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老鼠在增加一个人类基因后变得更聪明

研究表明,人类大脑基因Foxp2增强了转基因小鼠的学习能力,突显了其在认知发展中的作用。

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在一项可能解释“Pinky and the Brain”中疯狂老鼠起源的实验中,研究人员将人类大脑基因拼接到了实验鼠体内,这使得它们变得更聪明。这些老鼠短期内不会统治世界,但它们肯定擅长通过迷宫。经过基因改造携带与语言相关的的人类基因Foxp2的小鼠,学会找到迷宫中的奖励的速度明显快于正常小鼠。虽然这对转基因小鼠来说是个好消息,但这些发现也揭示了这种特殊基因如何促进人类独特智力能力的一些线索。

增强脑力

这不是小鼠第一次受益于人类的脑力。2013年,科学家们通过移植人类神经胶质细胞

到新生小鼠的大脑中,使它们变得更聪明。然而,在这种情况下,小鼠从受孕时就携带了该基因,因此它们的大脑更加“人类化”。研究人员在一系列导航测试中比较了10到20只“人类化”小鼠与相同数量的对照组。这些小鼠被放置在T形围栏中,如果它们在终点做出正确的转弯,就会得到巧克力的奖励。小鼠可以使用两个选项来帮助它们做出正确的选择:从迷宫中可以看到的地标,或者地板的纹理(粗糙的左转,光滑的右转)。当放置在小鼠可以使用地标和地板纹理的迷宫中时,携带人类基因的小鼠的表现远优于正常小鼠。它们在7天内学会了路线,而正常小鼠则需要11天。然而,当小鼠只能使用一种线索(地标或纹理)时,性能没有显着差异。所以这些老鼠并没有那么聪明?别急。

有什么区别?

研究人员专门设置了他们的实验来测试人类中发生的两种类型的学习:陈述性学习和程序性学习。陈述性学习需要有意识的努力,就像阅读到新地方的路线一样。程序性学习是无意识的,就像每天开车回家一样。迷宫中的地标刺激了陈述性思维,而地板纹理刺激了程序性思维。研究人员说,携带人类基因的小鼠在两种选择都存在的情况下表现出色,因为它们比正常小鼠更擅长在有意识和无意识思维之间转换。当只有一种导航辅助工具可用时,这种优势就会减弱。他们于周一在美国国家科学院院刊上发表了他们的发现。

学习的关键

这项实验突出了Foxp2在人类认知发展中起的重要作用。当我们学习新语言或乐器等技能时,一开始我们会使用有意识的(陈述性)思维,但通过练习,这些技能会在我们的头脑中变得无意识(程序性)。研究人员认为Foxp2基因是实现这种转变的关键,但我们的头脑如何做到这一点仍未完全理解。这些发现突显了一个基因对小鼠和人类的认知能力有多大的影响。它们也强调了另一种物种间的相似之处:巧克力带来的激励力量。

图片来源:Fer Gregory/Shutterstock

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