Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Menschliches "Sprachgen" macht Mäuse schlauer

17.09.2014

Große Bedeutung von FOXP2 beim Spracherwerb - Tests im Labyrinth

MIT-Forscher http://web.mit.edu haben Mäusen die menschliche Version des "Sprachgens" FOXP2 verabreicht. Mäuse, die über das Gen verfügten, konnten eine Aufgabe automatisch oder unbewusst erlernen. Ein derartiges Lernen ist zum Beispiel erforderlich, um sich den neuen Weg zur Arbeit zu merken. Laut dem Team um Ann Graybiel legen diese Ergebnisse gemeinsam mit anderen Studien nahe, dass das Gen hilft, Tätigkeiten als Kind zu erlernen - und zwar über eine unbewusste Kontrolle der Lippen und Zunge.


Labyrinth: Mäuse lernen mit Gen schneller

(Foto: pixelio.de, H. Hraban Ramm)

Einbau bei Schimpansen fraglich

FOXP2 gilt als das im Zusammenhang mit der Entwicklung des Gehirns am besten erforschte Gen. Es wurde in den 1990er-Jahren in einer britischen Familie entdeckt, deren Mitglieder aufgrund einer Mutation unter schweren Sprachbehinderungen litten. Es zeigte sich, dass FOXP2 einen Transkriptionsfaktor kodiert, also ein Protein, das die Aktivität anderer Gene reguliert und das während der embryonalen Entwicklung im Gehirn aktiv ist.

Der Vergleich des Genoms von Menschen und Schimpansen hat ergeben, dass seit der Spaltung der Entwicklung der beiden zwei entscheidende Mutationen dieses Gens stattgefunden haben. Die Forscher nehmen an, dass diese Mutationen eine Rolle bei der Sprachentwicklung des Menschen gespielt haben. Die große Frage ist, was passieren würde, wenn die menschliche Version dieses Gens Schimpansen verabreicht wird.

Auch wenn sich durch diesen Eingriff womöglich die stimmlichen Möglichkeiten verändern würden, ist diese Frage bis auf Weiteres nicht zu beantworten, da ethische Vorbehalte ein derartiges Forschungsvorhaben nicht zulassen. Die menschliche Version des Gens wurde jedoch Mäusen verabreicht. Es verändert ihre Gehirne auf vielfache Weise. Betroffen sind vor allem die neuronalen Netzwerke, die beim Lernen eine Rolle spielen. Bis jetzt war allerdings unklar, welche Folgen es auf das Verhalten und die Intelligenz geben könnte.

Mäuse finden schneller Futter

Die Wissenschaftler führten für die aktuelle Studie Tests durch, bei denen Mäuse ein T-förmiges Labyrinth durchqueren mussten, um eine Belohung in Form von Futter zu erhalten. Das Labyrinth konnte verändert werden, um unbewusstes und bewusstes Lernen abzutesten. Manchmal wurde das Futter so platziert, dass die Tiere immer in die gleiche Richtung laufen mussten, um es zu finden.

Dieser Vorgang wird mit einem automatischen Lernen in Zusammenhang gebracht. In anderen Fällen wurde das Futter an anderen Stellen positioniert. Visuelle Anhaltspunkte lieferten Hinweise auf das jeweilige Versteck. Zumindest beim Menschen erfordert das Finden dann bewusste Gedankenarbeit.

Die Mäuse mit der menschlichen Version von FOXP2 lernten das Futter schneller zu finden als die anderen Tiere. Sie brauchten dafür nur acht Tage. Die anderen Mäuse lernten es in zwölf Tagen. Das Labyrinth war dabei so ausgerichtet, das bewusstes und unbewusstes Lernen kombiniert werden konnten. War es nur möglich, eine der beiden Strategien einzusetzen, so ließen sich keine Unterschiede zwischen den beiden Gruppen feststellen.

Rätsel um FOXP2 bleibt bestehen

Laut Faraneh Vargha-Khadem vom University College London http://ucl.ac.uk ist gerade das Erlernen von Sprache ein Vorgang, der bewusstes Denken erfordert. Es hängt aber auch davon ab, dass komplexe Bewegungen der Lippen und der Zunge automatisch erfolgen. FOXP2 könnte einem NewScientist-Bericht nach eine Rolle beim Übergang gespielt haben, als die Menschen erstmals die Fähigkeit zu sprechen erlangten. Trifft das zu, würde das Gen auch eine Rolle beim Spracherwerb von Kindern spielen.

Vargha-Khadem betont allerdings auch, dass FOXP2 in vielen Bereichen des Gehirns aktiv ist und dass die aktuellen Forschungsergebnisse daher nicht unbedingt seine Bedeutung für die Sprache erklären müssen. "Man darf nicht zu viel in diesen Ergebnisse hineininterpretieren", unterstreicht die Expertin. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachmagazin PNAS http://pnas.org veröffentlicht.

Michaela Monschein | pressetext.redaktion

Weitere Berichte zu: Belohung Entwicklung FOXP2 Gen Labyrinth Lippen Mutationen Mäuse Sprache Sprachentwicklung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zebras: Immer der Erinnerung nach
24.05.2017 | Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen

nachricht Wichtiges Regulator-Gen für die Bildung der Herzklappen entdeckt
24.05.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten