana - din 1970’s pana in prezent

• Memetica (din 1970’s pana acum - Dawkins)

• Coevolutia gene-cultura (1970’s pana acum)

• Psihologia evolutionista (din 1980’s pana acum)

Leda Cosmides & John Tooby - figuri cheie in PsiE.

“In the rush to apply evolutionary insights to a science of human behaviour, many researchers have made a conceptual ‘wrong turn’ … this … has consisted of attempting to apply evolutionary theory directly to the level of manifest behavior, rather than using it as a heuristic guide for the discovery of innate psychological mechanisms”

Cosmides & Tooby (1987)

Paradigme ale PsiE

1. Paradigma clasica - focalizarea PsiE trebuie sa se faca asupra structurilor cognitive generale ale speciei noastre, indiferent de individ (Tooby & Cosmides, 2004)

- diferetele individuale - de interes doar daca reprezinta expresia arhitecturii cognitive generale a speciei umane (ex. Influenta mediului asupra expresiei genelor pentru o anumita structura cognitiva).

- Constructele de baza ale paradigmei clasice: adaptarea, artefactele si zgomotul.

(1) Adaptarea (adaptation) = caracteristica fenotipica innascuta, aparuta in urma SN, ajutand direct si/sau indirect la reproducere. Adaptarea - are natura instinctului (Pinker, 1994).

Pt ca o structura cognitiva sa fie considerata o adaptare, deci sa aiba un design evolutiv ---> caracteristici: (a) sa aiba un caracter relativ complex, care a rezolvat PA (probleme adaptative) in EEA; (b) sa constituie o caracteristica a speciei; (c) se dezvolta fara efort constient, in absenta unei instruiri formale; (d) este utilizata fara efort constient.

Adaptarea = produs primar al evolutiei. Produse secundare: artefact si zgomot.

Paradigme ale PsiE

(2) Artefact (by-product) = nu este asociat direct cu reproducerea; apare deoarece, din intamplare, a fost asociat cu o adaptare. Ex. Culoarea alba a oaselor = artefact al faptului ca oasele contin calciu, care le asigura rezistenta (adaptare), iar Ca are culoarea alba. Ex. Limbajul - artefact al dezvoltarii si organizarii creierului (teorie); ombilicul;

(3) Zgomotul (efect intamplator; noise) = nu sunt legate de adaptare; pot fi produse ale unor mutatii care nu influenteaza reproducerea.

Paradigme ale PsiE

2. Paradigma moderna (Buss et al. 1998) - extensie si completare a celei clasice - se introduce si individul, ca subiect de focalizare a PsiE: structuri cognitive cu functie adaptativa, dar care nu sunt valabile pentru toti membrii speciei.

Elemente de baza introduse: exaptare si spandrel

Exaptarea (exaptation) - se refera la faptul ca SN a actionat din nou asupra unei adaptari anterioare, adaugand sau schimband functia acelei adaptari. Ex. Penajul pasarilor - adaptare = functie de termoreglare; exaptare = functie zbor (locomotie aeriana). Exaptarea - sustine reproducerea in prezent (direct sau indirect). Ex. Mainile - initial - tranzitia de la “labe” spre “maini” de prins ramuri, frunze ---> maini pentru utilizare de instrumente

Spandrel - din arhitectura - spandrel = spatiile goale ce raman in structura unei cladiri, fara o functie planificata, dar care pot fi ulterior utilizate ca miniecosisteme pt insecte, spatii pt pasari, lilieci etc. Spandrelul - rezultat al SN care actioneaza asupra unui artefact (by-product). Spandrel - sustine reproducerea in prezent. (ex. Nasul este folosit pentru a sustine ochelarii).

Care sunt pasii urmariti intr-un demers de cercetare in PsiE?

Analizam fenotipul = structuri cognitive (B) + raspunsuri (C)

Demersul cercetarii in PsiE

Pas 1: Ce structuri cognitive (B) determina outputurile/raspunsurile – C?

