鳥類與人類共享“語言”基因

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幼鳥學習鳴叫的過程與幼兒學習說話的過程有許多共同特徵。現在,研究人員已經確定了鳥類和人類之間的一種共同基因,這種基因是這兩種能力的基礎。這一發現標誌著探索聲音學習遺傳基礎的努力的開始。

聲音學習是許多動物的特徵,包括人類、海豚、鯨魚和鳥類。為了探究遺傳學如何指導這一過程,柏林馬克斯·普朗克分子遺傳學研究所的塞巴斯蒂安·海斯勒和杜克大學醫學中心的和多浩弘及其同事專注於一種名為FoxP2的基因,該基因的突變與人類的語言問題有關。“在受影響的人類中,這種突變會導致非常具體的功能障礙,”杜克大學的研究合著者埃裡希·賈維斯解釋說。“這些人基本上具有正常的運動協調能力,但無法正確發音單詞或將它們組成語法正確的句子。更重要的是,他們難以理解複雜的語言。”該團隊分析了FoxP2在多種鳥類物種(包括聲音學習者和非學習者)以及鱷魚(鳥類最近的現存親戚)中的表達。

研究人員今天在《神經科學雜誌》上報告說,在人類和鳥類中,該基因都在一個被稱為基底神經節的大腦區域表達。“我們發現,FoxP2的水平似乎在鳥類開始改變其鳴叫之前的時間段內有所增加,”賈維斯說。“因此,這與因果關係作用一致,在這種作用中,基因被開啟,使歌曲學習迴路變得更具可塑性,從而使鳥類能夠模仿聲音。”相比之下,在非聲音學習物種中,該團隊沒有觀察到FoxP2活動的任何定位或差異水平。該團隊接下來計劃調查會唱歌的鳥類和不會唱歌的鳥類之間是否存在細微的FoxP2序列差異,並研究該基因的突變如何影響聲音學習。其他因素,例如大腦和控制聲音的運動神經元之間的連線,也有助於聲音學習。但賈維斯指出,“像FoxP2這樣的古老基因似乎與人類和鳥類的學習性發聲都有關,這非常有趣。”

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