摘要:神经科学家在斑马芬奇鸣禽中发现了声音变化与衰老的大脑之间的联系,这可以帮助您早期诊断出帕金森氏症和阿尔茨海默氏症患者的疾病。...
亚利桑那大学的神经科学家研究了鸣禽的大脑,发现衰老会改变控制鸟类歌曲的基因表达。这一发现可能导致对人类神经退行性疾病(例如帕金森氏病和阿尔茨海默氏病)的较早诊断和更好的治疗方法,这些疾病已知会阻碍他们早期的人声产生。
该研究发表在期刊上衰老的神经生物学,发现相互作用基因的网络在与唱歌相关的大脑的区域中,随着鸟类的年龄而发生巨大变化。这些网络的中心是驱动许多其他基因活性的“集线器基因”。更好地理解集线器基因对于开发与年龄相关疾病的治疗方法至关重要。
主管研究作者查尔斯·希金斯(Charles Higgins)说:“如果您可以制造可能影响特定枢纽基因的药物,那么您可能会影响周围的数百个基因,并看到宏观效果。” “例如,这可能是一种可以减慢阿尔茨海默氏病的药物。”
这项研究是研究人声产生与衰老之间联系的最新一项。高级研究作者朱莉·E·米勒(Julie E. Miller)也是神经科学系副教授,使用Zebra Finch Songbirds多年来研究了这些联系。
米勒说:“即使有遗传变化,这只鸟仍然能够产生歌曲的行为,这表明鸟类也有一些方法可以适应大脑中发生的事情。” “这可能为人类提供弹性策略。”
米勒说,斑马芬奇(Zebra Finches)是澳大利亚人,与人类的大脑相似,尤其是被称为基底神经节的区域,该区域用于运动功能,包括语音。雀科还通过模仿父母和周围的其他鸟来发展他们的鸟鸣声,就像人类学会说话的方式一样。
对于研究人员来说,也许最重要的是,鸟鸣也是大脑变化的可衡量标记,使科学家可以看到歌曲的音调,音量和强度如何以及其他因素如何变化。
在最新的论文中,米勒和她的同事们录制了36只鸟的歌曲,年龄广泛,并研究了与唱歌相关的基因的行为,随着鸟类的年龄增长。
他们发现,基因网络以幼鸟的大量活动开始,然后随着鸟类年龄的增长而变成几个基因。
米勒说,她希望进一步的研究能够更多地阐明随着雀科的年龄,枢纽基因的变化。
“确实,合乎逻辑的目标是尝试了解这些中心基因是否重要,对歌曲有什么作用,如果我们操纵它们的表达,我们是否可以防止或减慢影响我们声音交流的老化过程?”她说。
本文的其他研究人员包括动物与比较生物医学学院的研究生研究助理Sri Harsha Vishwanath;动物与比较生物医学科学教授Fiona McCarthy;米歇尔·戈登(Michelle Gordon),米勒实验室的前本科生;以及亚利桑那州立大学副教授Beate Peter。
这项研究得到了美国国立卫生研究院老龄化研究所的支持,该研究通过授予P30AG019610奖和P30AG072980,通过J.E. Miller的批准,向亚利桑那州阿尔茨海默氏病研究中心提供给亚利桑那州阿尔茨海默氏病研究中心。这项工作还得到了亚利桑那州卫生服务部和亚利桑那州ADHS赠款编号CTR057001的支持。