Учёные обнаружили общие генетические основы музыкального ритма и человеческого языка
В исследовании, опубликованном 21 ноября в журнале Nature Human Behaviour, учёные выявили значительные генетические связи между способностями к языку и навыками музыкального ритма, что проливает свет на биологические основы этих фундаментальных человеческих черт.
Исследование объединило ведущих экспертов в области генетики музыкальности и генетики языка из Медицинского центра Университета Вандербильта в сотрудничестве с исследователями из Института психолингвистики Макса Планка в Нидерландах.
Исследование показало перекрывающиеся генетические основы между навыками, связанными с ритмом, и языковыми чертами, включая дислексию. Были использованы данные более чем 1 миллиона человек. Применяя передовые многомерные методы, исследователи смогли выявить общие генетические факторы и изучить их биологическое и эволюционное значение.
Исследование показало, что генетические варианты, связанные с более высокой вероятностью нарушений ритма, также были связаны с более высокой вероятностью дислексии. Обратное также было верно: генетические варианты, связанные с более точными навыками музыкального ритма, совпадали с генами, связанными с более высокими результатами тестов на язык и чтение, а также с успеваемостью по языковым предметам (например, оценки по иностранным языкам).
Объединив статистическую мощность большого набора данных и креативную интеграцию данных о мозге, исследовательская группа смогла прийти к новому пониманию того, как гены, влияющие на наши ритмические и языковые навыки, играют роль в нейронных цепях, поддерживающих эти черты. Результаты показали 16 областей генома, общих для ритма и языка, и эти локусы, вероятно, содержат генетические варианты, известные своей ролью в регуляции экспрессии генов в различных типах клеток мозга.
По словам Рейны Гордон, доктора философии, доцента VUMC и старшего автора статьи, результаты предполагают сложную генетическую и нейробиологическую архитектуру, общую для человеческого музыкального ритма и способности изучать и поддерживать человеческий язык.
«Нас особенно заинтриговало открытие, что генетические варианты, совместно связанные с ритмом и языком, обогащены олигодендроцитами в мозге», — сказала Гордон. «Олигодендроциты — это тип клеток мозга, которые помогают поддерживать специфические связи между областями мозга, способствуя здоровью и прочности соединительных цепей».
Анализы, проведённые соавтором Ясминой Мекки, доктором философии, постдокторантом VUMC, выявили локус на хромосоме 20, общий для нейронной связности в языковой сети и ритма. В совокупности эти данные указывают на связность как на ключевой нейробиологический фактор, на который совместно влияют полигенные (многогенные) основы межиндивидуальных вариаций ритма и языка.
Человеческий мозг уникален своей сильной связностью между слуховыми и моторными областями. Согласно предыдущим работам в этой области, эти связи являются гипотетической совместно эволюционировавшей нейробиологической основой языка и музыкальности. Дополнительные потенциальные эволюционные признаки, выделенные результатами, включают совместный вариант (связанный как с нарушением ритма, так и с дислексией), встречающийся в гене DLAT, который ранее был связан с редкими нарушениями нейроразвития.
В целом, исследование выявило новые геномные факторы, общие для черт ритма и языка у людей, и их роль в развитии и функционировании человеческого мозга. Эти результаты вносят новое знание в понимание происхождения человеческой музыкальности и коммуникативных навыков.
Потенциальные будущие клинические применения могут включать выявление риска и персонализацию лечения на основе генетической предрасположенности человека к нарушениям ритма и детским нарушениям чтения/языка.