2024.04.19 19:26

Мовні гени управляють синапсами



Мовні гени управляють синапсами

Немає нічого дивного в тому, що мовні здібності залежать від генів, проте до 2001 року вчені майже нічого не знали про те, які гени впливають на мову. Ситуація змінилася після дослідження однієї сім'ї, члени якої страждали від дефектів мови, причому проблеми у них були не тільки з вимовою, але і з синтаксисом, і з розумінням чужої мови.

Виявилося, що в цій сім'ї мутований ген Foxp2, який миттєво став "зіркою" у науковому світі.

Незабаром з'ясувалося, що цей ген відповідає не тільки за виразність мови мабуть, людина взагалі навчився говорити за допомогою Foxp2. Його, зрозуміло, виявили і у шимпанзе, але у них він відрізнявся від людського за двома нуклеотидним "буквах" в ДНК мабуть, ці дві мутації допомогли перетворити тваринні звуки в складноструктурованих мова. У 2009 році був поставлений цікавий експеримент: людський Foxp2 вводили в геном мишей, після чого миші, звичайно, не починали говорити людським голосом, але звуки, які вони видавали, помітно ускладнювалися.

Нервова клітина з "входами" для з'єднання з іншими клітинами; місця потенційних контактів пофарбовані зеленим. (Фото Yoichi Araki / Johns Hopkins University School of Medicine.)
Словом, Foxp2 вивчали з різних боків (виявилося навіть, що у жінок копій цього гена більше, ніж у чоловіків, з чого негайно вивели підвищену схильність прекрасної статі до балачок). Але молекулярні механізми, за допомогою яких Foxp2 панує над промовою, залишалися прихованими. Однак завдяки роботі дослідників з Медичної школи Університету Джонса Хопкінса (США) ця таємниця трохи прочинилися. Річарду Хуганір (Richard Huganir) і його колегам вдалося зв'язати Foxp2 з динамікою міжнейронних синапсів.

Про Foxp2 відомо, що він впливає на активність декількох генів, серед яких є ген під назвою Srpx2. Саме на нього наткнулися дослідники, коли перевіряли кілька сотень білків на їх здатність підсилювати або послаблювати синапси. З десятка обраних білків Srpx2 привернув особливу увагу через свого зв'язку з епілепсією і мовними порушеннями.

Як пишуть автори роботи в Science, Srpx2 збільшував число синапсів між нейронами в тій області мозку мишей, яка еквівалентна мовному центру в людському мозку. Якщо цей ген у дитинчат мишей був вимкнений, то відібрані від матері малюки пищали менше звичайного. Коли ж ген включали назад, "мовні" здібності у мишенят відновлювалися.

Активність Srpx2 залежала від Foxp2, однак якщо Foxp2 було багато, то Srpx2 давав менше синапсів. Мабуть, настройка мовних здібностей вимагає дотримання певного балансу між сполуками, а не простого їх збільшення.

Ці експерименти вперше показали, як речовий ген Foxp2 впливає на організацію "нейронів голосового спілкування", якщо їх можна так назвати. Досі, як уже говорилося, особливості роботи Foxp2 і його взаємодію з посредничали генами залишалося від дослідників прихованим. Автори роботи поки що не можуть сказати, на які саме нейрони впливають Foxp2 і Srpx2: чи то на ті, від яких залежить дешифровка звукового сигналу, чи то на ті, яким підкоряються мовні руху, чи то на ті й інші разом. У найближчому майбутньому вони сподіваються прояснити і це питання.

Підготовлено за матеріалами Медичної школи Університету Джонса Хопкінса. Зображення на заставці належить Shutterstock.

Читайте також: Полювання і риболовля в екстремальних умовах

 


Цікавий факт

За статистикою, вірогідність бути убитим пробкою від шампанського більше, ніж від укусу отруйного павука.