鸟类与人类共享“语言”基因

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幼鸟学习鸣叫的过程与幼儿学习说话的过程有许多共同特征。现在,研究人员已经确定了鸟类和人类之间的一种共同基因,这种基因是这两种能力的基础。这一发现标志着探索声音学习遗传基础的努力的开始。

声音学习是许多动物的特征,包括人类、海豚、鲸鱼和鸟类。为了探究遗传学如何指导这一过程,柏林马克斯·普朗克分子遗传学研究所的塞巴斯蒂安·海斯勒和杜克大学医学中心的和多浩弘及其同事专注于一种名为FoxP2的基因,该基因的突变与人类的语言问题有关。“在受影响的人类中,这种突变会导致非常具体的功能障碍,”杜克大学的研究合著者埃里希·贾维斯解释说。“这些人基本上具有正常的运动协调能力,但无法正确发音单词或将它们组成语法正确的句子。更重要的是,他们难以理解复杂的语言。”该团队分析了FoxP2在多种鸟类物种(包括声音学习者和非学习者)以及鳄鱼(鸟类最近的现存亲戚)中的表达。

研究人员今天在《神经科学杂志》上报告说,在人类和鸟类中,该基因都在一个被称为基底神经节的大脑区域表达。“我们发现,FoxP2的水平似乎在鸟类开始改变其鸣叫之前的时间段内有所增加,”贾维斯说。“因此,这与因果关系作用一致,在这种作用中,基因被开启,使歌曲学习回路变得更具可塑性,从而使鸟类能够模仿声音。”相比之下,在非声音学习物种中,该团队没有观察到FoxP2活动的任何定位或差异水平。该团队接下来计划调查会唱歌的鸟类和不会唱歌的鸟类之间是否存在细微的FoxP2序列差异,并研究该基因的突变如何影响声音学习。其他因素,例如大脑和控制声音的运动神经元之间的连接,也有助于声音学习。但贾维斯指出,“像FoxP2这样的古老基因似乎与人类和鸟类的学习性发声都有关,这非常有趣。”

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