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彩色插图显示一个男孩在说话,一只鸟在唱歌,声音融合在他们之间。
插图:Cinyee Chiu
特征

通过听鸟的叫声来寻找自闭症的线索

通过/ 2021年9月8日

自闭症患者的沟通和语言障碍在动物身上的研究具有挑战性,原因很明显。但是科学家已经发现了人类语言和一些鸟类的歌声之间的相似之处。年轻雄性斑胸草雀(Taeniopygiaguttata)通过听和模仿成年人来学习唱歌,就像孩子学习说话一样。无论是鸣禽还是幼儿,这种学习都发生在发育早期的“关键时期”,涉及类似的神经回路。由于这些相似性,鸣禽如斑胸草雀已成为重要的研究模型语言学习孤独症。

在过去的几十年里,科学家已经对鸟类的鸣叫回路有了详细的了解托德•罗伯茨达拉斯德克萨斯大学西南医学中心神经科学副教授。他说:“这一背景为我们评估孤独症相关基因在语言中的作用提供了一个很好的基础:科学家们知道在哪里能看到鸣禽大脑对特定基因的影响。”

许多人脑区域统治演讲显示与鸟类鸣叫相关区域相似的基因表达谱。大约10年前,研究人员开始记录一些与自闭症相关的基因,如CNTNAP2,是如何在体内高水平表达的鸟鸣声的大脑区域这表明这些基因在鸟类的歌唱能力中起着作用。他们追踪了某些自闭症相关基因在歌曲学习过程中的表达变化。当年轻的雄性斑马雀唱歌时,一种名为reelin的孤独症相关蛋白的水平在一段时间内升高song-related地区一种名为DAB1的蛋白质的激活形式也与自闭症有关。因此,这些基因可能不仅与鸟类的歌唱有关,还与学习唱歌有关——也许还与人类的语言学习有关。

在过去的五年里,研究人员已经干扰了斑胸草雀大脑中各种自闭症相关基因的表达,以评估这些基因在歌曲学习中的作用。他们发现降低CNTNAP2的产量在年轻雄性斑胸草雀学习鸣叫的关键区域,它们的大脑削弱了从父亲那里学习鸣叫的能力。他们压抑了表达FOXP1FOXP2基因研究发现,在鸟类的基底神经节中发现了与人类语言有关的自闭症相关基因,并发现这样做也会阻碍歌曲学习。今年早些时候发表的一项研究表明抑制FOXP1的产生在一个叫做HVC的鸣叫区域,可以阻止雏鸟学习新的鸣叫,尽管它们仍然可以练习和完善它们已经知道的鸣叫,这暗示了这种基因在鸣叫学习过程的一个特定方面的作用。

鸟鸣不是语言的完美类比。斑马雀的歌声是一个单一的重复序列,比人类丰富的语言更简单。“我们可以将这些声音重新组合,使其具有许多不同的附加含义,而对于这只鸟来说,其含义实际上只是:‘嘿,我想成为你的伴侣,’”他说凯特琳相悖,博士后研究员Eric Courchesne说道Nathan Lewis加州大学圣地亚哥分校

但鸣禽的相似性足以帮助研究人员理解自闭症患者的语言困难,并为提高自闭症患者的语言学习提供线索。这些鸟甚至可能为测试旨在提高语言技能的治疗提供一个平台。罗伯茨说:“最终目标之一是了解在发展的哪个阶段需要进行干预,以及这些干预需要有多强或多持久。”

本文引用:https://doi.org/10.53053/BCCO9981


标签: 自闭症 基因表达 语言 口语版 发声