Как болтливые младенцы, певчие птицы учатся напевать путем имитации их старшим. Теперь, исследователи нашли, что ген, ответственный за ясное произношение в людях, также критически важен для надлежащего развития песни у зебровых амадин. Исследование, сообщил 4 декабря в Биологии PLoS, предполагает, что мозги птицы могут помочь ученым понять речь и нарушения речи в людях.Названный «речевой ген», FOXP2 был сначала идентифицирован в 2001, когда ученые нашли видоизмененную версию в семье с серьезными речевыми проблемами.
Ген, как полагают, кодирует для протеина, влияющего на координацию между движениями рта и речью (ScienceNOW, 3 октября 2001). Начиная с его открытия исследователи нашли, что ген играет роль в развитии языка (ScienceNOW, 14 августа 2002), что мышам нужен ген для испускания типичных ультразвуков (ScienceNOW, 21 июня 2005), и что это играет роль в эхолокации летучей мыши (ScienceNOW, 19 сентября).
После того, как исследователи обнаружили в 2004, что FOXP2 выражен в тех же областях мозга в людях и зебровых амадинах, изучающей песню птице, нейробиолог Констанс Шарфф из Макс. Планка Института Молекулярной генетики в Берлине начала заниматься расследованиями, могли ли бы такие птицы помочь ученым понять, как люди учат язык. Шарфф и ее коллеги использовали вмешательство РНК (RNAi), процедура, запрещающая экспрессию гена, для сокращения уровней FOXP2 у зебровых амадин. Когда птицам было 23 дня, возраст, в котором песня, учащаяся, как известно, начинается, исследователи ввели берега РНК подавления активности гена в семь мозгов зябликов самца зебры, с помощью 10 зябликов в качестве средств управления.
Птицы были сохранены в звуковых камерах изоляции со взрослыми мужчинами, действовавшими как наставники так же, как они будут в природе. В течение 60 дней бригада делала запись песен RNAi-рассматриваемых птиц и их коллег контроля и проанализировала их, чтобы видеть, как хорошо они тиражировали песни своих наставников.Птицы с уменьшенным FOXP2 были менее точными в копировании песен, и их слоги были более «шаткими», означая, что они изменились каждый раз, когда они были произведены, исследователи обнаружили. Шарфф говорит, что это предполагает, что птицы испытали затруднения с помощью сенсорной информации от наставников для изменения их моторных выводов.
Условие выглядит подобным замеченному в пациентах со словесной диспраксией развития, расстройством, влияющим на производство слова и грамматику. «Общее языковое сообщество еще не приняло птицу как модель», говорит Шарфф. «Но птицы не глупы. Это исследование приносит домой это».Поскольку RNAi не использовался для расхолаживания деятельности FOXP2, пока спустя 23 дня после заштрихованных птиц, новое исследование не показывает, что ген имеет роль вне эмбрионального развития, говорит, что у нейрогенетика Саймона Фишера из Оксфордского университета в Великобритании «Ген, по крайней мере в певчих птицах, могут быть важные активные функции в [нервных] схемах», говорит он.
Нейрогенетик Дэниел Джешвинд из Калифорнийского университета, Лос-Анджелес, соглашается, добавляя, что исследование открывает окно в интеграцию сенсорных и двигательных функций. «Это – красивая система для рассмотрения этого изучения», говорит он.