物理科技生物学-PHYICA

对家养鸟类的研究告诉我们什么是人类ARM-487语言的进化?

生物 2021-10-27 00:02:54

巴塞罗那大学 信用:Pixabay/CC0公共域 语言是人类最显著的能力之一

它允许我们表达复杂的意思,并代代相传知识

人类生物学中的一个重要问题是这种能力最终是如何发展起来的,巴塞罗那、科隆和东京大学的研究人员在最近的一篇文章中讨论了这个问题

这篇发表在《认知科学趋势》杂志上的文章依靠的是来自UB复杂系统研究所的专家托马斯·奥鲁克和佩德罗·蒂亚戈·马丁斯的参与,他们由ICREA语言与交流学院的研究教授塞德里克·博克领导

根据新的研究,语言的进化与智人的另一个显著特征有关:宽容和人类合作

这项研究基于不同领域的证据,如考古学、进化基因组学、神经生物学、动物行为和神经精神障碍的临床研究者

有了这些,它表明,由于我们物种的进化和自我驯化过程导致的反应性攻击性的降低,可能会导致语言复杂性的增加

根据作者的说法,这种发展是由应激激素对大脑网络的最低影响引起的,应激激素是在攻击性情况下激活的神经递质,在学习说话时这是至关重要的

为了展示这种相互作用,研究人员分析了家养孟加拉雀和它最近的野生亲戚之间的基因组、神经生物学和歌唱类型的差异

在鸟鸣中寻找人类语言进化的钥匙 作者关于语言进化的方法的一个中心方面是,使语言特别的方面可以通过与其他动物的交流系统相比较来阐明

“例如,看看孩子们是如何学会说话的,鸟儿是如何学会唱歌的:与大多数动物交流系统不同,幼鸟的歌唱和孩子们的语言只有在成年导师在场的情况下才能得到适当的发展

研究人员指出:“如果没有成年人的声音支持,人类和鸣禽所能听到的大范围声音就不能正常发展。”

此外,虽然说话和鸟鸣是独立进化的,但作者认为两种交流系统都与大脑连接的相似模式相关,并受到压力的负面影响:“在发育过程中经常处于压力之下的鸟在成年后会唱更刻板的歌曲,而患有慢性压力问题的儿童更容易出现重复性抽搐,包括抽动秽语综合征的发声

" 在这种背景下,文章作者之一的冈村克也多年来一直在研究孟加拉雀

这种家养的唱歌鸟比它的野生祖先唱的歌更多样和复杂

这项研究表明,同样的情况也发生在其他家养物种身上:孟加拉雀对压力的反应较弱,攻击性也不如它的野生亲戚

事实上,根据作者的说法,有越来越多的“证据表明,与野生物种相比,多种家养物种已经改变了它们的发声器官”

" 驯化对压力和攻击性的影响 对研究人员来说,家养动物和野生动物之间的这些差异是“人类语言进化之谜的核心部分”,因为我们的物种与其他家养动物有着与其最近的野生物种相关的特殊生理变化

与我们灭绝的远古亲戚尼安德特人相比,现代人有一张普通的脸,一个圆形的头骨和一颗缩小的牙齿

家畜在面部和颅骨结构方面有类似的变化,通常伴随着其他特征的发展,如皮肤色素脱失、耳朵下垂和尾巴卷曲

最后,与其他活着的猿类相比,现代人对压力和反应性攻击的反应措施明显减少

根据研究人员的说法,这些相似之处并不仅限于生理上的,因为现代人类和多个驯化物种的基因组显示出集中在相同基因上的变化

特别是,这些基因中不成比例的数量会对谷氨酸神经递质系统的活动产生负面调节,谷氨酸神经递质系统驱动大脑对压力体验的反应

作者指出“谷氨酸,大脑的主要兴奋性神经递质,多巴胺,在学习鸟鸣、攻击性行为和抽动秽语综合征的重复发声中

" 横纹肌体应激激素平衡的改变 在这项研究中,作者展示了谷氨酸的活性如何促进纹状体中多巴胺的释放,纹状体是一种进化的旧的大脑结构,对基于奖励和运动活动的学习很重要

“在成年鸣禽中,纹状体区域多巴胺释放的增加与学习更受限制的歌曲相关,这取代了幼鸟典型的实验发声

”“关于人类和其他哺乳动物——作者补充道——背侧纹状体的多巴胺释放促进了限制性和重复性的运动活动,如发声,而其他更具实验性和探索性的行为则由腹侧纹状体的多巴胺能活动支持

“根据这项研究,在最近的人类进化中,许多参与谷氨酸能激活的基因发生了变化,编码了减少背侧纹状体兴奋的受体信号

也就是说,这些会减少这个区域的多巴胺释放

同时,这些受体倾向于不减少,甚至促进腹侧纹状体区域的多巴胺释放

作者说,纹状体中压力荷尔蒙平衡的这些变化是现代人类语音进化的一个重要进步

“这些结果表明,谷氨酸系统及其与多巴胺的相互作用参与了人类获得各种灵活说话能力的过程

因此,在我们物种中发生的对抗反应性攻击的自然选择会改变这些神经递质的相互作用,促进我们物种的交流技能

研究人员总结道:“这些发现为人类语言能力的比较生物学研究提供了新的方法。”

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