新しい研究により、音楽のリズム能力と失読症などの言語関連特性の間に共通の遺伝的基盤があることが明らかになりました。研究者は 100 万人を超える個人のデータを使用して、脳の接続性において重要な役割を果たす、リズムと言語に関係する 16 の重複ゲノム領域を特定しました。
リズムの正確さに関連する変異は、言語能力や読解力の強化とも関連しており、リズム障害は失読症のリスクと相関関係にある。これらの発見は、音楽性とコミュニケーションの間の進化的および神経生物学的なつながりについての洞察を提供し、リズム障害や言語障害に対処するための個別化されたアプローチへの道を開くものである。
重要な事実
- リズム能力と言語能力の間では 16 のゲノム領域が重複しています。
- オリゴデンドロサイトによってサポートされる脳の連結性が、これらの共通の特性にとって鍵となります。
- リズム障害と失読症の間に遺伝的関連があることが判明した。
出典:ヴァンダービルト大学
11月21日にNature Human Behavior誌に発表された画期的な研究で 、研究者らは人間の言語能力と音楽のリズムスキルの間に重要な遺伝的つながりがあることを明らかにし、これらの基本的な人間の特性の生物学的基盤に関する新たな知見を提供している。
この研究では、ヴァンダービルト大学医療センターの音楽遺伝学と言語遺伝学の分野の第一人者がオランダのマックス・プランク心理言語学研究所の研究者と緊密に協力して集まりました。
この研究では、リズム関連のスキルと失読症を含む言語関連の特性の間に重複した遺伝的基盤があることが明らかになった。
100 万人を超える個人からの複数のデータセットが使用されました。高度な多変量解析法を適用することで、研究者は共通の遺伝的要因を特定し、その生物学的および進化的意義を調査することができました。
この研究では、リズム障害の可能性が高くなる遺伝子変異は、失読症の可能性も高くなる傾向があることが明らかになりました。
逆もまた同様で、より正確な音楽リズムスキルに関連する遺伝子変異は、言語および読解テストでの高い成績、および言語関連の教育成果（外国語クラスの成績など）に関連する遺伝子と同時に発生しました。
研究チームは、大規模なデータセットによって得られた統計力と脳データの創造的な統合を組み合わせることで、リズムと言語能力に影響を与える遺伝子が、これらの特性を支える神経回路でどのような役割を果たしているかについて新たな理解に到達することができました。
その結果、リズムと言語の間でゲノムの16の領域が重複していることが示され、これらの遺伝子座には、さまざまな種類の脳細胞における遺伝子発現の調節に役割を果たすことが知られている遺伝子変異が存在する可能性が高いことが判明した。
VUMCの准教授であり、この論文の筆頭著者でもあるレイナ・ゴードン博士によると、この研究結果は、人間の音楽のリズムと人間の言語を学習し維持する能力に共通する複雑な遺伝的および神経生物学的構造を示唆しているという。
「私たちは、リズムと言語に共同で結びついた遺伝子変異が脳内のオリゴデンドロサイトに豊富に存在するという発見に特に興味をそそられました」とゴードン氏は語った。
「オリゴデンドロサイトは、脳の領域間の特定の接続を維持するのに役立つ脳細胞の一種で、接続回路が健康で強くなるようにサポートします。」
共著者でVUMCのポスドク研究員であるヤスミナ・メッキ博士が行った分析の結果、言語ネットワークとリズムの神経接続に共通する20番染色体の遺伝子座が判明した。
これらの研究結果を総合すると、リズムと言語の個人間差異の多遺伝子（多くの遺伝子）基盤によって共同で影響を受ける重要な神経生物学的要因としての接続性が指摘されます。
人間の脳は、聴覚領域と運動領域の間の強力な接続性において特別です。
この分野のこれまでの研究によれば、これらのつながりは、言語と音楽性の共進化した神経生物学的基盤であると仮定されている。
結果によって明らかになった追加の潜在的な進化的特徴には、これまでまれな神経発達障害に関係していることが示唆されてきた DLAT 遺伝子に発生する共同変異 (リズム障害と失読症の両方に関連) が含まれます。
全体として、この研究は、人間のリズムと言語特性に共通する新たなゲノム因子と、それらが人間の脳の発達と機能に果たす役割を明らかにした。
これらの結果は、人間の音楽性とコミュニケーション能力の起源を理解する上で刺激的な新しい知識をもたらします。
将来の臨床応用の可能性としては、リズム障害や小児期の読解力・言語障害に対する個人の遺伝的素因に基づいたリスク検出や治療の個別化などが挙げられる。
資金提供
この研究は、国立衛生研究所の助成金 R01DC016977 および DP2HD098859 によってサポートされており、共同上級著者の Simon Fisher (DPhil) と第一著者の博士課程候補者 Gokberk Alagoz (両者ともマックス・プランク研究所所属) との共同研究の成果であり、ヴァンダービルト遺伝学研究所の同僚からの追加の情報も得て研究を設計、実行しました。
23andMe, Inc. のリズムと失読症に関する概要ゲノムデータが分析に使用されました。
この遺伝学、音楽、言語研究ニュースについて
著者:クレイグ・ボーナー
出典: ヴァンダービルト大学
連絡先:クレイグ・ボーナー – ヴァンダービルト大学
画像:この画像は Neuroscience News より提供
オリジナル研究:オープンアクセス。レイナ・ゴードン他
「人間の言語と音楽リズムの共通遺伝的構造と進化」 Nature Human Behavior
リンク先はアメリカのNeuroscience Newsというサイトの記事になります。（原文：英語）