FoxP2是科學家找到的*個和「語言」關系密切的基因,一項新研究以實驗證明,F(xiàn)oxP2和錦華鳥(zebra finch)學習唱歌的能力有關。
語言常被視為人類之所以異于其它動物的一項重要能力,也因此語言的形成一直吸引著許多科學家的興趣。但是除了人類之外,黑猩猩、鳥類、海豚也都有以聲音溝通的能力。
在一篇研究遺傳性語言障礙的家族"KE family"的論文中指出,F(xiàn)oxP2的突變是造成他們語法使用缺陷的原因。一項針對錦華鳥的研究也顯示,在雄性幼鳥學習唱歌的時期,腦內(nèi)Area X(相當于哺乳類的紋狀體構造)的FoxP2表現(xiàn)量會升高。在小鼠的研究中則發(fā)現(xiàn),F(xiàn)oxP2在胚胎時期,就開始大量地表現(xiàn)在以后會發(fā)育成紋狀體的前驅(qū)構造LGE中,且其表現(xiàn)持續(xù)到成年期間;此外,在FoxP2基因剔除小鼠的研究顯示,其異型合子缺乏以超音波發(fā)音呼叫母鼠的能力。甚至,在蝙蝠的回聲定位系統(tǒng)中,F(xiàn)oxP2的演化和多樣性也扮演著重要的角色。
就像人類嬰兒的牙牙學語一般,錦華鳥也是藉由模仿成鳥來學習唱歌的。因此,科學家們一直很希望能藉由鳥類學習唱歌的能力,來研究FoxP2和人類語言的關系。德國柏林馬克斯普朗克分子遺傳學研究所的神經(jīng)生物學家Sebastian Haesler等人,在2007年12月的PLoS Biology發(fā)表他們的研究成果。他們在雄性幼鳥約23天大,開始學唱歌的時候,利用病毒感染,以RNA干擾(RNAi)的方式降低Area X的FoxP2表現(xiàn)量。他們發(fā)現(xiàn),經(jīng)過兩個月與成年雄鳥學習唱歌的時間后,實驗組的鳥兒較無法準確地模仿歌曲,音節(jié)也較不穩(wěn)定。這顯示FoxP2在從接收成鳥的教唱訊息,到學會自己唱出一首完整的歌曲這中間的過程,扮演了重要的角色。另一點值得注意的是,由于RNAi的載體病毒是在幼鳥23天大時才被注射到腦內(nèi),因此我們可以知道,F(xiàn)oxP2必然在胚胎發(fā)育之后,也對神經(jīng)回路的連結與活化有著重大的影響。
這篇研究是在錦華鳥中以實驗方式證明,F(xiàn)oxP2的確和牠們的學習唱歌的能力有重要的關系。在研究語言的社群中,鳥類的鳴唱一直較不被重視,這篇研究使得這樣的情況改觀,利用RNAi的技術,即使是在非傳統(tǒng)的模式生物-錦華鳥中,我們也能解答語言基因FoxP2與鳥類學習唱歌的能力之間的關系。藉此,我們又更接近了人類語言奧秘的解答。