本报讯 一项2月18日发表于《自然-通讯》的研究发现，携带人类蛋白的小鼠发出的叫声比野生小鼠更复杂。该研究为找到影响人类语言能力演化的基因提供了更多线索。

人类何时以及如何获得言语所需的大脑回路一直是个谜。24年前，FOXP2基因的发现提供了一条线索——该基因的两种常见变体的缺失会导致人类语言缺陷，这种缺失也对小鼠的发声产生了影响。

但是，当研究人员对尼安德特人和丹尼索瓦人的基因组进行测序后，发现他们也携带了与现代人相同的FOXP2变体。这些古人类被认为缺乏和现代人一样先进的语言能力。这使得该基因是人类语言演化关键一环的说法遭到了质疑。

2012年，当再次对丹尼索瓦人基因组进行测序后，研究人员发现了几个现代人特有的基因变体，其中8个与大脑功能有关。而一个NOVA1基因变体引起了美国洛克菲勒大学分子神经肿瘤学实验室负责人、神经学家Robert Darnell的注意。Darnell自20世纪90年代初就开始研究这种基因，并知道它在神经元中产生了一种RNA结合蛋白，这种蛋白在大脑发育和对语言能力极为重要的神经肌肉控制中发挥了作用。此外，他还发现，该蛋白的人类版本——I197V，与其他哺乳动物和鸟类的版本仅有一个氨基酸的差异。

后来，Darnell等人在小鼠体内追踪了该蛋白，发现它在小鼠的大脑中很活跃，尤其是中脑，后者可能调节与声带运动控制相关的通路。

在这项研究中，科学家测试了NOVA1基因的人类变体是否会改变小鼠发声。通过使用CRISPR基因编辑技术将小鼠神经元中的基因替换为人类变体，Darnell与洛克菲勒大学语言神经遗传学实验室负责人、神经科学家Erich Jarvis合作，培育出携带人源化蛋白的小鼠。

从黑暗的鼠笼里，研究人员获得了突破。Jarvis指导的博士后Yoko Tajima和César Vargas为一对安置在笼中携带人源化蛋白的小鼠“做媒”。雄鼠通过“甜言蜜语”—— 一系列人类无法听见的高频叫声对雌鼠展开了追求。当观察到声谱图上起伏的声波时，科学家惊讶地发现，这种高频叫声的复杂程度异乎寻常。于是他们立即将录音提交给Jarvis。

经过分析后发现，携带人源化蛋白的雄鼠叫声中的音调和音高变化更丰富，远比野生小鼠呼唤雌鼠的叫声复杂。在其他实验中，与母鼠分离的携带人源化蛋白的幼鼠发出的求救信号也表现出更高频、更丰富的声学特征。

“仅一种氨基酸的替换就可以改变小鼠的高阶行为。”Tajima说。

此外，研究人员还发现，人类版本的NOVA1蛋白会剪切并改变与发声和言语障碍相关的基因结构。该变体在现代人中几乎普遍存在。研究团队在65万份基因组数据库样本中仅发现6个变体缺失的样本，表明它可能在现代人谱系与古人类分离后的30万年里经历了强选择压力。Darnell最近报告的首例临床病例进一步佐证了其重要性：一名仅携带该变体单拷贝的儿童确诊患有自闭症，并伴有严重的运动和语言发育障碍。

对此，其他科学家指出，NOVA1可能不是唯一塑造人类语言能力的基因，或许同时还有许多其他基因为人类发声、塑造语言能力奠定基础。（徐锐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-56579-2