Basi neurobiologiche del comportamento aggressivo

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In questa tesi io mi propongo di offrire una visione chiara e dettagliata dei 
sistemi che regolano questa espressione comportamentale, partendo dall�analisi 
dei pi� comuni modelli sperimentali animali utilizzati nel campo della ricerca. 
Questi modelli sono alla base di  varie e interessanti ipotesi di natura etologica 
sulle funzioni del comportamento aggressivo, come abilit� comportamentale 
innata e spesso in relazione con l�atto riproduttivo. Nell�ultimo decennio, infatti, 
sono stati proposti interessanti collegamenti tra la genetica, la biologia molecolare 
e la biologia comportamentale, sulla genesi dei comportamenti aggressivi. In 
particolare, molta attenzione � stata posta sui meccanismi molecolari alla base dei 
comportamenti complessi, quali l�ingestione, la masticazione, le cure materne e 
altri tipi di comportamenti sociali, che si manifestano in alcune specie animali 
come i roditori e i felini. Queste ricerche si sono dimostrate di grande utilit� per 
determinare i fattori neurocomportamentali che sottostanno all�aggressivit� 
umana. 
L�estrema complessit� delle manifestazioni aggressive presuppone anche 
delle analisi di tipo neuroanatomico, che considerino le strutture cerebrali di 
regolazione del comportamento aggressivo. 
In altri capitoli io prender� in esame anche le basi neuroendocrine del 
comportamento aggressivo, esponendo alcuni studi recenti sui neurotrasmettitori, 
ormoni ed enzimi che regolano l�aggressivit�. Dopo aver discusso gli aspetti 
propriamente funzionali del comportamento aggressivo, il mio lavoro proseguir� 
infine con un�analisi degli aspetti  genetici del comportamento aggressivo, 
dedicando un capitolo alle ricerche recentemente volte sull�aggressivit� in questo 
campo sia sul topo che sull�uomo. 
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Mi auguro che dalla mia ricerca risulti un�analisi possibilmente completa e 
chiara sugli aspetti di base di un comportamento di grande interesse, poich� 
profondamente influenzato sia da fattori genetici che da fattori ambientali. 
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CAPITOLO  1 
MODELLI ANIMALI NELLO STUDIO SULL’AGGRESSIVITÀ UMANA 
 
1.1. I limiti dello studio sull’aggressività umana 
 Lo studio dell�aggressivit� umana rappresenta uno dei pi� interessanti 
campi di ricerca della psicobiologia. Queste ricerche, infatti, possono contribuire 
validamente sia al controllo della violenza e dei conflitti sociali, che al trattamento 
di vari disturbi mentali. Purtroppo, nella nostra specie il comportamento 
aggressivo non � analizzabile in modo semplice. Ad esempio, alcune difficolt� 
provengono inizialmente gi� dalla natura eterogenea del termine �aggressivit��. A 
livello semantico, infatti, tale termine include una �giungla� di idee e un� ampia 
gamma di fenomeni e attivit� (Ramirez, 2000), che a loro volta riflettono le varie 
idee, spesso tra loro contrastanti, dei molti ricercatori che si sono occupati di 
questo argomento. Un secondo problema consiste poi  nel come raggruppare, o 
dividere, le diverse categorie comportamentali dell�aggressivit�. Infatti, a causa 
della loro eterogeneit� motivazionale, degli schemi e classificazioni utilizzati dai 
vari autori, alcuni si sono basati sul contesto, altri invece sulla topografia, sui 
meccanismi o sulle funzioni.   
In realt�, i vari tentativi di categorizzare i comportamenti aggressivi 
riflettono le diverse strategie metodologiche utilizzate dai vari ricercatori, che 
talvolta hanno anche fatto uso di tests (Mori and Le Moli,1993) per chiarire i 
problemi di tassonomia e per identificare i criteri comuni di valutazione, nonch� 
per paragonare i risultati ottenuti su specie diverse e nei diversi laboratori. Da 
un�ampia analisi della letteratura sull�argomento, emerge che i criteri, 
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sperimentali o empirici, sino ad ora  adottati corrispondono essenzialmente a due 
diversi approcci metodologici di analisi comportamentale: 
a) Analisi di sistemi discreti: quando una serie di parametri sono misurati e 
analizzati separatamente (Ramirez, 1980). 
b) Analisi di sistemi composti: quando un indice generale di aggressivit� 
rappresenta il prodotto della combinazione di differenti misure comportamentali 
(Simon, 1983). 