Problema adaptativa EEA

Structura cognitiva (B)

Implementareneurobiologica

Evenimente activatoare –Post-EEA (A)

Consecinte (C):1. Afectiv-emotionale2. Cognitive3. Psihofiziologie

Fenotip - PsiE

Demersul cercetarii in PsiE

Pas 2: In ce consta aceasta structura ca proces si/sau continut? Care este functia proximala a acestei structuri? Ex. Limbajul - functie proximala = comunicare.

Pas 3: Care este functia distala a acestei structuri? Adaptare, exaptare, artefact, spandrel?

i. Pentru a fi o adaptare, trebuie argumentat ca: - Probabilitatea ca structura cognitiva sa fi rezultat in urma sansei

este mica- Structura cognitiva a asigurat rezolvarea unor PA in EEA, coreland

astfel cu fitnessul- Structura are caracteristicile unui design evolutiv - are caracteristici:

(a) are un caracter relativ complex, care a rezolvat PA in EEA; (b) este o caracteristica a speciei; (c) se dezvolta fara efort constient, in absenta unei instruiri formale; (d) este utilizata fara efort constient.

Demersul cercetarii in PsiE

Pentru a fi o exaptare, trebuie argumentat ca: - probabilitatea ca aceasta structura cognitiva sa fi rezultat in urma sansei este mica- structura cognitiva a asigurat rezolvarea unor probleme in EEA, coreland astfel cu fitnessul- SN a operat ulterior asupra structurii cognitive, astfel ca noua functie coreleaza in prezent cu fitnessul.

Pentru a fi un spandrel, trebuie argumentat ca:- probabilitatea ca aceasta structura cognitiva sa fi rezultat in urma sansei este mica- structura cognitiva este rezultatul unei SN care a operat asupra unui artefact- in prezent, structura de tip spandrel ajuta la rezolvarea unor probleme din mediul EEA actual, coreland cu fitnessul.

Toti PASII trebuie ghidati de metodologia de cercetarii stiintifice (teorii, ipoteze, predictii).

Nivele de analiza in PsiE (Buss, 2004)

Exista trei tipuri majore de explicatii evolutioniste ale psihopatologiei:

1). Explicatia breakdown (esecul): tulburarea mentala este vazuta ca un esec al anumitor structuri cognitive in indeplinirea functiilor lor evolutive.

2). Explicatia mismatch (nepotrivirea): o structura cognitiva a fost candva adaptativa, dar momentan nu mai este din cauza schimbarilor de mediu (diferenta intre mediul EEA si cel de acum).

3). Explicatia persistence (persistenta): sustine posibilitatea teoretica a utilitatii adaptative a unor structuri cognitive si in mediul actual, la fel cum au fost in EEA ancestral.

Cat de mult din psihopatologia umana este esec, nepotrivire sau persistenta in sensul adaptarii?

Aplicabilitate PsiE - psihopatologia evolutionista

“Minte de pleistocen in holocen” (Hagen, 2006)

- genul Homo - 1.8 -2 mil ani, inceput Pleistocen

- trecerea de la societatea vanatori-culegatori la cea de agricultori - aprox. acum 10.000 de ani (Holocen)

- raportat la Pleistocen, experienta in EEA holocenic este una foarte recenta

- pt a se dezvolta structuri cognitive adaptative, conditiile din Holocen ar fi trebuit sa fie

1) noi 2) relativ constante3) relevante pentru reproducere4) solicitante pt dezvoltarea de structuri

cognitive noi.Biologic, omul pleistocenic nu difera de

holocenic (ex. aborigenii australieni - izolati 40.000 ani).

Un exemplu de “mismatch” intre EEA actual si EEA ancestral

Illustration from “Introducing Evolutionary Psychology” by Dylan Evans & Oscar Zarate. Icon Books (1999)

Stiintele evolutioniste: investigarea istoriei vietii si a proceselor care duc la diversitatea si unitatea acesteia.

