Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Ludzki gen zmienia śpiew myszy

Recommended Posts

Gen umożliwiający ludziom mówienie wpływa na wokalizację także u myszy - udowadniają naukowcy z Instytutu Maxa Plancka. Opracowane przez nich zmodyfikowane genetycznie zwierzęta mogą posłużyć jako znakomity model do badań nad ewolucją mowy.

Badany gen, zwany FOXP2, stał się obiektem intensywnych badań po tym, jak stwierdzono, iż jego mutacja powoduje upośledzenie mówienia i rozumienia mowy. Dalsze badania wykazały, iż białkowy produkt tego genu należy on do tzw. czynników transkrypcyjnych, czyli białek regulujących aktywność innych genów. Niestety, eksperymenty na ludziach były, oczywiście, niemożliwe ze względów etycznych.

Próbą rozwiązania problemu było przeniesienie ludzkiej wersji FOXP2 do organizmu myszy. Było to dość ryzykowne, gdyż gryzonie pozbawione tego genu giną już po kilku tygodniach. Okazało się jednak, że wstawienie w jego miejsce genu ludzkiego jest możliwe, a zmodyfikowane zwierzęta przeżywają i nabierają nowych cech.

Najważniejszą z zaobserwowanych zmian było nabycie przez mysie neurony zdolności do szybkiego wyciszania własnej aktywności w reakcji na powtarzające się impulsy elektryczne o odpowiednich parametrach. Liczne badania z ostatnich lat sugerują, że cecha ta jest bardzo istotna dla procesów uczenia. 

Kolejną zaobserwowaną różnicą była zmiana barwy ultradźwiękowych nawoływań emitowanych przez samce gryzoni. Niestety, dotychczas nie udało się ustalić, jaką rolę mogłaby odgrywać taka zmiana, lecz najprawdopodobniej nie ma ona charakteru ewolucji w kierunku uporządkowanej mowy. Jak uważa szef zespołu badającego to zagadnienie, Wolfgang Enard, wokalizacje [zmodyfikowanych genetycznie myszy] są co najwyżej podobne do płaczu dziecka.

