Речь традиционно считается уникальным навыком, который отличает человека от остального животного мира. Долгое время в научной среде господствовало убеждение, что для обретения способности к сложному вокальному общению мозгу требуется фундаментальная структурная перестройка. Однако исследование ученых из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (США), результаты которого были опубликованы в журнале Nature, опровергает этот тезис. Ранее ученые раскрыли секрет лошадиного ржания.

В центре внимания биологов оказалась поющая мышь Олстона (Scotinomys teguina) — обитатель туманных лесов Центральной Америки. Эти крошечные грызуны способны исполнять громкие и сложные мелодии, а также вступать в стремительные вокальные дуэты, координируя свои партии с точностью до миллисекунд. Подобная синхронизация представляет собой один из самых близких аналогов человеческого диалога среди всех известных млекопитающих.

Отличается ли мозг поющей мыши от обычной

В поисках нейробиологических основ этого таланта исследователи ожидали увидеть в мозге поющей мыши новые области или уникальные категории связей, которых нет у обычных лабораторных грызунов. К удивлению команды под руководством доцента Аркарупа Банерджи, мозг поющей мыши оказался практически идентичен мозгу обычной серой мыши. 

Эволюция не стала создавать новые отделы, а пошла по пути точечной оптимизации уже существующих цепей. Основное различие заключалось лишь в том, что количество нейронов, связывающих центр управления движениями рта с двумя ключевыми зонами, увеличилось примерно в три раза. Одной из этих зон является кора головного мозга, отвечающая за слуховое восприятие, а другой — структура среднего мозга, которая управляет голосовыми сигналами у большинства видов, включая человека.

Обнаружить эти тонкие различия удалось только благодаря методу молекулярного штрихкодирования, который позволил Эмили Иско и ее коллегам составить карту расположения тысяч индивидуальных клеток. Визуально мозг обоих видов остается неотличимым друг от друга даже при детальном рассмотрении; секрет певческого дара кроется исключительно в том, куда именно направляются сигналы от конкретных нейронов. 

От мышиного пения к тайнам человеческого языка

Биологи полагают, что поющая мышь фактически воспроизводит тот же эволюционный механизм, который когда-то позволил предкам человека освоить речь. После отделения линии людей от шимпанзе высшие отделы нашего мозга получили усиленный контроль над вокализацией через те же моторные и слуховые зоны, что наблюдается сегодня у центральноамериканских грызунов.

Нейровизуализация подтверждает, что у людей связи между этими областями развиты значительно сильнее, чем у других приматов. Тот факт, что для появления речи могли потребоваться лишь относительно простые и точечные мутации, открывает перспективы для медицины и логопедии. Если ученым удастся точно определить эти пути, в будущем это может привести к созданию новых методов восстановления речевых функций и приблизит нас к ответу на вопрос: как именно в ходе эволюции возник человеческий язык.