Орангутаны научились играть на казу
Британские биологи научили нескольких орангутанов играть на казу — музыкальном инструменте, звук через который производится за счет пения внутрь наконечника-трубочки. Обучились животные довольно быстро (всего за несколько минут), а звуки, которые они при этом производили, отличались по характеристикам от их привычной вокализации. Это говорит о том, что, как и люди, орангутаны способны на активную вокализацию и контроль собственных голосовых связок, пишут ученые в Scientific Reports.
Язык — главное средство коммуникации человека. Разумеется, развивался он в процессе долгой эволюции (первые языки в том виде, в котором мы их знаем, появились около сотни тысяч лет назад — в эпоху палеолита), и предшествовала ему более упрощенная система вокальной коммуникации. Проследить ее хотя бы отчасти можно по тому, как между собой общаются другие приматы, а в особенности — человекообразные обезьяны.
Адриано Ламейра (Adriano Lameira) из Сент-Эндрюсского университета и Роберт Шумэйкер (Robert Shumaker) из Даремского университета решили сосредоточиться на предположительно исключительно человеческом аспекте производства речи — способности к ее контролю или к так называемой активной вокализации.
В их исследовании приняли участие шесть орангутанов, каждому из которых показали, как пользоваться казу — инструментом-мембранофоном. Его особенность заключается в том, что для производства звука в него нужно не дуть, а петь: игра на казу, тем самым, требует контроля вокализации с помощью голосовых связок.
После демонстрации игры на казу экспериментатор давал инструмент орангутанам (следует уточнить, что казу держали исследователи у рта орангутанов, так как сначала, когда орангутанам просто давали инструменты в лапы для самостоятельной игры, они их ломали). Производимые звуки записали и далее с помощью спектрального анализа сравнили временные и пространственные характеристики игры на казу со стандартной вокализацией, которой орангутаны пользуются без инструмента.
Всего успешно и быстро (в течение всего нескольких минут) играть на казу научились два орангутана из шести. Анализ производимых звуков показал, что, по сравнению со стандартной вокализацией до начала игры на казу, звуки, которые орангутаны использовали для игры, отличались длительностью и максимальной производимой частотой, то есть были вне их привычного репертуара.
При производстве речи человек успешно контролирует работу собственных голосовых связок, производя гласные и согласные звуки: это позволяет не только выстраивать отдельные минимальные языковые единицы в целые предложения, но и петь. На примере орангутанов в этой работе ученые впервые показали, что способность к активной вокализации и ее контролю есть и у человекообразных обезьян и не является исключительно человеческой особенностью.
Схожая способность к вокальному контролю есть и у тюленей: недавно британские биологи научили нескольких длинномордых тюленей производить отдельные звуки и даже напевать человеческие мелодии. Получилось это, как выяснили ученые, за счет умения тюленей регулировать производство звуковых формант.
Елизавета Ивтушок
Также на когнитивное снижение повлияли варианты Гена APOE: аллель APOE4 его ускорила, а аллель APOE2 — замедлила
Исследователи из Колумбии и США изучили, как генотип аполипопротеина и годы образования влияют на когнитивные функции при наследственной болезни Альцгеймера. Выяснилось, что у носителей мутации PSEN1 E280A, связанной с семейной болезнью Альцгеймера, когнитивное снижение наступает раньше и развивается быстрее, если у них в то же время есть аллель APOE4, а у таких же носителей, но с аллелью APOE2, это снижение происходит медленнее. Также более медленное снижение когнитивных способностей было характерно для пациентов, которые больше лет жизни потратили на учебу, — и это к тому же ослабляло влияние особенно опасных вариантов APOE. Результаты опубликованы в Nature Communications. При семейной или наследственной болезни Альцгеймера (БА) когнитивный спад наступает рано и за несколько лет прогрессирует до слабоумия. Семейную болезнь Альцгеймера вызывают некоторые мутации, например, мутация E280A в гене мембранного белка пресенелина PSEN1. Еще один ген, влияющий на развитие и течение БА — ген белка аполипопротеина Е (APOE). Разные варианты этого гена связаны с большим или меньшим риском спорадической (ненаследственной) болезни Альцгеймера: аллель APOE4 повышает риск, а аллель APOE2 снижает его. О том, как варианты APOE влияют на развитие семейной БА известно мало. Одно небольшое исследование показало, что деменция у носителей мутации PSEN1 E280A наступает раньше, если у них есть аллель APOE4. Другое исследование не обнаружило влияния APOE4, но выявило, что аллель APOE2 задерживает клиническое начало заболевания примерно на 8 лет. Кроме того, на развитие БА влияют другие факторы: образ жизни, социально-экономические условия и другие показатели здоровья. Стефани Лангелла (Stephanie Langella) из Гарвардской медицинской школы вместе с коллегами из Колумбии и США решила выяснить, как варианты APOE и количество лет учебы влияют на когнитивные показатели пациентов с наследственной БА (исследователи не выделяли отдельно высшее образование или ученую степень, а смотрели именно на число лет, уделенных образованию). Для этого они проанализировали данные 675 носителей мутации E280A и 594 пациентов, у которых этой мутации не было. Носители и неносители мутации были членами одних и тех же семей. Ученые сравнивали баллы пациентов в краткой шкале оценки психического статуса (MMSE), которую используют для диагностики клинических проявлений деменции. Баллы MMSE у носителей и неносителей мутации PSEN1 E280A начинали различаться уже в возрасте 31,5 года — с этого момента когнитивные показатели носителей снижаются намного быстрее. У пациентов с мутацией E280A, у которых также была аллель APOE4 (141 человек), клиническое начало БА было более ранним, а у пациентов с мутацией E280A, но без аллели APOE4 (534 человека) — наоборот, наступало позже. Расхождения начинались в возрасте 44,3 лет — как раз во столько появляются первые признаки болезни Альцгеймера у пациентов с наследственной формой. Другая аллель, APOE2, напротив, была связана с более медленным когнитивным снижением в группе носителей PSEN1 E280A. А вот когнитивные траектории пациентов без мутации E280A были примерно одинаковыми и не зависели в от варианта APOE. Также исследователи обнаружили, что возраст начала клинических проявлений БА у пациентов с мутацией PSEN1 E280A зависел от количества лет, которые они потратили на учебу. Их когнитивные показатели снижались тем медленнее, чем больше они учились, — и это проявлялось особенно сильно у носителей аллели APOE4 и неносителей APOE2. То есть отрицательный эффект аллели APOE4 ослаблялся. Почти то же было и с неносителями мутаций, связанных с БА: более долгая учеба была связана с более высокими баллами MMSE, но здесь варианты APOE роли не играли. Пока не ясно, как именно аллель APOE4, связанная с большим риском, ухудшает течение семейной болезни Альцгеймера, и как другая аллель — APOE2 — от нее защищает. Но, как видно, большая продолжительность учебы снижает дополнительный риск. А иногда от вредного действия мутаций защищают другие мутации. Недавно исследователи обнаружили мутацию, которая отсрочила развитие семейной болезни Альцгеймера у мужчины. Это был редкий вариант гена RELN — H3447R или RELN-COLBOS. Клинические проявления начались у пациента почти на 20 лет позже обычного. Мужчина был не первым счастливчиком: до этого подобный случай был с женщиной, у нее мутация была как раз в гене APOE.