生物语言学是研究人类语言的生物属性及起源的交叉学科。言语和语言障碍及语言演化是生物语言学研究的核心领域。近年来,通过神经影像学、神经生理学技术研究动物的发声行为,以及运用细胞和分子技术在动物模型中鉴定并操作特定的神经回路,已经显著推进了对人类语言的神经生物属性的理解。

本文综述了在发育性阅读障碍、卒中失语症及孤独症谱系障碍等高发的言语和语言障碍的动物模型中,研究者如何通过构建基因敲除小鼠、 中动脉闭塞大鼠模型及鸣禽模型,模拟言语和语言障碍人群中的听觉处理、神经元迁移、大脑偏侧化及超声发声等内表型,从而揭示KIAA0319、 星形肌动蛋白2等候选基因的功能,以及神经可塑性在语言功能重组中的作用。在语言演化研究中,本文着重探讨了灵长类动物和鸣禽如何揭示语言的解剖结构、神经机制及认知功能的协同演化及语言的多模态起源,从而得出“人类认知复杂性的提升,恰恰由于喉部解剖结构简化”的结论,以及手势、言语、音乐等行为的起源之间密不可分的关系。 文章最后讨论了生物语言学研究中动物模型使用所面临的伦理争议及跨物种转化的挑战,并提出了未来研究需遵循“3R”原则,并结合多能干细胞模型、脑类器官等前沿技术,构建多物种联合验证体系等解决方案。

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