D�altra parte, le ricerche direttamente eseguite sull�uomo presentano una 
numerosa serie di ostacoli e limitazioni, quali la possibilit� di insufficienti 
correlazioni tra le varie definizioni operazionali, le condizioni artificiali dei setting 
sperimentali usati nei laboratori e l�impossibilit� di eseguire studi longitudinali sui 
comportamenti aggressivi in un contesto naturale, nonch� la complessit� della 
violenza sociale e dei vari comportamenti che devono essere studiati nella nostra 
specie (Ramirez, 2000). Inoltre, la maggior parte degli approcci sperimentali di 
studio della natura biologica dell�aggressivit� necessitano di manipolazioni 
sperimentali che non sono assolutamente  possibili nell�uomo.  
 
1.2.  L’aggressività nei modelli animali 
A causa delle varie limitazioni che gli studi sul comportamento aggressivo 
presentano nella nostra specie, essi sono di norma eseguiti su vari modelli animali. 
Per studiare l�aggressivit�, infatti, l�uso di modelli animali offre numerosi 
vantaggi. Ad esempio, gli animali presentano di norma comportamenti 
stereotipati, che ci permettono di analizzare e manipolare sperimentalmente 
variabili comportamentali ben definite, sia dal punto di vista qualitativo  che 
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quantitativo. D�altra parte, proprio per tale ragione un solo modello animale non 
pu� essere di certo rappresentativo dell�intera gamma di comportamenti 
aggressivi umani, rendendo quindi necessario che i vari dati ottenuti su diversi 
modelli animali vengano integrati tra loro. La specie umana � unica per quanto 
riguarda l�importanza della comunicazione, nella regolazione del comportamento 
sociale, incluso il comportamento aggressivo, anche se i gesti, le posture e i 
comportamenti messi in atto nella nostra specie possono essere comuni a quelli di 
altri mammiferi. Pertanto, se da una parte le sopraesposte limitazioni nella ricerca 
sull�aggressivit� dell�uomo ci spingono a studiare anche altre specie animali, 
dall�altra la scelta delle metodologie pi� adeguate a misurare un dato parametro 
del comportamento aggressivo dipende dalla particolare specie animale che viene 
di volta in volta studiata. 
Tra i vari mammiferi, i modelli animali di gran lunga pi� utilizzati sono il 
topo e il gatto, due specie che, grazie alla somiglianza di varie strutture funzionali 
e neurofisiologiche con l�uomo, permettono confronti agevoli e informativi con la 
nostra specie. 
 
1.3. L’uso del topo come modello per lo studio dell'aggressività 
 Lo studio della biologia del comportamento aggressivo nel topo costituisce 
un valido strumento per comprendere e analizzare i meccanismi molecolari e 
neurobiologici che intervengono nei conflitti sociali nei mammiferi, 
permettendoci spesso di ottenere informazioni sulla natura del comportamento 
aggressivo negli esseri umani (Miczek, et al., 2001). Il modello murino � di 
particolare interesse per la ricerca sperimentale, grazie alla vasta letteratura sugli 
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aspetti genetici di questa specie, nonch� alla facilit� con cui il topo pu� essere 
manipolato sperimentalmente e utilizzato nei vari test comportamentali. D�altra 
parte, il comportamento del topo � complesso e in realt� costituito da varie 
modalit� comportamentali. 
Infatti, per meglio comprendere la natura del comportamento aggressivo nel topo 
bisogna riferirsi alla struttura del gruppo sociale e della famiglia in questa specie. 
