Nature：危險的實驗？攜帶人類基因的老鼠發(fā)出更復(fù)雜的聲音

原標(biāo)題：Nature：危險的實驗？攜帶人類基因的老鼠發(fā)出更復(fù)雜的聲音
文章來源：人工智能學(xué)家
內(nèi)容字?jǐn)?shù)：9532字

NOVA1基因變異與人類語言能力的進化

本文探討了NOVA1基因的一個特定變異及其與人類語言能力進化之間可能存在的關(guān)聯(lián)。幾乎所有現(xiàn)代人都攜帶這種基因變異，而它在尼安德特人等已滅絕的古人類近親中并不存在。研究表明，該變異可能導(dǎo)致了人類與近親之間認(rèn)知能力的差異，甚至促進了復(fù)雜言語和語言的發(fā)展。

1. NOVA1基因的發(fā)現(xiàn)與作用

   NOVA1基因最初被發(fā)現(xiàn)與一種導(dǎo)致人類嚴(yán)重障礙的自身免疫性疾病相關(guān)。該基因主要在大腦中表達，其編碼的NOVA1蛋白能夠調(diào)節(jié)其他數(shù)十個大腦活性基因的表達。研究人員推測NOVA1可能與語言能力相關(guān)，部分原因是曾治療過一個患有語言和障礙但NOVA1基因功能正常的男孩。

2. NOVA1基因變異的獨特性

   一項研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有現(xiàn)代人都擁有與尼安德特人和丹尼索瓦人不同的NOVA1基因版本。這種變異——將蛋白質(zhì)中的異亮氨酸氨基酸替換為纈氨酸——是在古人類群體從共同祖先分離后 50 多萬年內(nèi)進化出的少數(shù)幾種蛋白質(zhì)改變之一，暗示其對早期人類具有顯著的生存優(yōu)勢。

3. 小鼠實驗驗證基因變異的影響

   為了研究該變異的影響，研究人員利用CRISPR基因編輯技術(shù)，將人類版本的NOVA1基因?qū)胄∈篌w內(nèi)。結(jié)果顯示，“人源化”小鼠與普通小鼠相比，在求救和求愛鳴叫方面表現(xiàn)出更復(fù)雜的聲學(xué)特征。這表明人類版本的NOVA1影響了選擇性剪接過程，該過程與發(fā)聲行為相關(guān)的基因表達有關(guān)。

4. 對人類語言進化的啟示

   研究結(jié)果表明，NOVA1基因變異可能是促類語言進化諸多因素中的一個。然而，還需要進一步研究，以了解該變異如何影響小鼠大腦中與人類語音和語言處理相關(guān)的區(qū)域。雖然尼安德特人和丹尼索瓦人的交流方式尚不清楚，但研究人員認(rèn)為他們可能也具備相當(dāng)復(fù)雜的認(rèn)知能力。

5. 研究的局限性和未來方向

   這項研究雖然提供了NOVA1基因變異與語言能力之間關(guān)聯(lián)的重要線索，但也存在局限性。研究人員需要進一步深入研究，例如探究該變異如何影響大腦中特定區(qū)域的細胞活動，以及選擇性剪接在其中的具體作用。未來研究將需要更多證據(jù)來更全面地理解NOVA1基因變異對人類語言進化貢獻的程度。

總而言之，這項研究為理解人類語言能力的進化提供了新的視角，也突顯了基因變異在塑造人類認(rèn)知能力方面的關(guān)鍵作用。未來研究有望進一步揭示NOVA1基因變異以及其他基因在人類語言進化中的復(fù)雜相互作用。

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作者簡介：致力成為權(quán)威的人工智能科技媒體和前沿科技研究機構(gòu)