Як ген мови допомагає вчитися

Відео: 10 СПОСОБІВ СТАТИ РОЗУМНІШИЙ

Мовний ген допомагає перейти від одного етапу навчання, на якому відбувається розуміння і осмислення завдання, до іншого, коли потрібний навик вивчається до автоматичного стану.

Мовні здібності забезпечуються роботою спеціального нейронного апарату, а структура нейронних мереж залежить від генів, тому абсолютно правильно було б припустити, що у нас є особливі «гени мови». Однак до 2001 року вчені майже нічого не знали про те, які гени впливають на мова. Ситуація змінилася після дослідження однієї сім`ї, члени якої страждали від дефектів мовлення, причому проблеми у них були не тільки з вимовою, але і з синтаксисом, і з розумінням чужої мови. Виявилося, що в цій сім`ї мутований ген FOXP2, який миттєво став «зіркою» в науковому світі.

Незабаром з`ясувалося, що він відповідає не тільки за виразність мови: по-видимому, людина взагалі навчився говорити за допомогою FOXP2. Його, зрозуміло, виявили і у шимпанзе, але у них він відрізнявся від людського по двом нуклеотидним «буквах» в ДНК ймовірно, мутації допомогли перетворити тварини звуки в складнострукурованих мова. У 2009 році був поставлений цікавий експеримент: людський FOXP2 вводили в геном мишей, після чого останні, звичайно, не починали говорити людським голосом, але звуки, які вони видавали, помітно ускладнювалися. Подальші дослідження показали, що у мишей з людським геном мови змінювалася активність нейронів стриатума (або смугастого тіла), який, серед іншого, залучений в процеси навчання. Більш того, з цим геном пов`язали навіть горезвісну жіночу балакучість - після того, як виявилося, що рівень білка FOXP2 у дівчаток майже на третину вище, ніж у хлопчиків. Однак деталі того, як цей ген допомагає нам освоїти мову, залишалися багато в чому неясними.

У нас і у тварин навчання відбувається в два етапи. На першому завдання розбивається на кілька кроків, які ми поступово вчимося виконувати. У разі, наприклад, з їздою на велосипеді ми беремо в руки кермо (і намагаємося тримати його рівно), потім ставимо ноги на педалі, а потім починаємо їх вирощують. Спочатку ця послідовність дій вимагає від нас повної концентрації, але з часом починається «несвідома» частина навчання, коли ми вчимося їздити все краще і краще, просто повторюючи всі вищеописані дії. Те ж саме відбувається і з вивчання мови: спочатку ми концентруємося на вимові й соціальному значеннях окремих слів, потім же мова набуває все більшої швидкість, і, врешті-решт, ми можемо вимовити «добрий день» на автоматі, не замислюючись, як і що ми говоримо.

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (США) вирішили з`ясувати, яким із етапів навчання потрібен мовної ген FOXP2. В експерименті звичайні миші і миші з людським геном повинні були знайти пройти лабіринт, щоб отримати частування. «Олюднені» тварини швидше розуміли, яким маршрутом було б швидше дістатися до їжі, проте, коли лабіринт організовували так, щоб етапи навчання можна було розділити і поспостерігати окремо один від одного, ніякої різниці між мишами не було.

Тоді виникла гіпотеза, що мовний ген допомагає перемикатися між різними фазами навчання. Подальші досліди, описані в статті в Proceedings of the National Academy of Sciences, це припущення підтвердили: миші, які освоїли покроковий етап завдання, швидше переключалися на фазу навчання повторенням, якщо в їх геном вводили людський FOXP2. Ефект вдалося побачити і на клітинному рівні: в смугастому тілі за різні етапи навчання відповідають різні зони, і та, що відповідала за навчання шляхом повторення, у мишей з людським геном активізувалася ефективніше.

Тобто можна сказати, що людський варіант гена FOXP2 (виник, як вважається, близько 200 тис. Років тому) відкрив нашим предкам навчання шляхом повторення - людина не просто міг вимовити слово і зрозуміти його значення, але відтворення цього слова стало автоматичним. Розширилися можливості спілкування в колективі допомагали виживати окремим індивідуумам, так що нова версія гена отримала еволюційну перевагу. Втім, навряд чи розвиток мови у людини відбулося «з волі» лише одного гена. Очевидно, тут задіяна ціла генетична мережу, в якій FOXP2 - лише одна з ланок. Так, рік тому дослідники з Медичної школи Університету Джонса Хопкінса (США) опублікували статтю, в якій описували залежний від FOXP2 ген SRPX2, контролюючий динаміку міжнейронних з`єднань в мовному центрі мозку. Варто також зауважити, що в описаних дослідах з геном FOXP2 оцінювалася здатність мишей до навчання взагалі, так що, ймовірно, цей ген і у людини може мати відношення не тільки до мовним здібностям.

Джерело: «Наука і життя»
Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Цікаві факти