在過去二十多年間，科學(xué)家們一直都認(rèn)為Foxp2基因和人類的語言能力發(fā)展相關(guān)。本周發(fā)表在《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上的一項(xiàng)研究顯示，將這一基因引入小鼠會加快它們的學(xué)習(xí)速度。這一結(jié)果可以幫助解釋我們產(chǎn)生和理解語言能力的演化過程，而原因可能就在于50萬年前產(chǎn)生的一個基因突變。
Foxp2被稱為語言基因，最初是在一個具有嚴(yán)重語言困難的家庭中被發(fā)現(xiàn)的。由于人類從與黑猩猩的共同祖先中分支出來，在Foxp2基因上只產(chǎn)生了兩個關(guān)鍵性突變，讓人不禁思考，如果大猩猩擁有了我們的Foxp2基因會怎么樣？
首先，科學(xué)家們從小鼠下手開始探究這一問題。由來自麻省理工大學(xué)的Ann Graybiel和來自馬克斯·普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所的Svante P??bo將兩個氨基酸突變引入了小鼠，讓它的Foxp2變成了人類版本的基因。而這個改變影響了小鼠腦部的紋狀體，這一區(qū)域在人腦中對運(yùn)動和認(rèn)知行為十分重要。紋狀體的不同區(qū)域負(fù)責(zé)兩種模式的學(xué)習(xí)，一種是有意識的稱為陳述性學(xué)習(xí)，而另一種為無意識的稱為程序性學(xué)習(xí)，兩種學(xué)習(xí)分別產(chǎn)生陳述性記憶和程序記憶。
研究團(tuán)隊(duì)讓小鼠進(jìn)行一系列迷宮實(shí)驗(yàn)。在只需要一種記憶的情況下，帶有人類Foxp2基因的小鼠與普通小鼠的表現(xiàn)差不多，但當(dāng)需要使用兩種學(xué)習(xí)方式時，帶有人類Foxp2基因的小鼠對刺激反應(yīng)聯(lián)系的學(xué)習(xí)要比一般小鼠快得多。例如，根據(jù)T形路口兩個方向迷宮底部質(zhì)地和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擺設(shè)的不同，選擇向左還是向右走，從而找到好吃的。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人類版本的Foxp2基因讓小鼠更容易將新的學(xué)習(xí)經(jīng)歷轉(zhuǎn)化成程序性的行為過程。帶有人類Foxp2基因的小鼠記住這一路線僅用了不到一周時間，而普通小鼠則花了11周。
Graybiel說：“這一發(fā)現(xiàn)為我們的語言基因可能與某種特殊形式的學(xué)習(xí)相關(guān)提供了證據(jù)，這種學(xué)習(xí)形式讓我們不必再有意識地建立聯(lián)系，而是使用近乎自動式的方法來根據(jù)周圍環(huán)境中的刺激信號做出反應(yīng)?！?/p>
Foxp2基因通過開啟或關(guān)閉其它基因來幫助協(xié)調(diào)大腦活動，使之能進(jìn)行語言的學(xué)習(xí)。Graybiel解釋道，語言通常被認(rèn)為是有意識的思想處理能力的一個跳躍，但它也要依靠唇部和舌部的復(fù)雜運(yùn)動才能成為自動化的動作。當(dāng)嬰兒開始學(xué)說話時，F(xiàn)oxp2可能給我們提供了一個對嘴唇和舌頭無意識的控制。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，也許這一基因也在早期人類語言的出現(xiàn)中也起了一定作用。
[Ivy喵 via IFLScience]
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