听DNA在唱歌:威廉姆斯综合症的“功劳”?

2015-03-26 17:09 · 尔湾

有的人拥有绝对音准,有的人是音盲。拥有伟大音乐能力的人,其基因受到威廉姆斯综合症(WS)的影响。WS基因中影响音乐相关基因的是哪一种基因?是如何发挥作用的?

音乐是人性中最为神秘的一个方面(查尔斯·达尔文:1859年《物种起源》),普遍的存在于人类的时间和文化中,因此,音乐在人们的生活中到底发挥了什么作用呢?学者们认为,音乐或具有重要的社会属性,如凝聚力和团队合作精神,或是一种有效表达情感的工具,能够唤起深层而充满意味的情绪。1871年达尔文还提出唱歌被用来吸引异性。此外,音乐还为大量神经科学研究(运动技能到情感的研究)提供了工具。

音乐能力的发展有其生物学上的基础,存在特定的行为特征,例如绝对音高(AP)和先天性失歌症(congenital amusia)。AP可能取决于遗传因素和童年时期接触的音乐训练;而失歌症又被称为音乐聋,是一种音乐感知的缺失。拥有伟大音乐能力的人,其基因受到威廉姆斯综合症(WS)的影响。研究学者已将这个综合症作为一种研究基因-大脑-行为关系的模型。

这种观点之下,这种综合症去掉的一些基因,某种程度上参与了这种能力的演变。这项研究中的假设是,个人的音乐才能受到WS的影响,这个综合症中去掉的某些基因在正常人身上是“抑制音乐才能”的。为了验证这一假设,意大利G.邓南遮基耶蒂-佩斯卡拉大学(G. D'Annunzio University Chieti-Pescara)的Valentina Gatta等学者进行了研究,确定WS关键区域的基因和过去认为与音乐才能有关的基因之间的相互作用。文章发表在科研出版社英文期刊《Open Journal of Genetics》(遗传学期刊)上,具体基因名称详见原文。

学者首先分析了WS关键区域内的基因功能,确认其在音乐才能发展中的作用,在Pubmed中采用William syndrome、genes和deletion作为关键词搜索最新文献资料。研究的第二步,确定WS关键区域以外的其他基因,这些过去认为与音乐才能发展有关的基因的研究数据。同样也在Pubmed中搜索,关键词是genes和music。最后,重点展现WS关键区域的基因、与音乐才能发展有关的基因之间的功能性关联。

在表1、图1(图略)中,我们可以看到不同WS基因分别在哪些疾病和行为中发挥作用。在对所选的基因进行的IPA分析中,产生了三个层次。第一个层次(表2、图2略)中,学者发现了10个WS相关基因和两个音乐才能基因之间的间接关系,但不算重要。第二个层次(表3、图3略)中,9个WS相关基因和两个音乐才能基因之间的关系中,一个WS基因和音乐基因(STX1A 和SLC6A4 <5-HTT>)存在直接关系,也被其他的发现认同,显示出STX1A在音乐才能方面的作用。最后一个层次中仅对10个WS相关基因分析,没有基因关系的有趣发现。

由于在正常情况下,STX1A会影响血清素(5HT)水平,研究结果表明,缺乏STX1A会改变血清素水平,根据其水平的不同,可以认为“特定认知技能的发展不同”是合理的。具体的认知能力包括听、加工、制作音乐的能力。因此,STX1A(syntaxin 1A)对音乐才能发挥了作用,受到影响的血清素可能不仅在基本认知能力中发挥作用,也影响了人的音乐才能。患上威廉姆斯综合症的人,基因里可能含有影响音乐才能的基因成分,这些基因在正常人身上是抑制音乐才能的。

注:syntaxin是参加胞吐作用的蛋白质“成员”。

原文链接https://www.scirp.org/journal/PaperInformation.aspx?PaperID=54887

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