Choć do rozwiązania pozostaje jeszcze wiele zagadek, wyhodowanie zwierząt zawierających ludzki gen FOXP2 stanowi istotny krok naprzód. Wykorzystanie tych zwierząt do dalszych badań ułatwi pracę nad poszukiwaniem mechanizmu odpowiedzialnego za ewolucję mowy u ludzi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ja tam był się jednak trochę bał takich badań. Jak się będą czuli badacze, gdy ta biedna mysz nauczy się mówić i powie: "Co mi robicie sadyści!?!" ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nawet, gdy zwierzęta nie mówią, praca jest mało przyjemna i zostawia uraz.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Panzee, szympansica wychowywana od 8. dnia życia przez prymatologów z Uniwersytetu Stanowego Georgii, potrafi rozpoznawać syntetyczną mowę nawet wtedy, gdy generowane komputerowo słowa są wybrakowane albo zniekształcone.
      Oznacza to, że szympansy dysponują rozwiniętą zdolnością rozpoznawania słów i że musiała ona prawdopodobnie występować także u wspólnego przodka człowieka i tych małp.
      Naukowcy od zawsze traktują szympansicę jak człowieka. Mówią do niej, nauczyli ją też korzystania z symboli zwanych leksigramami. W rezultacie Panzee uzyskała biegłość w rozumieniu ok. 130 angielskich słów – opowiada doktorantka Lisa Heimbauer.
      Hipoteza "Speech is Special" zakłada, że tylko ludzie są w stanie wytwarzać mowę dzięki szczególnej budowie aparatu artykulacyjnego i przetwarzać ją za pomocą wyspecjalizowanego modułu poznawczego. Miały tego dowodzić badania demonstrujące, że ludzie są w stanie zrozumieć mowę nawet wtedy, gdy jest bardzo zniekształcona (np. w wyniku zmiany częstotliwości) lub zdekompletowana. Istnieje jednak również alternatywna teoria, której twórcy i zwolennicy uważają, że przetwarzanie słuchowe przebiega podobnie u wszystkich ssaków, dlatego zwierzęta rozumieją mowę. By stwierdzić, jak jest naprawdę i rozstrzygnąć zadawniony naukowy spór, Heimbauer i jej koledzy z uczelni Michael Beran i Michael Owren postanowili przetestować umiejętności Panzee.
      Amerykanie odtwarzali szympansicy słowa z wokodera, czyli urządzenia do syntezy dźwięków. Miały one zmienioną częstotliwość. Małpa słuchała także mowy sinusoidalnej (trzy pierwsze formanty są zamieniane na sygnały sinusoidalne o częstotliwościach odpowiadającym tym formantom; postrzeganie dźwięków mowopodobnych jako mowy jest uznawane za przejaw istnienia wyspecjalizowanego modułu kognitywnego, o którym wspominaliśmy na początku). Okazało się, że Panzee rozumie oba zniekształcone rodzaje mowy częściej, niż miałoby to miejsce w przypadku losowych trafień. Wg tria naukowców, umożliwiło jej to wychowanie. Opisane zjawisko akcentuje wagę wczesnych doświadczeń w kształtowaniu percepcji mowy. Wiele wskazuje na to, że ludzki moduł percepcji/przetwarzania mowy jest udoskonaloną wersją modułu obecnego u wspólnego przodka szympansa i człowieka.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jeśli chcemy przekonać kogoś do własnego zdania, wyperswadować coś czy skłonić do postępowania zgodnego z naszymi planami, najlepiej mówić w umiarkowanym tempie, robić częste przerwy i nie być nadmiernie pobudzonym.
      Naukowcy z Instytutu Badań Społecznych University of Michigan przeanalizowali ok. 1400 rozmów telefonicznych, podczas których próbowano zachęcić ludzi do wzięcia udziału w sondzie. Najgorzej radzili sobie ankieterzy, którzy mówili bardzo szybko, nie robili pauz i byli zbyt ożywieni.
      W ramach studium amerykańscy psycholodzy analizowali nagrania komunikatów wprowadzających w wykonaniu 100 kobiet i mężczyzn. Zwracali szczególną uwagę na tempo mówienia, fluencję słowną oraz wysokość głosu i porównywali je ze skutecznością ankieterów w przekonywaniu rozmówcy do wzięcia udziału w wywiadzie. Okazało się, że badani wymawiający ok. 3,5 słowa na sekundę wypadali o wiele lepiej od ankieterów wypowiadających się bardzo wolno lub bardzo szybko.
