In einer am 21. November im Journal Nature Human Behaviour veröffentlichten Studie entdeckten Forscher bedeutende genetische Verbindungen zwischen den sprachlichen Fähigkeiten des Menschen und den Fähigkeiten im musikalischen Rhythmus, die Einblicke in die biologischen Grundlagen dieser Eigenschaften geben.
Die Forschung umfasste Experten vom Vanderbilt University Medical Center und dem Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in den Niederlanden. Unter Verwendung mehrerer Datensätze von über einer Million Individuen wandte die Studie fortgeschrittene multivariate Methoden an, um gemeinsame genetische Faktoren zu identifizieren.
Die Ergebnisse zeigten, dass genetische Varianten, die mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für Rhythmusstörungen verbunden sind, auch mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für Dyslexie assoziiert waren. Umgekehrt waren Varianten, die mit genauen musikalischen Rhythmusfähigkeiten verbunden sind, auch mit Genen verbunden, die mit besseren Leistungen in Sprach- und Lesetests sowie positiven Bildungsergebnissen in Fremdsprachenklassen korrelierten.
Die Studie identifizierte 16 genomische Regionen, die zwischen Rhythmus und Sprache überlappen, was darauf hindeutet, dass diese Loci genetische Varianten beherbergen könnten, die die Genexpression in verschiedenen Gehirnzellen regulieren. Reyna Gordon, Ph.D., die Hauptautorin, bemerkte, dass diese Ergebnisse auf eine komplexe genetische und neurobiologische Architektur hinweisen, die von menschlichem musikalischem Rhythmus und der Fähigkeit, Sprache zu lernen und aufrechtzuerhalten, geteilt wird.
Dr. Gordon bemerkte: "Wir waren besonders fasziniert von der Entdeckung genetischer Varianten, die sowohl mit Rhythmus als auch mit Sprache verbunden sind und in Oligodendrozyten im Gehirn angereichert sind", wobei sie sich auf Zellen bezog, die Verbindungen zwischen Gehirnbereichen aufrechterhalten.
Analysen von Co-Autorin Yasmina Mekki, Ph.D., identifizierten ein Locus auf Chromosom 20, das sowohl mit der neuronalen Konnektivität im Sprachnetzwerk als auch im Rhythmus verbunden war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Konnektivität ein entscheidender neurobiologischer Faktor ist, der gemeinsam von den polygenen Grundlagen der interindividuellen Variation von Rhythmus und Sprache beeinflusst wird.
Die Studie hob auch die besondere Konnektivität menschlicher Gehirne zwischen auditiven und motorischen Regionen hervor, die als ein hypothetisches ko-evolutionäres neurobiologisches Fundament von Sprache und Musikalität angesehen wird. Darüber hinaus wurde ein gemeinsamer Variant, der sowohl mit Rhythmusstörungen als auch mit Dyslexie verbunden ist, im Gen DLAT gefunden, das zuvor mit seltenen neurodevelopmentalen Störungen in Verbindung gebracht wurde.
Insgesamt enthüllte die Forschung neuartige genomische Faktoren, die zwischen Rhythmus- und Sprachmerkmalen bei Menschen geteilt werden, und deren Rolle in der Entwicklung und Funktion des menschlichen Gehirns. Zukünftige klinische Anwendungen könnten die Risikodetektion und die Personalisierung von Behandlungen auf der Grundlage der genetischen Prädispositionen zu Rhythmusstörungen und Sprach-/Leseproblemen im Kindesalter umfassen.