I ricercatori studiare le basi genetiche del linguaggio
Dan Geschwind è un professore di neurologia, psichiatria e genetica umana presso l'Università della California a Los Angeles. Egli dice che ancora non sappiamo molto su come il linguaggio si è evoluta negli esseri umani. "Ma è chiaramente andando a risiedere nei cambiamenti nei geni: o nuovi geni, o cambiamenti nei geni vecchio che dà loro nuove funzioni."
I geni contengono le informazioni ereditarie biologico che determina molto su chi siamo, dalla nostra altezza per il nostro colore di capelli a mano che si usa per scrivere. Geschwind ha studiato la funzione di un particolare gene, chiamato FOXP2. "E 'uno dei pochi geni che è stato molto chiaramente legata alla capacità di linguaggio e il linguaggio umano."
FOXP2 funziona in un modo interessante, Geschwind dice. "Si scopre altre cose dentro e fuori". In particolare, essa disciplina altri geni. In una cella, FOXP2 si comporta come un interruttore generale, producendo una proteina che si lega ad altri geni e aumenta o diminuisce la loro attività.
Proteine FOXP2 quasi identica negli esseri umani e scimpanzé
A dispetto del ruolo di apparente FOXP2 in linguaggio umano, si scopre che la nostra proteina FOXP2 è quasi identica alla versione che si trova nel nostro parente più stretto dei primati, gli scimpanzé. "Una proteina come FOXP2 è costituito da centinaia di aminoacidi," dice Geschwind. "E proprio due di loro sono diversi tra uomo e scimpanzé".
Precedente lavoro di altri ricercatori avevano suggerito che la composizione in aminoacidi delle proteine umane FOXP2 può essere cambiato a circa lo stesso tempo nella storia evolutiva che l'uomo ha iniziato a parlare. Potrebbe una differenza di soli due aminoacidi innescare cambiamenti abbastanza in funzione del gene a valle di creare la capacità di linguaggio?
Negli esseri umani e scimpanzé, FOXP2 comporta in modo diverso
Genevieve Konopka, un collega postdoctoral nel laboratorio di Geschwind, ha condotto uno studio per esaminare la questione. Dice che lo scopo dello studio era di determinare se la differenza tra la versione umana della FOXP2 e la versione di scimpanzé FOXP2 avrebbe alcuna conseguenza funzionali in neuroni.
Gena Konopka
Le cellule cerebrali che esprimono FOXP2 umana. Cellule che sono di colore arancione / rosso sono espressione FOXP2 alta
Konopka hanno osservato gli effetti di FOXP2 sui neuroni umani, o di cellule cerebrali, in colture di cellule in laboratorio. Ha manipolato le cellule di esprimere - o produce - sia la versione umana della proteina FOXP2, o la versione scimpanzé. "E poi abbiamo usato qualcosa chiamato un microarray, che consente di esaminare l'espressione di ogni gene nel genoma".
Konopka scoperto che l'uomo e scimpanzé versioni di FOXP2 ha funzionato in modo diverso in cellule del cervello umano, il targeting dei geni diversi e innescando diversi livelli di attività dei geni.
Dan Geschwind dice simili differenze nell'espressione genica sono stati osservati in campioni di tessuto cerebrale prelevati da esseri umani e scimpanzé, che è morto per cause naturali. I campioni sono stati congelati subito dopo la morte di conservare le caratteristiche dei tessuti viventi.
I ricercatori hanno visto una grande sovrapposizione molto in quello che i geni sono state facendo nella coltura cellulare, e nel cervello. "E questo ci ha dato molta fiducia che ciò che siamo stati in effetti si vede è stato rilevante per le funzioni cerebrali".
Geni regolati da FOXP2 probabilità di gioco di ruolo nel linguaggio e della parola
Geschwind dice che molti dei geni e delle proteine colpiti da FOXP2 sono noti per avere le funzioni del cervello, ma che altri potrebbero essere coinvolti nello sviluppo dell'apparato fisico della parola, come la laringe e corde vocali.
Perché per avere la lingua parlata, due cose che doveva accadere, dice Geschwind. Il primo è stato un cambiamento di anatomia vocale. "Le nostre corde vocali, lingua, e tutti che ha cambiato per permettere a noi di parlare. Ma naturalmente la cosa più importante che è avvenuto è stato l'evoluzione del cervello che ci ha dato la capacità di linguaggio."
Geschwind sottolinea che la parola e il linguaggio sono molto legati, e che almeno una connessione può avvenire tramite FOXP2.
Geschwind e Konopka dicono che il prossimo passo nella loro attività di ricerca sarà quello di guardare più da vicino la FOXP2 geni regola, e di indagare il loro possibile ruolo nei disturbi che interessano parola e del linguaggio. Il loro studio è pubblicato sulla rivista Nature.