21:13 2024-02-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Elemente genetice similare stau la baza învățării vocale la mamifere
_ Elemente genetice similare stau la baza învățării vocale la mamifere
Vocalizările oamenilor, liliecilor, balenelor, focilor și păsărilor cântătoare diferă foarte mult unele de altele. Oamenii și păsările, de exemplu, sunt separate de aproximativ 300 de milioane de ani de evoluție. Dar oamenii de știință care studiază modul în care aceste animale învață să „vorbească” au văzut din nou și din nou asemănări surprinzătoare în conexiunile din regiunile creierului care susțin această învățare vocală.
Într-o lucrare publicată în revista Science, o instituție multi-instituțională. Echipa condusă de oameni de știință de la Universitatea Carnegie Mellon și de la Universitatea din California, Berkeley a găsit părți ale genomului, atât în interiorul genelor, cât și în afara acestora, care au evoluat și sunt asociate cu învățarea vocală la mamifere.
Angajarea unui Abordarea de învățare automată numită set de instrumente de inferență pentru conservare conștientă țesuturilor (TACIT) pe sistemul Bridges-2 al Centrului de Supercomputing din Pittsburgh, laboratorul lui Andreas Pfenning a identificat 50 de elemente de reglare a genelor din creierul oamenilor, liliecilor, balenelor și focilor care au o relație mai puternică cu vocalizarea. Aceste elemente de reglare sunt secvențe de ADN din afara genelor reale care direcționează ce gene sunt active în ce țesuturi.
Oamenii de știință au ajuns să înțeleagă că elementele de reglare joacă un rol important în evoluția comportamentelor. Dar studierea lor a fost mult mai dificilă decât studierea genelor.
„Noi metode de inteligență artificială au fost necesare pentru a ajuta la găsirea de semnale evolutive în elementele de reglare în sute de genomi”, a spus Pfenning, un autor corespondent al noului studiu. studiu și profesor asociat la Departamentul de Biologie Computațională Ray și Stephanie Lane CMU afiliat cu Institutul de Neuroscience și Departamentul de Științe Biologice. „Intrăm într-o eră interesantă în care IA ne îmbunătățește capacitatea de a urmări istoria evoluției umane. Studierea elementelor de reglare a genelor necesită construirea unei hărți a cărora dintre ele sunt active în regiunea relevantă a creierului speciilor cu comportament de învățare vocală.”
Acea regiune relevantă a creierului a fost găsită prin experimente efectuate în laboratorul Michael Yartsev de la UC Berkeley, un alt autor corespunzător. Ei au găsit dovezi că o anumită parte a creierului egiptean al liliecilor fructiferi are conexiuni neuronale similare cu partea creierului uman care controlează producția de vorbire.
„Foarte puține mamifere sunt de fapt capabile să învețe sunetele pe care le emit. , ceea ce face foarte dificilă studierea acestui aspect de bază al umanității”, a spus Yartsev, profesor asociat de bioinginerie și neuroștiință la UC Berkeley. „Am reușit să identificăm paralele între lilieci și oameni în elementele structurale ale creierului, conținutul genetic și chiar circuitele neuronale care controlează învățarea vocală.”
Atât genele asociate învățării vocale, cât și genele elementele de reglare a genelor descoperite în acest studiu tind, de asemenea, să locuiască în părți ale genomului legate de tulburarea spectrului autist. Această descoperire sugerează că studierea istoriei evolutive a genomului uman poate oferi indicii asupra modului în care acesta influențează sănătatea umană.
„Tipurile de celule care formează conexiuni pe distanță lungă în creierul uman și al liliecilor sunt aceleași. pe care le-am descoperit ca fiind cele mai relevante pentru învățarea vocală pe baza analizei genetice”, a spus Pfenning. „Anatomia și genetica indică același mecanism care stă la baza evoluției învățării vocale la mamifere și a producției de vorbire la oameni.”
Comentarii:
Adauga Comentariu