Evolutia - Sens general: grupuri de organisme (populatii, specii) emerg prin diviziunea unor specii ancestrale; grupurile noi vor evolua independet in incercarea de a gasi un optim interactional cu mediul.

Futuyuma (1995) - 1) ramificarea liniilor de descendenti si 2) schimbari in interiorul fiecarei linii (inclusiv extinctia).

Evolutia biologica (organica) - are loc ca urmare a unor procese fundamentale: aleatorii (mutatii) si non-aleatorii (selectia naturala, reproducerea, migratia, dispersia natala etc.).

Definitie clasica: evolutia = totalitatea schimbarilor genetice la nivelul indivizilor membri ai unei „banci genetice“ (genetic pool) a unei populatii.

Mecanisme ale evolutiei - teoria sintetica

http://anthro.palomar.edu/synthetic/

Evolutia = totalitatea schimbarilor genetice la nivelul indivizilor membri ai unei „banci genetice“ (genetic pool) a unei populatii.

Unitatea de baza a actiunii fortelor evolutive = INDIVIDUL.

Ex. un caracter determinat de o gena cu doua alele (A si a) - daca frecventa uneia dintre alele s-a modificat (crescut, scazut) de la o generatie la alta ---> a avut loc o „evolutie“ intre generatii (populatia a evoluat in directia schimbarii frecventei alelei luate in considerare). Exemplu: parintii au 98% A si 2% a, iar copiii lor au 90% A si 10% a.

Evolutia ca schimbare a frecventei genelor

Matematician Godfrey Hardy1877-1947

Fizician Wilhelm Weinberg1862-1937

Ecuatia Hardy-Weinberg- suportul matematic al evolutiei, vazuta ca modificare a frecventei genelor in populatie (Stern, 1943).

Ecuatia Hardy-Weinberg- teoretic, evolutia (schimbare a frecventei genelor) poate sa aiba loc in orice moment intr-o populatie data.

Cele 7 conditii elaborate de Hardy si Weinberg in care nu are loc evolutia intr-o populatie data (Pearson, 1943):

1. Nu se produc mutatii2. Selectia naturala nu actioneaza3. Populatia este numeric infinita4. Toti membrii populatiei participa la reproducere5. Imperecherile se fac absolut aleatoriu6. Toti indivizii produc un numar egal de descendenti7. Nu au loc miscari „in“ si „out“ (migratie, dispersie)

Echilibrul Hardy-Weinberg

Ecuatia echilibrului Hardy-Weinberg - calcularea probabilitatii de aparitie a unor genotipuri inntr-o populatie si dinamica frecventei alelelor de la o generatie la alta.

Pentru un caracter codificat de o gena cu doua alele (A si a; ex. inaltimea: plante inalte si plante pitice), o populatie este in echilibru, daca (p² + 2pq + q² = 1), unde p = frecventa alelei dominante (A) si q = frecventa alelei recesive (a). Altfel spus, p = toti indivizii cu genotip homozigot AA si jumatate din heterozigoti, deci 1/2 Aa:

p = AA + 1⁄2Aa

Similar, q = toti indivizii homozigoti (aa) si jumatate din heterozigoti (Aa):

q = aa + 1⁄2Aa

Pentru ca pentru gena luata in considerare exista doua alele, frecventa de aparitie a unei alele plus frecventa de aparitie a celeilalte va fi 100% (in conditii de echilibru populational, deci cand populatia este relativ stabila si nu exista riscul modificarii semnificative a frecventei uneia dintre alele):

p + q = 1 si p = 1 - q, q = 1-p

Sansele ca toate combinatiile posibile de alele sa apara aleator sunt exprimate de ecuatia

(p + q)² = 1, sau p² + 2pq + q² = 1

P²este frecventa prezisa a indivizilor homozigoti dominanti (AA), 2pq este frecventa prezisa a heterozigotilor (Aa) si q² este frecventa prezisa a indivizilor homozigoti recesivi (aa).

