کشف ژن‌های مشترک بین ریتم موسیقی و زبان انسانی

پیوندهای ژنتیکی بین زبان و ریتم موسیقی

در یک مطالعه پیشگام که در تاریخ ۲۱ نوامبر در نشریه Nature Human Behaviour منتشر شد، محققان پیوندهای ژنتیکی قابل توجهی بین توانایی‌های زبانی انسان و مهارت‌های ریتم موسیقی کشف کردند. این یافته‌ها بینش‌های جدیدی درباره زیرساخت‌های بیولوژیکی این ویژگی‌های اساسی انسانی ارائه می‌دهد. این مطالعه با همکاری نزدیک کارشناسان برجسته در زمینه‌های ژنتیک موسیقی و ژنتیک زبان از مرکز پزشکی دانشگاه وندربیلت و محققان مؤسسه ماکس پلانک برای روانشناسی زبان در هلند انجام شد.

تحقیق نشان داد که زیرساخت‌های ژنتیکی مشترکی بین مهارت‌های مرتبط با ریتم و ویژگی‌های مرتبط با زبان، از جمله dyslexia وجود دارد. محققان از داده‌های چندگانه بیش از یک میلیون نفر استفاده کردند. با به‌کارگیری روش‌های پیشرفته چندمتغیره، آن‌ها توانستند عوامل ژنتیکی مشترک را شناسایی کرده و اهمیت بیولوژیکی و تکاملی آن‌ها را بررسی کنند.

نتایج مطالعه نشان داد که واریانت‌های ژنتیکی مرتبط با احتمال بالاتر اختلالات ریتم، معمولاً با احتمال بالاتر دیسلکسی نیز مرتبط بودند. بالعکس، واریانت‌های ژنتیکی که با مهارت‌های دقیق‌تر در ریتم موسیقی مرتبط بودند، با ژن‌هایی که به عملکرد بهتر در آزمون‌های زبانی و خواندن و همچنین نتایج آموزشی مرتبط با زبان (مانند نمرات در کلاس‌های زبان خارجی) مرتبط بودند، هم‌زمانی داشتند.

با ترکیب قدرت آماری به‌دست‌آمده از داده‌های بزرگ و ادغام خلاقانه داده‌های مغزی، تیم تحقیقاتی توانست به درک جدیدی از نحوه تأثیر ژن‌هایی که مهارت‌های ریتم و زبان ما را تحت تأثیر قرار می‌دهند، بر مدارهای عصبی پشتیبان این ویژگی‌ها دست یابد. نتایج نشان داد که ۱۶ ناحیه از ژنوم بین ریتم و زبان هم‌پوشانی دارد و این نواحی به احتمال زیاد حاوی واریانت‌های ژنتیکی هستند که در تنظیم بیان ژن در انواع مختلف سلول‌های مغزی نقش دارند.

به گفته دکتر رینا گوردون، استاد همکار جراحی گوش و حلق و بینی در VUMC و نویسنده ارشد این مقاله، نتایج نشان می‌دهد که یک معماری ژنتیکی و نوروبیولوژیکی پیچیده بین ریتم موسیقی انسان و ظرفیت یادگیری و حفظ زبان انسانی وجود دارد.

یافته‌های جدید در ارتباط با ریتم و زبان

گوردون گفت: “ما به‌ویژه از یافته‌های مربوط به واریانت‌های ژنتیکی که به‌طور مشترک به ریتم و زبان مرتبط هستند و در اولیگودندروسیت‌ها در مغز غنی شده‌اند، شگفت‌زده شدیم.” اولیگودندروسیت‌ها نوعی سلول مغزی هستند که به حفظ ارتباطات خاص بین نواحی مغز کمک می‌کنند و به سلامت و قدرت مدارهای ارتباطی یاری می‌رسانند.

تحلیل‌هایی که توسط یاسمینا مکی، دکترای پژوهشگر پسادکتری در VUMC، انجام شد، به شناسایی یک لوکوس در کروموزوم ۲۰ منجر شد که به ارتباطات عصبی شبکه زبان و ریتم مشترک بود. به‌طور کلی، این یافته‌ها به اتصال به‌عنوان یک عامل کلیدی نوروبیولوژیکی اشاره دارند که به‌طور مشترک تحت تأثیر پایه‌های پلی‌ژنتیکی (بسیاری از ژن‌ها) تنوع بین‌فردی در ریتم و زبان قرار دارد.

مغزهای انسان به‌خاطر اتصال قوی بین نواحی شنوایی و حرکتی خاص هستند. این ارتباطات به‌عنوان یک زیرساخت نوروبیولوژیکی هم‌تکامل‌یافته برای زبان و موسیقی فرض شده‌اند، طبق کارهای قبلی در این زمینه. امضای تکاملی دیگری که نتایج به آن اشاره دارند، شامل یک واریانت مشترک (متصل به اختلال ریتم و دیسلکسی) است که در ژن DLAT رخ می‌دهد و پیش‌تر در اختلالات نادر نورودولتی مرتبط شده است.

به‌طور کلی، این مطالعه عوامل ژنومی جدیدی را که بین ویژگی‌های ریتم و زبان در انسان‌ها مشترک هستند و نقش آن‌ها در توسعه و عملکرد مغز انسان را کشف کرد. این نتایج دانش جدید و هیجان‌انگیزی را در فهم ریشه‌های موسیقی و مهارت‌های ارتباطی انسان ارائه می‌دهند.

پتانسیل کاربردهای بالینی آینده ممکن است شامل شناسایی ریسک و شخصی‌سازی درمان‌ها بر اساس تمایلات ژنتیکی فرد به اختلالات ریتم و اختلالات خواندن/زبان در کودکی باشد. این کار با حمایت کمک‌های مالی مؤسسه ملی بهداشت (National Institutes of Health) تحت عناوین R01DC016977 و DP2HD098859 انجام شده و نتیجه همکاری با نویسنده همکار ارشد، سایمون فیشر، دکترا، و نویسنده اول، گوکبرک آلاگوز (هر دو از مؤسسه ماکس پلانک) برای طراحی و اجرای مطالعه است، با ورودی اضافی از همکاران در مؤسسه ژنتیک وندربیلت.

داده‌های ژنومی خلاصه‌شده از ۲۳andMe، Inc. در مورد ریتم و دیسلکسی برای تحلیل‌ها استفاده شده است.