加州大学旧金山分校的一项研究发现，尽管年轻的雄性鸣禽在遗传上倾向于听起来像他们的父亲，但通过养父养父的丰富经验可以克服这一基因的命运。作者说，这一发现对我们思考经验如何影响复杂人类特征的遗传，如学习能力甚至精神疾病的影响有着显著的意义。
像加州大学旧金山分校的迈克尔布雷纳德博士这样的神经科学家，长期以来一直在研究像孟加拉雀(Lonchura striata striata)这样的鸣禽，作为一种模型，说明早期经验对人类语言等复杂行为的影响。就像人类语言一样，雄性雀的独特的交配鸣声是通过听和模仿成年的“导师”来学习的。在自然界中，这通常是鸟的父亲，但是在实验室中由不相关的成年人抚养长大的幼鸟会学着唱他们的父亲的歌。
现在布雷纳德实验室已经证明，并不是所有的早期经验都与易受影响的年轻鸟类的影响是相同的:只接触到计算机化的“合成导师”，年轻的小鸟就会像生父一样歌唱，他们从未听说过或听说过。这项研究发表在2017年12月25日的《pnas》杂志上，这一研究表明，芬奇之歌的基因成分比之前意识到的更强，但这一基因驱动也可以被正确的早期生活经历所抑制。
我们所看到的是，鸟类遗传的基因贡献取决于鸟的经历。这是一个引人注目的演示,遗传等复杂行为的鸟鸣声是不固定的,通常假定,而是可能显著不同取决于个人的体验,”布雷纳德说,生理学和加州大学旧金山分校的精神病学教授霍华德休斯医学研究所研究员,加州大学旧金山分校神经科学研究所威尔的成员。
正如所指出的，研究人员长期以来一直认为成年鸟叫声的结构是由鸟儿听到的鸟叫声所影响的。然而，在布雷纳德实验室的博士后学者、新论文的第一作者戴维·梅茨博士注意到，在实验室里，每只孟加拉雀的鸣叫声都有惊人的变化，即使所有的鸟在早年都受到同样的实验控制的导师的歌声的影响。
为了确定这些差异是否可能是由先前被忽略的基因对鸟类鸣叫声的贡献引起的，大都会发展了一套精心的实验来控制遗传和经验的贡献。他把鸡蛋从它们的窝里取出来，以确保小鸡永远不会听到他们父亲的歌，即使是在鸡蛋里。然后，他将这些幼仔暴露在精心控制的计算机生成的歌曲中，这些歌曲在节奏上各不相同，试图影响小鸟学习的歌曲的节奏。
令研究人员感到惊讶的是，他们发现这些鸟基本上忽略了合成歌曲的节奏，并发展出了与父亲歌曲相近的成年歌曲——这是他们从未听过的。研究人员对这一观察结果进行了量化，结果显示，在实验鸟类的歌曲中，55%的可变性可以用父亲歌曲的不同来解释，但只有21%的人是被他们听到的“小鸡”合成歌曲的差异所驱动。
在另一组实验中，梅茨把合成导师和未接触过的雀类(也从未听过他们的父亲的歌曲)放在没有血缘关系的成年男性身上。研究人员再次惊奇地发现，综合辅导的结果完全相反:现场导师的歌曲对年轻的鸟儿成年歌曲的节奏贡献了53%，而他们的父亲歌曲的差异只有16%。
这真的很令人兴奋，因为它表明，一个现场导师提供的经验实际上可以减少基因对复杂行为的贡献，比如鸟鸣，Mets说。我们之前就知道，现场指导老师帮助鸟类学得更好更快，但我们惊讶地发现，这种经历实际上可以覆盖鸟类的基因。
我们已经习惯了复杂的特征和行为可以有很大的遗传成分，布雷纳德补充说，他引用了人类对出生时分离的同卵双胞胎的研究，尽管他们在幽默感、时尚感等方面有着惊人的相似之处。但这些故事往往假定遗传成分是固定的学术成就，要么是20%的基因，要么是80%的遗传基因。”我们在这里展示的是，遗传学的贡献绝不是固定的，在学术成就的情况下，你去的学校可能会克服基因的任何贡献。
布雷纳德说，这一发现提高了人类基因研究未能解释个体经验差异的可能性，这可能会对复杂行为的遗传因素产生误导。研究人员现在希望用孟加拉雀作为一种模型，来探索基因和经验如何在大脑中相互作用，从而影响像鸟鸣这样的复杂行为。“在大脑中，父亲的基因和早年的生活经历是如何争夺对歌曲节奏的控制的?”“大都会问道。“这是下一个令人兴奋的问题。
结果也表明一个更广泛的机会了解丰富的早期经验的特定特性,可以覆盖遗传倾向,布雷纳德说:“这是遥远的未来,当然,但它突出了早期的潜在行为干预来帮助减轻负遗传性状,如精神疾病的倾向。
知识：科学无国界，博科园-科学科普
参考：国家科学院学报
内容：“博科园”判定符合今主流科学
来自：旧金山加利福尼亚大学
编译：双螺旋
审校：博科园
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传播：博科园
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