Dopo la nascita, il topo cresce in unit� sociali dette demi o �grandi famiglie� , 
costituite dall�insieme della generazione parentale, degli adolescenti e dei 
prepuberi. Quando i maschi adulti e subadulti abbandonano il deme genitoriale, 
essi vanno a costituire una nuova popolazione itinerante, in cerca di un nuovo 
territorio. All�interno di un dato territorio, i maschi che si accoppiano stabiliscono 
una dominanza gerarchica nei confronti dei maschi subalterni (che non si 
accoppiano), marcando, sorvegliando e difendendo il loro territorio, al fine di 
escludere altri maschi dal territorio stesso. I maschi dominanti uccidono almeno il 
90% dei piccoli  che essi trovano nel loro territorio, mentre i maschi subordinati e 
subdominanti si accoppiano raramente e sono soggetti a numerosi attacchi da 
parte dei maschi dominanti. 
In linea generale, nel topo, possiamo far riferimento a due ben distinte 
modalit� di base del comportamento aggressivo: l�aggressivit� �competitiva�, 
caratterizzata generalmente da pattern ritualizzati e inoffensivi; e l�aggressivit� 
�difensiva�, caratterizzata, invece, da azioni di natura protettiva (Parmigiani, et 
al.,1998) 
L�aggressivit� competitiva viene messa in atto in situazioni volte, ad 
esempio, al rafforzamento della gerarchia sociale all�interno del gruppo 
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(aggressivit� minacciosa), o ad intimare a un avversario di tenersi alla larga dal 
proprio territorio (aggressivit� territoriale). In queste situazioni non vengono 
messi in atto combattimenti reali ma semplici atteggiamenti minatori. Tali 
modalit�, pertanto, presentano il vantaggio di non richiedere combattimenti reali 
ma sono semplici ammonimenti. Un altro tipo di aggressivit� competitiva consiste 
invece nel comportamento di tipo �predatorio�, caratterizzato dall�attacco ad un 
altro animale con lo scopo di cibarsene. 
  A sua volta, l�aggressivit� difensiva pu� essere di natura protettiva, cio�  
caratterizzata da forme di attacco volte all�autodifesa sia nei confronti di 
potenziali predatori, che verso situazioni ritenute pericolose. Tale tipo di 
aggressivit� � tipicamente di tipo materno, ossia costituita di comportamenti che 
vengono messi in atto da una madre per proteggere i propri piccoli. 
Nel maschio del topo, il comportamento aggressivo � tipicamente volto a 
stabilire e mantenere il territorio e/o il rango sociale. Inoltre, il comportamento 
aggressivo, di norma, non � solo limitato al combattimento con rivali adulti, ma 
come gi� detto sopra,  pu� anche essere di tipo infanticida. Tale comportamento 
ha un chiaro significato adattivo e di accesso all�accoppiamento, come quando, ad 
esempio, un individuo uccide i cuccioli non suoi che incontra nel territorio. 
Pertanto, nel maschio, l�aggressivit� si presenta con dinamiche diverse a seconda 
delle varie situazioni ambientali.  
Nella femmina, il comportamento aggressivo � invece messo in atto 
soprattutto nella competizione per il cibo, con particolare riferimento alla fase 
post-partum e durante l�allattamento. All�interno del deme familiare, infatti,la 
femmina attacca quando si ritrova in una situazione di provocazione sociale. Essa 
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cio� attacca per proteggere i propri piccoli da un intruso, oppure combatte in 
difesa del cibo. 
Le condizioni di laboratorio alterano fortemente il sistema di struttura 
familiare sopra descritto, costringendo i topi in condizioni di isolamento, oppure 
di coabitazione con una data femmina, e quindi alterano profondamente la 
normale formazione del deme familiare. D�altra parte, anche se il �setting� 
sperimentale non permette l�analisi del comportamento murino nel suo ambiente 
naturale, esso permette per� l�analisi e il controllo di molte variabili utili ai fini 
della ricerca sull�aggressivit�.  
