大量的科学研究是由一个非常基本的问题驱动的：是什么使我们成为人类？ 而人类大脑的哪些特性使这些才能成为可能？科学家们面临的一个挑战是，回答这些问题通常需要使用非人类动物作为研究对象。事实上，当涉及到研究人类独有的才能，如语言时，动物模型甚至已被证明是必不可少的。
2001年，牛津大学的Cecilia S. L. Lai及其同事鉴定出FOXP2是第一个专门参与人类言语和语言发展的基因。当研究人员开始研究一个表现出严重语言缺陷的家庭成员时，发现了该基因：他们难以说出语法正确的句子，并且经常无法理解他人的语言，尽管他们没有表现出其他认知障碍。对该家庭的基因分析表明，这些严重的语言缺陷与FOXP2基因的突变有关。有趣的是，FOXP2基因在包括人类、鸣禽、蝙蝠和啮齿动物在内的脊椎动物中高度保守，这可能表明其具有共同的功能。来自多种动物的实验证据表明，FOXP2在交流中起着一般性作用。例如，缺乏该基因的小鼠会产生异常的超声波发声，而该基因在鸣禽大脑中表达会随着声音学习而发生变化。
小鼠在阐明FOXP2在交流和精细运动发展中的作用方面尤其有用。虽然这可能看起来是矛盾的（啮齿动物不会说话，那么它们如何教给我们关于言语的知识呢？），但小鼠有几个重要的优势。作为哺乳动物，它们与人类在解剖学上有很多共同之处，并且它们的整个基因组已被测序。多种实验技术很容易在小鼠身上使用，包括各种基因操作和行为分析。最近发现雄性小鼠发出超声波歌曲，这进一步增加了它们作为声音交流的行为相关模型的吸引力。
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Polly Campbell和她在佛罗里达大学的同事试图通过系统地描述FOXP2蛋白在实验小鼠、鹿鼠和中美洲两种唱歌小鼠中的神经分布来扩展FOXP2的研究。研究人员选择检查唱歌小鼠，因为它们复杂的发声需要面部肌肉的精确协调，这提出了FOXP2在参与精细运动控制的区域中独特表达模式的可能性。Campbell及其同事还希望利用他们的数据为所有哺乳动物（而不仅仅是人类和鸣禽等产生复杂发声的物种）中常见的FOXP2通路开发更通用的模型。
尽管作者预计会发现唱歌小鼠相对于其他两种小鼠物种在FOXP2表达方面存在差异，但他们惊讶地发现，所有四个物种的大脑中的表达模式通常非常相似。富含FOXP2蛋白的大脑区域包括小脑和下橄榄复合体（与运动准备和运动输出的时间有关）、边缘皮层（参与动机调节和感觉输入的评估）以及嗅觉系统的部分，嗅觉系统是大多数啮齿动物社交互动和情绪反应不可或缺的一部分。有趣的是，FOXP2蛋白在嗅觉系统中的分布也表明参与评估感觉输入的情感内容。表达强烈定位于这些深层大脑结构，加上在负责控制面部肌肉和喉部的区域中表达相对缺乏，表明FOXP2更多地参与动机和整合通路，而不是直接控制精细运动输出。
Campbell和她的同事们也被丘脑中FOXP2的高表达水平所震惊，丘脑是一种大脑结构，充当感觉输入和皮层之间的中继站。在所有四个小鼠物种中，在丘脑的听觉、视觉、体感和运动区域都发现了FOXP2表达。这表明该蛋白质在感觉运动整合中具有功能作用，而不是更具体地参与调节与声音交流相关的特定感觉或运动通路。
这四种不同的小鼠物种中FOXP2表达的相似性意味着什么？作者认为，如果FOXP2基因的功能不扩展到物种间发声复杂性的差异，那么它可能具有更广泛的功能。Campbell等人认为，尽管FOXP2与学习性声音交流所必需的大脑通路密切相关，但它并不局限于这些通路。相反，FOXP2似乎是感觉处理和一般感觉运动整合的重要组成部分。
基于他们的数据，Campbell和她的同事们提出了一个FOXP2参与的模型，该模型包括至少三个主要的大脑回路，所有这些回路都依赖于丘脑的感觉处理以及来自皮层和皮层下结构的输入。第一条通路涉及基于来自丘脑和边缘皮层的输入来调节精细运动反应。第二条通路包括通过小脑和橄榄复合体之间的连接来调节运动输出的时间方面。第三条提议的通路涉及丘脑中多模式感觉输入的整合。作者指出，这些回路都不是声音产生或感知的专属，但每个回路都有可能影响声音交流的不同方面。
Campbell及其同事实验的结果突显了一个重要的担忧：将一种行为归因于单个基因的危险性。尽管FOXP2被誉为“语言基因”，但这个实验是一个重要的提醒，即真实情况要复杂得多。有趣的是，该基因更广泛的功能意味着FOXP2功能的各种动物模型，而不仅仅是那些具有人类语言类似物的动物模型，可能是有价值的和信息丰富的。看来小鼠（和其他不太可能的动物）最终可能能够阐明人类语言的遗传基础。
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