你是否觉得卧室窗外那只麻雀的鸣叫不过是悦耳的背景音?
麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)一位研究人员发表的新论文指出,我们可以将对鸣禽的认识应用于理解人类的言语产生,从而更接近于识别、甚至可能降低口吃和亨廷顿病等障碍的患病率。
本月发表在 《科学》 上的一篇论文中,CSAIL博士后 安德烈亚斯·普芬宁 与杜克大学的合作者比较了三组脑组织的基因图谱:人类、会通过学习发声的鸟类,以及不会通过学习发声的鸟类和灵长类动物。
研究结果显示,人类和通过学习发声的鸟类有50多种基因呈现相似的活性模式;这些模式与无法通过学习发声的动物大脑中的模式不同。也就是说,如果某个基因在人类中活性更高,那么它在鸣禽中的活性也更高,但在非鸣禽中则不是这样。
这些发现大幅推进了现有研究。此前的研究仅发现一种基因(“FOXP2”)同时参与人类和鸟类的语言中枢。普芬宁表示,这项研究表明,涉及鸟类的基因实验可以帮助科学家进一步了解哪些基因可能与人类不同的言语障碍有关。
普芬宁于2012年获得杜克大学博士学位。他说,自己一直希望能发现这类相关性,尤其是考虑到鸟类学习特定歌曲模式的方式,与人类学习组织词语的方式十分相似。
“研究精细运动行为对许多人类神经系统疾病至关重要,但像小鼠这样的传统研究对象,很难对这类动作进行量化,”普芬宁说。“而鸟鸣有更精确的衡量指标,例如音高的准确度、音符的时序和节奏,甚至不同歌曲更高层次的‘语法’。”
研究人员使用了多个大型数据集,包括鸟类基因组、2010年完成测序的鸣禽基因组,以及用于人类和灵长类动物研究的 “艾伦脑图谱” 。这项研究是本月由鸟类基因组联盟发表的近30项研究之一。该联盟致力于对全部48个主要鸟类类群的基因组进行测序;联盟于2010年开始工作时,这些类群中仅有三个已完成测序。
除了这篇论文对特定言语障碍的意义之外,普芬宁还乐观地认为,进一步研究有助于从更宏观的角度阐明语言的演变过程。
“不同动物的演化模式中是否存在共同特征,能够让我们进一步了解人类语言的历史?”他问道。“我们的研究是令人振奋的第一步,而我们才刚刚触及可能性的表面。”
本文由 麻省理工学院新闻合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认同其中的观点。
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作者:亚当·康纳-西蒙斯是麻省理工学院(MIT)传播协调员。
图片: 2013年10月25日,斯科普里气温达到25摄氏度(77华氏度),天气异常温暖,麻雀在池塘里纳凉。路透社/Ognen Teofilovski。



