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      生物學家報告說鳴禽中的基因可以提供有關(guān)人類語言障礙的線索
      
			
      
				2019-04-24 10:28:04
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      根據(jù)eLife期刊發(fā)表的一項新研究，對鳴禽如何學習唱歌的見解提供了有關(guān)人類語言障礙的有希望的線索，并可能導致治療它們的新方法。
      

      生物學家報告說鳴禽中的基因可以提供有關(guān)人類語言障礙的線索
      

      大約有9,000種鳥類，其中約一半是鳴禽。當這些鳥唱歌時，稱為FoxP2的主基因的活性在稱為區(qū)域X的聲音控制中涉及的大腦的關(guān)鍵區(qū)域中下降.FoxP2的減少產(chǎn)生數(shù)千個其他基因的活性的變化。
      

      FoxP2在人類言語中也發(fā)揮著重要作用。加州大學洛杉磯分校綜合生物學和生理學教授，該研究的高級作者斯蒂芬妮懷特認為，F(xiàn)oxP2及其引起的變化可能是聲樂學習的分子基礎(chǔ)的一部分。在人類和鳥類的細胞過程同時產(chǎn)生全長蛋白和較短的方式這個基因版本的蛋白質(zhì)。長版本調(diào)節(jié)其他基因;簡短版本的作用仍然是個謎。長版本中具有突變的人類的言語存在問題。
      

      為了防止X區(qū)的這種下降，White的研究團隊使用類似于人類基因治療的方法在雄性斑胸草雀中插入一種FoxP2。在這樣做之后，當鳥兒唱歌，而不是他們的FoxP2水平下降，水平仍然很高。FoxP2水平與鳥類歌唱的脫鉤阻礙了他們的歌曲學習。
      

      “從某種意義上說，這可能是'實踐變得完美'的分子版本，以及為什么人們需要一遍又一遍地重復運動技能來學習它們，而不僅僅是讓別人告訴你，”懷特說。
      

      懷特說，很少有語言障礙的治療方法得以發(fā)展，因為科學家對聲樂交流的分子基礎(chǔ)知之甚少。這項研究的結(jié)果可能導致為人們的言語問題創(chuàng)造新的治療方法，包括自閉癥兒童和FoxP2突變版本的人。懷特對人類行為感興趣，但表示人類很難在細胞和突觸水平上進行研究。
      

      通過在關(guān)鍵時期的反復試驗，這些鳥兒會產(chǎn)生一首適合求愛的歌曲。鳴鳥，就像人類一樣，在青少年時期最擅長學習聲樂交流技巧。在鳥類中，這是當他們學習一首他們將在以后的生活中使用的歌曲作為求愛之歌。在人類中，這是最容易學習語言技能的時候。在這個關(guān)鍵時期結(jié)束后，人們更難學習語言，并且某些鳥類更難學習他們的歌曲。雄性斑胸草雀在孵化后35至100天學會唱一首求愛歌曲。
      

      懷特和她的同事們開始確定FoxP2在學習關(guān)閉的關(guān)鍵時期之前和之后如何影響斑馬魚的數(shù)千種其他基因。
      

      “我們在幼鴿中發(fā)現(xiàn)了一系列基因，這些基因在唱歌時會發(fā)生變化，與學習有關(guān)，”懷特說，他也是加州大學洛杉磯分校腦研究所的成員。“這些模式在老鳥身上消失了。其中許多基因?qū)θ祟愓Z言發(fā)展至關(guān)重要。”
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)，將類似于基因治療的方法應用于長版FoxP2會破壞學習。令他們驚訝的是，將這些方法應用于短版本并沒有。相反，它導致歌曲在演繹之間的變化較小。
      

      “我們確定了涉及關(guān)鍵時期聲樂學習的基因網(wǎng)絡(luò)，包括與人類言語相關(guān)的基因，”懷特說。“藥理學上針對這些途徑可能會導致開發(fā)治療人類通訊缺陷的新藥。”
      

      科學家研究了X區(qū)的數(shù)千個基因，這些基因是鳥類歌曲電路的重要組成部分。(區(qū)域X位于雄性雀科的基底神經(jīng)節(jié)，位于大腦皮層下方。)
      

      懷特說，區(qū)域X中的這些基因以協(xié)調(diào)的方式變化，就像一個由導體領(lǐng)導的管弦樂隊，以FoxP2為導體。
      

      “并不是所有基因(或樂器演奏者)都變得吵鬧或變得安靜;而是他們以協(xié)調(diào)的方式改變，”懷特說。“我們將這些稱為'基因套件'，其中一套基因與幼鳥的學習高度相關(guān)。”
      
			

			
        
      
			
      
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