      Szef zespołu Jose Benki wyjaśnia, że osoby mówiące zbyt szybko są postrzegane jako kłamcy, a mówiące bardzo wolno jako niezbyt inteligentne lub nadmiernie pedantyczne. Studium ujawniło także, że zbyt duża zmienność tembru głosu brzmi, wg odbiorców, sztucznie, jak gdyby ankieter za bardzo się starał.
      Akademicy z University of Michigan ustalili też, że najlepiej sprawdzali się ankieterzy, którzy robili częste pauzy (ok. 4-5 razy na minutę). Idealnie płynna mowa może być bowiem uznawana za wyuczoną na pamięć kwestię.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Skupiając się na tym, czego słuchamy, mózg wycisza wszystkie zakłócające dźwięki. Sytuacja wygląda jednak zupełnie inaczej, gdy słyszymy i monitorujemy swoją własną mowę na tle hałasu. Okazuje się, że dysponujemy całą siecią ustawień, która pozwala nam wybiórczo wyciszyć i pogłośnić wydawane i słyszane dźwięki.
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i San Francisco oraz z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa śledzili aktywność elektryczną mózgów pacjentów z padaczką. Odkryli, że neurony jednej części kory słuchowej się wygaszały, a w innych się rozświetlały.
      Wcześniejsze badania wykazały, że małpy dysponują wybiórczym układem słuchowym, który pozwala im "podkręcić" wydawane przez siebie zawołania związane z rozrodem, pokarmem czy alarmowe. Dotąd nie było jednak wiadomo, jak taki system jest zorganizowany u ludzi.
      Zwykliśmy myśleć, że ludzki układ słuchowy jest w dużej mierze hamowany podczas mówienia, ale my odkryliśmy ciasno upakowane placki kory o bardzo różnej wrażliwości na własną mowę, co daje znacznie bardziej złożony obraz – tłumaczy Adeen Flinker, doktorant z Berkeley.
      Znaleźliśmy dowody na istnienie milionów neuronów wyładowujących się naraz za każdym razem, gdy słyszymy jakiś dźwięk. Znajdują się one tuż obok milionów neuronów ignorujących zewnętrzne dźwięki, ale wyładowujących się razem za każdym razem, gdy sami coś mówimy. Taka mozaika reakcji może odgrywać ważną rolę w tym, jak rozróżniamy własną mowę od mowy innych.
      Choć studium nie daje odpowiedzi na pytanie, po co tak bacznie śledzimy własną mowę, Flinker sądzi, że da się wskazać kilka powodów. Na pewno przydaje się to podczas nauki języka, do monitorowania wypowiadanych kwestii oraz dostosowywania się do rozmaitych głośnych środowisk. "Bez względu na to, czy chodzi o naukę nowego języka, czy rozmowę ze znajomymi w hałaśliwym barze, musimy słyszeć, co mówimy i zmieniać dynamicznie naszą mowę, dostosowując się do wymogów otoczenia".
      Amerykanin przypomina, że schizofrenicy nie potrafią odróżnić swoich wewnętrznych głosów od głosów innych ludzi, co sugeruje, że nie mają opisywanego wybiórczego mechanizmu słuchowego.
      Poszczególne regiony mózgu odpowiadają za kontrolę innej głośności, a są od siebie oddalone o zaledwie kilka milimetrów. Uzyskane przez akademików wyniki pozwolą opracować bardziej szczegółowe mapy kory słuchowej, wykorzystywane podczas operacji na mózgu.
      W ramach opisywanego eksperymentu naukowcy śledzili aktywność elektryczną zdrowej tkanki mózgu hospitalizowanych epileptyków. Pacjenci mieli powtarzać słyszane słowa i samogłoski. Porównano sygnały elektryczne związane z mówieniem i słyszeniem. Dzięki temu ustalono, że niektóre regiony kory słuchowej są mniej aktywne w czasie mówienia, podczas gdy inne utrzymują lub zwiększają swoją aktywność.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dysleksja jest kojarzona z problemami dotyczącymi czytania, pisania oraz mowy. Kiedyś zasugerowano, że zaburzenie wiąże się z głębszym deficytem przetwarzania słuchowego, który nie ogranicza się wyłącznie do języka. Nie było na to wystarczających dowodów, teraz jednak zespół naukowców z Belgii, Szwajcarii i Wielkiej Brytanii wykazał, że dorośli z dysleksją mają również problem z przetwarzaniem dźwięków niejęzykowych (Proceedings of the National Academy of Sciences).