Una variabile che viene frequentemente studiata � l�attacco tramite morsi, 
un elemento saliente dell�aggressivit� murina. Tale comportamento, infatti, 
permette di caratterizzare la natura offensiva o difensiva del comportamento 
aggressivo, a seconda delle zone che vengono colpite dal morso. Nel 
comportamento difensivo, infatti, le regioni pi� vulnerabili vengono morse pi� di 
frequente. Questo atto molto rapido � generalmente preceduto da una �minaccia 
laterale�, ossia da una rotazione del corpo accompagnata dall�erezione del pelo e 
da piccoli passi diretti verso l�avversario, senza per� che tali attacchi laterali 
esitino obbligatoriamente in un attacco mordace. 
Un altro tratto distintivo di questa modalit� di comportamenti � la rapida 
vibrazione della coda, di solito molto veloce e che riflette una condizione di alta 
eccitazione dell�animale. Intramezzati a questi comportamenti aggressivi, inoltre, 
il topo pu� anche mettere in atto comportamenti non aggressivi, come il 
camminare, l�annusarsi e il lisciarsi il pelame. Un�altra variabile di cui spesso si 
tiene conto per stabilire il grado di aggressivit� del roditore � la cosiddetta latenza 
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d�attacco, ossia l�intervallo temporale che intercorre tra la comparsa dello stimolo 
minaccioso e l�azione aggressiva vera e propria. 
 
1.3.1  I ceppi murini per lo studio del comportamento aggressivo 
Gli studi sull�aggressivit� nel topo di norma utilizzano vari ceppi di topi, 
selezionati attraverso specifici programmi sperimentali. 
Un importante programma di selezione per i caratteri aggressivi nel topo 
fu eseguito nella citt� finlandese di Turku su una popolazione di topi Swiss albino, 
classificando ciascun topo analizzato come appartenente alle due categorie TA e 
TNA. Per essere classificati in TA (Turku Aggressive) e NTA (Turku Non 
Aggressive), i topi venivano sottoposti ad un test di confronto agonistico, che 
permetteva di valutare il grado di aggressivit� di ciascun animale. Il grado di 
aggressivit� veniva definito sulla base di una scala a 7 punti, in cui i punteggi 
bassi indicano un animale docile (NTA) mentre i punteggi alti indicano un 
animale aggressivo (TA) (Lagerspetz,1964 e Sandnabba, 1996). 
Al fine di selezionare i topi con caratteristiche di tipo TA, i maschi 
appartenenti a questa categoria furono poi accoppiati con le sorelle di altri maschi 
con punteggio elevato. Per selezionare i topi con caratteristiche NTA, invece, i 
maschi con basso punteggio furono accoppiati con femmine sorelle di altri maschi 
con basso punteggio. Questo protocollo di accoppiamento permise di mantenere la 
condizione di �outbreeding�del ceppo di partenza, evitando l�accoppiamento fra 
consanguinei e mantenendo costantemente un controllo randomizzato sulla 
progenie, con il risultato finale di ottenere differenze significative sulle 
caratteristiche aggressive gi� fin dalla seconda generazione. 
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Anche nel ceppo murino outbred ICR sono state individuate due 
subpopolazioni caratterizzate da comportamenti aggressivi opposti: i topi NC900 
e NC100 (Gariepy, et al.,1996). Per selezionare il tipo di comportamento 
aggressivo di questi topi, ognuno di essi fu sottoposto ad uno scontro con un altro 
maschio in una gabbia neutrale, assegnando poi a ciascun soggetto maschio un 
punteggio sulla base di 33 variabili, tra le quali la latenza d�attacco e il numero di 
attacchi effettivi. Anche in questo caso fu poi  usato il protocollo di 
accoppiamento utilizzato nel caso dei topi TA e NTA. Per selezionare il ceppo 
NC900, infatti, i maschi con elevato punteggio furono accoppiati con sorelle di 
maschi con alto punteggio, mentre per il ceppo  NC100 furono accoppiati maschi 
e sorelle di maschi con basso punteggio, evitando comunque ogni accoppiamento 
tra consanguinei. Nel corso della selezione, i punteggi della generazione con alto 
punteggio non cambiarono. Nella generazione con basso punteggio, invece, dopo 
la quarta generazione, il punteggio si avvicin� allo zero. 
