人類(lèi)語(yǔ)言中涉及的基因影響小鼠的聲音交流

根據(jù)發(fā)表在行為神經(jīng)科學(xué)前沿雜志上的一項(xiàng)新研究，成年小鼠的超聲聲音通信受到人類(lèi)言語(yǔ)所需的相同基因的影響。

該研究的作者報(bào)告了他們對(duì)Forkhead盒蛋白2(FOXP2)基因突變對(duì)成年雄性小鼠發(fā)聲模式影響的研究結(jié)果。

FOXP2基因調(diào)節(jié)人類(lèi)的言語(yǔ)產(chǎn)生。該基因的遺傳畸變會(huì)損害語(yǔ)音的產(chǎn)生和理解。

雖然老鼠不能像人類(lèi)一樣使用語(yǔ)音進(jìn)行交流，但他們確實(shí)發(fā)聲作為彼此溝通的手段。

目前的研究試圖確定FOXP2缺陷是否對(duì)小鼠的交流具有與對(duì)人類(lèi)相似的后果。

“這項(xiàng)研究支持'連續(xù)統(tǒng)假說(shuō)'，即FOXP2影響所有哺乳動(dòng)物而不僅僅是人類(lèi)的聲音產(chǎn)生，”杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心，霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所和洛克菲勒大學(xué)的資深作者Erich Jarvis博士說(shuō)。

研究人員調(diào)查了26只雄性小鼠，這些小鼠的FOXP2突變與言語(yǔ)缺陷型人群相同，24只雄性小鼠FOXP2蛋白水平正常(野生型小鼠)。

將兩種類(lèi)型的小鼠置于幾個(gè)獨(dú)特的環(huán)境中 - 與活性野生型雌性小鼠一起飼養(yǎng)，僅接近野生型雌性的尿液，或者與睡眠的雌性或睡眠雄性小鼠一起飼養(yǎng)。這些特定背景來(lái)自同一團(tuán)隊(duì)2015年的研究。

這項(xiàng)過(guò)去的研究發(fā)現(xiàn)，在這些不同的社會(huì)環(huán)境中，健康的男性在超聲波發(fā)聲(USVs)的序列和持續(xù)時(shí)間上產(chǎn)生了差異，超聲波發(fā)聲是老鼠制造的人類(lèi)聽(tīng)不到的高音調(diào)聲音。

在這項(xiàng)新研究中，Jarvis博士及其合作者希望確定FOXP2缺乏對(duì)小鼠的通訊模式是否有影響。

結(jié)果表明，F(xiàn)OXP2雜合子難以產(chǎn)生野生型小鼠可以輕松創(chuàng)建的復(fù)雜聲音通信模式 - 通過(guò)音節(jié)長(zhǎng)度和隨時(shí)間產(chǎn)生的獨(dú)特音節(jié)數(shù)量來(lái)衡量。

當(dāng)在活躍的雌性小鼠存在下比較FOXP2雜合子和野生型雄性的交流時(shí)，這些差異特別強(qiáng)烈。

在這種情況下，野生型雄性的雜合子產(chǎn)生最復(fù)雜的音節(jié)類(lèi)型和可用于復(fù)習(xí)的序列的可能性是其三倍。

作者說(shuō)：“老鼠沒(méi)有人類(lèi)和歌曲學(xué)習(xí)鳥(niǎo)類(lèi)復(fù)雜的聲樂(lè)學(xué)習(xí)行為。”

“盡管如此，我們發(fā)現(xiàn)小鼠和人類(lèi)中相同的FoxP2突變會(huì)導(dǎo)致對(duì)發(fā)聲測(cè)序的重疊影響。”

“特別是，在保留音節(jié)聲學(xué)結(jié)構(gòu)的背景下，我們看到音節(jié)序列的長(zhǎng)度和復(fù)雜性的減少。”

科學(xué)家們還進(jìn)行了復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析，以驗(yàn)證這一發(fā)現(xiàn)，他們的結(jié)論也是正確的。

在所有錄音結(jié)束后，該團(tuán)隊(duì)使用了一種稱(chēng)為來(lái)自聲帶喉肌的跨突觸追蹤的過(guò)程來(lái)比較野生型和雜合子FOXP2小鼠的聲帶大腦區(qū)域。

該研究表明，雜合子的聲帶運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元在皮質(zhì)中的分布比野生型小鼠更廣泛。

這一證據(jù)表明，F(xiàn)OXP2突變影響與有效通訊相關(guān)的神經(jīng)元的位置和功能，從小鼠一直到人類(lèi)。

鄭重聲明：本文版權(quán)歸原作者所有，轉(zhuǎn)載文章僅為傳播更多信息之目的，如有侵權(quán)行為，請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系我們修改或刪除，多謝。