      W dysleksji wzrokowo-przestrzennej ujawnia się tendencja do odwracania liter bądź cyfr oraz problemy z zapisywaniem symboli we właściwym porządku (złożeniem ich w spójną i sensowną całość). W dysleksji słuchowo-językowej zaburzeniu ulega odbiór, pamięć, systematyzowanie albo wyróżnianie bodźców słuchowych. Poza tym wyróżnia się dysleksję integracyjną, gdzie zaburzona jest koordynacja poszczególnych funkcji (wzrokowej, kinestetycznej, słuchowej, motorycznej i dotykowej) oraz typ mieszany. Dyskusja na temat przyczyn tego zaburzenia rozwojowego nie doprowadziła do ostatecznych rozstrzygnięć, a jednym z najważniejszych zagadnień etiologicznych pozostawało pytanie o możliwość istnienia ogólniejszych deficytów analizy słuchowej.
      By jakoś rozwiązać tę zagadkę, międzynarodowy zespół przeprowadził eksperyment, w którym wzięli udział dorośli z dysleksją słuchową. Zaprezentowano im precyzyjnie kontrolowane bodźce słuchowe. Badanym odtworzono nagrania spółgłosek i samogłosek w wersji językowej i w kontekście niezwiązanym z mową.
      W nagraniu dla spółgłosek w wersji językowej pojawiały się szybkie przejścia między sylabami "ba" i "da". W wersji niejęzykowej zmieniano wysokość poszczególnych głosek sylaby, np. zaczynano od wysokiego "b", a kończono niskim "a" lub na odwrót. Eksperyment powtórzono ze związanymi i niezwiązanymi z mową wersjami samogłosek "u" i "y".
      Okazało się, że osoby z dysleksją miały problemy z odróżnieniem od siebie spółgłosek, natomiast radziły sobie równie dobrze jak niedyslektycy z samogłoskami. Ludzie, u których nie zdiagnozowano dysleksji, mieli niewielki kłopot z rozróżnieniem niejęzykowych wersji spółgłosek, lecz dyslektycy wydawali się zapędzeni w kozi róg nawet przy niejęzykowych dźwiękach, które brzmiały jedynie lekko nienaturalnie. Wskazuje to na zaburzenie przetwarzania zmian w intonacji dźwięku, bez względu na jego źródło i znaczenie.
      Specjaliści uważają, że dyslektykom pomógłby trening spółgłoskowy skoncentrowany na przekształceniach wysokości dźwięku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chichot hieny przekazuje ważne informacje na temat danego osobnika. Wysokość dźwięku wskazuje na jego wiek, a zmienność częstotliwości na zajmowaną w stadzie pozycję.
      Profesorzy Frederic Theunissen z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i Nicolas Mathevon z Université de Saint-Étienne wraz zespołem badali 26 hien cętkowanych, trzymanych w niewoli w stacji w Berkeley. Nagrywali zawołania zwierząt, które pojawiały się w wielu różnych sytuacjach, np. podczas sprzeczek o pożywienie. Udało im się ustalić, jakim czynnikom odpowiadają poszczególne charakterystyki wokalizacji. Już w zeszłym roku międzynarodowa ekipa opublikowała wstępne wyniki studium. Ich pełniejsza wersja ukazała się właśnie w piśmie BMC Ecology.
      Chichot hieny zapewnia odbiorcy wskazówki pomocne przy ocenie statusu. Umożliwia to ustalenie praw do żerowania i organizuje działania zmierzające do zdobycia pokarmu – tłumaczy Theunissen.
      Hieny cętkowane są zwierzętami głównie nocnymi i żyją w matriarchalnych klanach liczących od 10 do 90 osobników. Często polują razem, ale na końcu walczą o zdobycz i to wtedy zazwyczaj się "śmieją". Kiedyś chichot uznawano za przejaw poddania, ale najnowsze studium pozwoliło naukowcom jednoznacznie zidentyfikować zwierzę emitujące dźwięki i okoliczności, w jakich były one generowane, co zasugerowało inną ich funkcję.
      Dane przekazywane przez chichot mogą być szczególnie istotne dla nowych samców w klanie, bo to one znajdują się na samym dnie hierarchii. Wiedząc, kto jest kim, samce te mogą szybciej poprawić swoją pozycję w stadzie. Theunissen i Mathevon uważają też, że wydając charakterystyczne zawołania, hieny przywołują posiłki, kiedy walczą np. z przeważającymi siłami lwów o posiłek.
×
×
  • Create New...