Новый эффект так называемого «речевого гена» на мышах: грызуны с этим геном лучше обучаются - Гранит науки - 2014-09-24

С тех пор как в конце 90-х прошлого века была обнаружена связь между мутацией по гену FOXP2 и нарушениями речевых функций, в разных лабораториях мира проводятся исследования по выявлению механизма воздействия этого гена на речь человека. Во-первых, было установлено, что он кодирует фактор транскрипции, то есть белок, регулирующий активность других генов. Кроме того, было показано, что последовательность FOXP2 человека отличается от таковой у шимпанзе всего двумя нуклеотидами — двумя «буквами» ДНК. А в 2009 году был проведен знаменитый эксперимент по «гуманизации» мышей этим геном: подсадка его грызунам привела к тому, что они стали громче пищать, то есть издавать звуки, сигнализирующие о тревоге, но и сам сигнал стал сложнее. Далее было установлено, что присутствие человеческого FOXP2 вызывает у грызунов изменение активности в участке головного мозга, который называется полосатым телом и вовлечен в процесс обучения.

Для изучения этого эффекта «речевого гена» нейробиолог Энн Грейбил (Ann Graybiel) из Массачусетского технологического института (MIT) вместе с командированной к ней из Германии аспиранткой Института эволюционной антропологии Макса Планка (Max-Planck Institute for Evolutionary Anthropology) Кристианой Шрайвайс (Christiane Schreiweis) провели серию экспериментов по обучению грызунов за пищевое вознаграждение в Т-образном лабиринте. Обстановка, в которой находился сам лабиринт, не всегда была одной и той же: в одних опытах это была пустая комната, в других — лаборатория со столами, полками, колбами и прочими атрибутами, которые могли служить ориентирами.

В ходе экспериментов в лабиринте ученые имели возможность наблюдать как бессознательный, «автоматический», так и сознательный процесс обучения. В одной серии опытов пища всегда помещалась так, чтобы животные, продвигаясь по лабиринту, для ее нахождения должны были сворачивать с пути в одном и том же направлении, что со временем привело к автоматизму в этом поиске. Однако иногда еду прятали в другом отсеке, но с визуальной подсказкой о ее местонахождении, что, по человеческим понятиям, требует осознанности действий. Мыши с человеческой версией FOXP2 приходили к вознаграждению раньше, чем обычные мыши — они обучились за восемь дней вместо 12, здесь, как считают ученые, был задействован как автоматический, так и осознанный процесс.

Если использовался какой-то один тип запоминания, разницы между мышами не было. По мнению Грейбил, это предполагает участие FOXP2 в переключении поведения с сознательного на автоматическое. Результаты экспериментов Грейбил и Шрайвайс публикует журнал Proceedings of the National Academy of Sciences. Рассуждая о том, какое отношение эти данные могут иметь к эволюции человеческого языка, авторы отмечают, что речь зачастую требует осознанной артикуляции, но зависит также от сложных движений губ и языка, которые становятся автоматическими. Возможно, возникновение человеческой версии FOXP2 способствовало этому переходу, когда ранние люди только начали разговаривать. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».