Din observarea fenotipurilor ---> e mai usor sa vedem cati aa sunt exact (Aa nu difera de AA fenotipic), deci q² este cel mai usor de estimat. Pentru ca p = 1 - q si q este cunoscut, putem calcula p. Dupa ce avem p si q, le introducem, in ecuatia Hardy-Weinberg (p² + 2pq + q² = 1). Ecuatia va permite calcularea frecventelor prezise a tuturor celor 3 genotipuri posibile (AA, Aa si aa).

Albinismul - exemplu aplicare ecuatie HW

Albinism - caracter rar, cu transmitere ereditara, exprimat la indivizii autozomali recesivi pentru gena implicata (aa). Simptome tipice: lipsa pigmentului melanina in piele si par (apare la oameni si alte specii). Frecventa medie de aparitie a albinismului in populatia umana din America de Nord este de 1 la 20.000.

Ecuatia Hardy-Weinberg: (p² + 2pq + q² = 1) - frecventa indivizilor homozigoti recesivi (aa) in populatia data este q². Deci, in America de Nord, frecventa homozigotilor pentru albinism ar trebui sa fie:

q² = 1/20.000 = 0.00005, respectiv q = 0.007

Cu alte cuvinte, frecventa alelei recesive pentru albinism (a) este p = 0.007. Stiind ca p = 1 - q, rezulta p = 1 - 0.007, deci p = 0.993

Deci, frecventa alelei dominante (A) este 0.99293.

Urmatorul pas este alcatuirea ecuatiei Hardy-Weinberg: p² + 2pq + q² = 1 (0.993)² + 2 (0.993)(0.007) + (0.007)² = 1 0.986 + 0.014 + 0.00005 = 1

Frecventele prezise ale genotipurilor in populatie sunt:

p² = AA = 0.986 = 98.6% 2pq = Aa = 0.014 = 1.4% - frecventa mare a purtatorilor q² = aa (albinoticii) = 0.00005 = 0.005% - aa nu afecteaza fitnessul!

Mecanisme ale evolutiei(1) Mutatiile = alterari ale materialului genetic.

- tip punctiform (schimbari la nivelul unei singure baze a ADN-ului) sau modificari structurale si numerice ale cromozomilor.

- pentru ca o mutatie sa fie mostenita - trebuie sa aiba loc în materialul genetic al celulelor sexuale.

- frecventa estimata a mutatiilor în celulele sexuale umane = aprox 1 la 10.000 per gena; aprox 30.000 de gene umane ---> cele mai multe celule sexuale contin cel putin o mutatie de un anumit tip, chiar si la persoane normale.

- de cele mai multe ori, mutatiile apar în regiunile non-informationale ale ADN-ului -> efect neutru.

- în unele cazuri, mutatiile = letale (moarte in stadii embrionare)

Mecanisme ale evolutiei

Cum apar mutatiile?

- în mod natural, ca urmare a unor erori de replicare a ADN-ului în timpul diviziunii celulare.

- cauzate de agenti mutageni: microorganisme, radiatii, alcool, produsi chimici (ex. medicamente teratogene: streptomicina, tetraciclina, vitamina A, androgenii etc.)

- pentru ca o mutatie sa devina obiect al SN ---> trebuie sa se manifeste în fenotipul unui individ într-un anumit context ecologic. SN va favoriza acele mutatii care ofera avantaje adaptative purtatorilor lor si le va elimina pe cele dezadaptative.

Mecanisme ale evolutiei(2) Driftul genetic

- in populatii mici, izolate cultural si/sau geografic - circumstante speciale ---> schimbari rapide ale frecventei genelor, independent de mutatii sau SN.