I ceppi SAL (breve latenza d�attacco) e LAL (lunga latenza d�attacco) 
sono due ceppi selezionati da un�unica popolazione iniziale di topi selvatici, sulla 
base della latenza d�attacco nei confronti di un maschio avversario in un "resident-
intruder test" (Stork et al.,2000). I maschi SAL che presentavano una latenza 
d'attacco breve, furono accoppiati con sorelle di maschi con latenza d�attacco 
breve, mentre i maschi LAL (con lunga latenza d'attacco) furono accoppiati con 
sorelle di maschi simili. La caratteristica di latenza di attacco breve si selezion� 
sin dalla prima generazione, mentre la caratteristica di latenza d'attacco lunga si 
selezion� stabilmente solo dopo la quarta generazione.  
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I pattern comportamentali di tipo LAL e SAL sono paradigmatici di due 
modalit� che possono osservarsi anche in condizioni naturali nelle comuni 
popolazioni di topi selvatici, suggerendo che questi comportamenti possono essere 
adattativi in condizioni ambientali differenti. Infatti un comportamento di tipo 
LAL potrebbe essere adattativo quando i maschi hanno una famiglia stabile, 
mentre il comportamento di tipo SAL � utile al topo quando esso deve mantenere 
attivamente un nuovo territorio. Infine, i due ceppi LAL e SAL, differiscono tra 
loro nei livelli di testosterone perinatale e adulto, nonch� nella sensibilit� tissutale 
al testosterone. 
L�aggressivit� offensiva delle femmine di topo � stata valutata tramite test 
basati sulla competizione per il cibo, dopo un periodo di deprivazione. I ceppi a 
tal fine studiati sono stati il BALB/c e il C57BL10. In analogia a quanto � 
osservato  nei maschi, anche alcune femmine mostravano un comportamento 
aggressivo. In questi test non competitivi il punteggio di aggressivit� veniva 
stabilito su una scala a 7 punti e successivamente anche in questa selezione, le 
femmine selezionate furono accoppiate con il protocollo sopra esposto di 
mantenimento dell�outbreeding. Questi studi, inoltre, hanno evidenziato il 
comportamento aggressivo delle femmine dipende sia da fattori genetici che da 
fattori socioambientali postnatali. Le femmine ad esempio, tendono ad essere pi� 
combattive se cresciute in gruppo rispetto al maschio, e mettono in atto 
comportamenti di natura aggressiva simili a quelli dei maschi che dopo lo 
svezzamento vengono messi in isolamento.(Miczek et al.,  2001). 
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1.3.2.  I paradigmi sperimentali per lo studio del comportamento aggressivo nel 
topo 
I paradigmi tradizionalmente usati in laboratorio per studiare il 
comportamento aggressivo nel topo consistono di varie situazioni sperimentali, 
quali: 
a)  Analisi dell�aggressivit� di tipo difensivo: consistente nell�isolamento di un 
singolo topo residente in una gabbia per un certo periodo di tempo e in tempi 
successivi l'aggiunta nella stessa gabbia di un secondo animale "intruso", con 
osservazione della reazione aggressiva del topo residente (Puglisi-Allegra, 1994). 
b)  Esposizione a stimoli dolorosi: uno shock elettrico viene somministrato 
all'animale e se ne osserva la risposta difensiva aggressiva (Andrade de Frias et 
al.,1987,1988; Zucchi et al., 1994). 
d)  Esposizione di femmine in allattamento ad un intruso: si osserva la reazione di 
femmine che allattano i loro piccoli all'introduzione di topi maschi nello stesso 
ambiente(Palanza et al., 1994; Rosenblatt et al., 1994). 
e)  Competizione scaturita da una condizione di deprivazione di cibo, per lo studio 
dell�aggressivit� predatoria (Blanchard and Rogers, 1990; Zagrodska et al., 
1989). 
f)  Analisi all'interno del gruppo della coesione sociale di una colonia di topi, per 
lo studio dell�aggressivit� all'interno del gruppo (Aureli et al., 1995; Gordon and  
Gust, 1993; Pellis and Pellis, 1993; Rosvold et al., 1954). 
