鸣禽的鸣啭是出生后依靠听觉反馈发育形成的复杂行为。不同类型鸣禽具有不同复杂程度的发声学习行为,然而关于鸣禽鸣啭复杂性在细胞和分子水平差异的生物学基础至今仍不清楚。本项目选用具有不同鸣啭学习行为的鸣禽,对发育期间的特异基因在分子和蛋白水平的表达、新生神经元在前脑发声控制脑区的分布,存活数量及表型分化等进行了研究。研究结果揭示(1)鸣禽在发声学习发育期间,雄鸟或包埋雌激素雌鸟前脑神经前体细胞产生的数量及存活数量均明显超过正常雌鸟;鸣啭学习行为复杂的鸣禽在前脑产生的新生神经元数量及最终存活的数量均较多;(2)听觉损伤能够导致GABA、GABAA受体和GAD67(谷氨酸脱羧酶)以及SP(substance P)在鸣禽听觉和发声学习通路的特异性表达,推测这些分子可能参与了鸣禽鸣啭学习的行为调节;(3)在鸣禽发声学习临界期,通过基因差筛获得的Notch, BDNF和ERBIN基因在前脑控制发声学习通路中存在特异表达,推测这些分子可能分别参与了对鸣啭复杂性和新神经元产生的调控。此项研究对揭示动物发声学习相关特异基因的功能及脑的可塑性发育规律具有重要意义。
英文主题词songbird;song-learning;newborn neurons; gene expression