- schimbari datorate sansei - cu cât o populatie este mai mica, cu atât este mai susceptibila la modificarile genetice aleatorii = fenomenul de drift genetic (efectul marimii populatiei)

- EXP de aruncare a monedei: sansele sa apara cap la prima aruncare = 50% (moneda are doar doua fete: cap / pajura). Daca se arunca moneda de 10 ori, capul poate sau nu sa apara de 5 ori. Cu cât aruncam moneda de mai multe ori, cu atât ne vom apropia mai mult de frecventa expectata de aparitie a capului, adica de 50%; numar infinit de aruncari - se va ajunge la frecventa de 50% de aparitie a unei fete.

- ex. intr-o populatie mica: daca o femeie si un barbat sunt amândoi heterozigoti pentru un caracter (Aa) -> se poate expecta ca 25% din descendentii lor sa fie homozigoti recesivi (aa). Pur si simplu întamplator, poate sa apara situatia ca in acel cuplu al populatiei sa nu apara nici un copil (aa) ---> efect major asupra echilibrului genetic al populatiei respective ---> modificarea bancii genetice spre o frecventa mai redusa a alelei recesive (a).

Driftul genetic apare destul de frecvent în populatiile mici. În populatiile mari, un eveniment cum este cazul de mai sus, ar fi fost neutralizat de catre alte familii care ar fi produs un numar compensator de descendenti homozigoti (aa).

Mecanisme ale evolutiei(3) Efectul fondatorului (eng. founder effect) - Ernst Mayr (1963)

- frecventa mare a alelelor pentru o anumita maladie se poate datora uneori transmiterii acesteia de la un numar mic de persoane la un numar mare de descendenti de-a lungul generatiilor.

Ex. populatia de langa lacul Maracaibo (N-V Venezuela): frecventa foarte mare a unei maladii nervoase degenerative cu transmitere autozomala dominanta - Coreea Huntington (www.huntingtonproject.org).

Simptome: degenerescenta SNC - încep sa se manifeste în general dupa 30 de ani, deci cu mult dupa ce indivizii afectati au ajuns la maturitate reproductiva si cei mai multi dintre ei au deja copii. Nu exista tratament pentru aceasta maladie, dar exista teste genetice pentru identificarea riscului transmiterii.

Mecanisme ale evolutiei(3) Efectul fondatorului (eng. founder effect) - Coreea Huntington

Pe baza analizelor de screening si a celor de pedigri ---> toate persoanele afectate de coreea Huntington din regiunea lacului Maracaibo, au ancestor comun o singura femeie (Maria Concepción Soto), care a avut un numar mare de copii (legitimi si ilegitimi). Aceasta femeie = fondatorul unei populatii (aprox 20.000 de oameni) cu risc foarte crescut de a manifesta o maladie severa transmisa genetic.

George Huntington, USA 1850-1916

Mecanisme ale evolutiei

(4) Efectul gâtului-de-sticla (eng. Bottleneck effect)

- schimbarile bruste de mediu fizic sau social (catastrofe de mediu, razboaie) - moartea a foarte multi indivizi, fara ca acestia sa fi avut sansa sa îsi transmita mai departe genele. - putinii supravietuitori ai acestor situatii de tip gât-de-sticla vor participa eventual la reproducere si vor transmite mai departe genele lor ---> populatie în care vor predomina genele supravietuitorilor. Consecinta nefavorabila: scaderea variabilitatii genetice a generatiilor urmatoare ---> posibila extinctie. Gradinile Zoo - pot favoriza aparitia situatiilor bottleneck.

Mecanisme ale evolutiei

(5) Fluxul genetic

-transferul de gene de la o populatie la alta, de obicei în interiorul aceleasi specii. - ex. migratia: intrarea sau iesirea indivizilor dintr-o populatie poate duce la modificarea bancii genetice a unei populatii, chiar si fara actiunea unui alt mecanism evolutiv. De exemplu, daca toti oamenii cu pistrui ar pleca din Irlanda, acest caracter se va manisfesta mai putin în generatiile urmatoare.