Abstract Psychopathy and autism are both associated with aberrant social interaction and communication, yet only psychopaths are markedly antisocial and violent. Here we compared the functional neural alterations underlying these two different phenotypes with distinct patterns of socioemotional difficulties. We studied 19 incarcerated male offenders with high psychopathic traits, 20 males with high-functioning autism and 19 age-matched healthy controls. All groups underwent functional magnetic resonance imaging while they viewed dynamic happy, angry and disgust facial expressions or listened to laughter and crying sounds. Psychopathy was associated with reduced somatomotor responses to almost all expressions, while subjects with autism demonstrated less marked and emotion-specific alterations in the somatomotor area. These data suggest that psychopathy and autism involve both common and distinct functional alterations in the brain networks involved in socioemotional processing.

Abstract Sex is one of the most rewarding and motivating behaviours for humans. Endogenous mu-opioid receptor system (MORs) plays a key role in the mammalian reward circuit. Both human and animal experiments suggest the involvements of MORs in human sexual pleasure, yet this hypothesis currently lacks in vivo support. We used positron emission tomography (PET) with the radioligand [11C]carfentanil, which has high affinity for MORs to quantify endogenous opioid release following orgasm in man. Subjects were scanned twice: Once immediately after reaching an orgasm and once in a baseline state. Haemodynamic activity was measured with functional magnetic resonance imaging during penile stimulation from partner. The PET data revealed significant opioid release in hippocampus. Haemodynamic activity in somatosensory and motor cortices as well as hippocampus and thalamus increased during penile stimulation, and thalamic activation was linearly dependent on self-reported sexual arousal. Altogether these data show that endogenous opioidergic activation in the medial temporal lobe is centrally involved in sexual arousal.

Abstract Opioid and dopamine receptor systems are implicated in the pathoetiology of autism, but in vivo human brain imaging evidence for their role remains elusive. Here, we investigated regional type 2 dopamine and mu-opioid receptor (D2R and MOR, respectively) availabilities and regional interactions between the two neuromodulatory systems associated with autism spectrum disorder (ASD). In vivo positron emission tomography (PET) with radioligands [11C]raclopride (D2R) and [11C]carfentanil (MOR) was carried out in 16 adult males with high functioning ASD and 19 age and sex matched controls. Regional group differences in D2R and MOR receptor availabilities were tested with linear mixed models and associations between regional receptor availabilities were examined with correlations. There were no group differences in whole-brain voxel-wise analysis of DR2 but ROI analysis presented a lower overall mean D2R availability in striatum of the ASD versus control group. Post hoc regional analysis revealed reduced D2R availability in nucleus accumbens of the ASD group. The whole-brain voxel-wise analysis of MOR revealed precuneal up-regulation in the ASD group, but there was no overall group difference in the ROI analysis for MOR. MOR down-regulation was observed in the hippocampi of the ASD group in a post hoc analysis. Regional correlations between D2R and MOR availabilities were weaker in the ASD group versus control group in the amygdala and nucleus accumbens. These alterations may translate to disrupted modulation of social motivation and reward in ASD.

Abstract Background Psychopathy is characterized by antisocial behavior, poor behavioral control and lacking empathy, and structural alterations in the corresponding neural circuits. Molecular brain basis of psychopathy remains poorly characterized. Methods Here we studied type 2 dopamine receptor (D2R) and mu-opioid receptor (MOR) availability in convicted violent offenders with high psychopathic traits (n=11) and healthy matched controls (n=19) using positron emission tomography (PET). D2R were measured with radioligand [ 11 C]raclopride and MORs with radioligand [ 11 C]carfentanil. Results Psychopathic subjects had lowered D2R availability in caudate and putamen, and D2R striatal availability was also associated with degree of psychopathic traits in this prisoner sample. No group differences were found in MOR availability, although in the prisoner sample, psychopathic traits were negatively correlated with MOR availability amygdala and nucleus accumbens. Conclusions We conclude that D2R signaling could be the putative neuromolecular pathway for psychopathy, whereas evidence for the aberrant MOR system is more limited.

Abstract The endogenous mu-opioid receptor (MOR) system modulates a multitude of social and reward-related functions, and exogenous opiates also influence sex drive in humans and animals. Sex drive shows substantial variation across humans, and it is possible that individual differences in MOR availability underlie interindividual of variation in human sex drive. Here we measured healthy male subjects’ ( n =52) brain’s MOR availability with positron emission tomography (PET) using an agonist radioligand, [ 11 C]carfentanil, that has high affinity for MORs. Sex drive was measured using self-reports of engaging in sexual behaviour (sex with partner and masturbating). Bayesian hierarchical regression analysis revealed that sex drive was positively associated with MOR availability in cortical and subcortical areas, notably in caudate nucleus, hippocampus, and cingulate cortices. These results were replicated in full-volume GLM analysis. These widespread effects are in line with high spatial autocorrelation in MOR expression in human brain. Complementary voxel-based morphometry analysis ( n =108) provided limited evidence for association between sex drive and cortical density in the midcingulate cortex. We conclude that endogenous MOR tone is associated with individual differences in sex drive in human males.