Questi paradigmi utilizzano e considerano variabili diverse, analizzando 
tipologie di aggressivit� diverse e usando tipi di contesti diversi, nonch� diversi 
ceppi murini.  
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1.4. L’uso del gatto come modello per lo studio dell'aggressività 
Il gatto rappresenta un altro modello animale di grande utilit� per lo studio 
dell�aggressivit� il cui utilizzo, grazie alla vasta conoscenza della neurofisiologia 
di questo animale, permette di correlare direttamente un dato comportamento con 
i centri neuronali e con i sistemi di neurostrasmettitori che lo regolano. 
Nel gatto, lo studio sull�aggressivit� si basa essenzialmente su concetti ben 
definiti di comportamento aggressivo: il comportamento predatorio, o di attacco, 
e il comportamento difensivo (Siegel, 2001). Entrambi questi comportamenti 
rappresentano modelli di grande utilit� per lo studio dell�aggressivit�, grazie al 
loro significato etologico e alla loro replicabilit� nell�ambito sperimentale. 
I contributi forniti dallo studio sul gatto sono stati di grande utilit� per la 
comprensione  della neurobiologia dell�aggressivit� umana, permettendo di 
indagare l�importanza dei circuiti neurali e dei neurotrasmettitori connessi con 
questo comportamento. 
 
1.4.1.  Il comportamento aggressivo offensivo 
L� �attacco predatorio�, di natura offensiva � generalmente diretto contro 
un animale di piccola taglia come un topolino, e di norma non � mai 
accompagnato da un�esibizione violenta di rabbia. Sebbene un gatto appaia 
eccitato mentre si scaglia su un topo e lo morde, esso non mostra segni di rabbia e  
perpetra l�attacco a sangue freddo e in modo spietato.  
Le caratteristiche salienti di questo tipo di comportamento del gatto sono 
l�aria circospetta, il suo stato di allerta e il movimento rotatorio che esso compie 
attorno all�oggetto da attaccare. Nell�inseguire furtivamente un topolino, il gatto 
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balza repentinamente su di esso, indirizzando potenti morsi alla testa e alla 
regione del collo. Il gatto non ringhia o strepita e smette di attaccare appena la 
preda cessa di muoversi. 
Sebbene la predazione serva a procurare cibo, molti studi rivelano che i 
meccanismi cerebrali che organizzano il comportamento predatorio nel gatto non 
coincidono con quelli che controllano il comportamento nutritivo. Questi due 
gruppi di meccanismi possono infatti essere stimolati indipendentemente l�uno 
dall�altro. Come tutti sappiamo un gatto pu�, spesso, braccare e uccidere roditori 
o uccelli anche se non � affamato e sembra dilettarsi in questa attivit�, 
indipendentemente dalla sua utilit� nel procacciare cibo. 
 
1.4.2.  Il comportamento aggressivo difensivo 
Nel corso di un�esibizione difensiva, il gatto manifesta alcuni tipici segnali 
comportamentali, quali l�inarcamento del dorso, l�irrigidimento del pelo (in tal 
modo apparendo di grandi dimensioni), l�appiattimento delle orecchie, lo 
sfoderamento degli artigli e l�emissione di  brontolii e di sbuffi. Durante questi 
tipi di comportamenti le pupille si dilatano e i battiti cardiaci e la pressione 
sanguigna si accelerano. 
In condizioni naturali, questo tipo di comportamento � diretto contro  un 
animale della stessa specie, o di specie differente, ed ha  natura difensiva nei 
confronti del proprio territorio o dei propri cuccioli. Il sibilo, in particolare, � un 
comportamento tipico che il gatto usa anche per mantenere la dominanza sociale.