Genmanipulation Mäuse mit Menschen-Sprachgen fiepen anders

Forscher halten das Gen Foxp2 für einen entscheidenden Faktor in der Entwicklung der Sprache. Nun haben sie die menschliche Variante des Sprachgens Mäusen eingepflanzt - und interessante Veränderungen im Gehirn der Tiere entdeckt.


Wann begann der Mensch zu sprechen? Und warum? Bei der Suche nach Antworten auf diese Fragen sind Forschern Mäuse behilflich, denen sie die menschliche Version eines mutmaßlichen "Sprach-Gens" eingepflanzt haben. Das bringt diese Tiere zwar nicht zum Sprechen, aber in ihrem Gehirn bewirkt das Gen interessante Veränderungen.

Mäuse: Menschliches Sprachgen verändert ihr Gehirn
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Mäuse: Menschliches Sprachgen verändert ihr Gehirn

Ein Forscherteam um Wolfgang Enard und Svante Pääbo vom Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig fand in ihren Gehirnen veränderte Schaltkreise vor, die beim Menschen als essenziell für Sprache gelten. Außerdem fiepten die Mäuse in einer niedrigeren Frequenz als ihre genetisch unveränderten Artgenossen, berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin " Cell".

Foxp2 gilt als Schlüsselgen für den Erwerb und den Gebrauch von Sprache. Bei Menschen mit Sprechstörungen wurden Mutationen in diesem Gen entdeckt. Es ist ein Steuergen und enthält den Bauplan für ein Protein, das die Aktivität vieler weiterer Gene reguliert.

Foxp2 kommt nicht nur beim Menschen vor, sondern auch bei vielen anderen Tieren - so auch bei Mäusen und Affen. Während sich die Entwicklungslinien von Nagetieren und Primaten - zu denen Affen und Menschen gehören - vor etwa 100 Millionen Jahren trennten, vollzog sich in dem Gen nur eine einzige Veränderung. Nach der Trennung der Linien von Mensch und Schimpanse vor etwa sechs Millionen Jahren, veränderte sich das Gen aber nochmals, und zwar an zwei Stellen. Auch im Erbgut des Neandertalers fand sich die humane Variante von Foxp2. Forscher vermuten, dass diese zwei Veränderungen im Foxp2-Gen möglicherweise entscheidend für die Entwicklung der Sprache waren.

Genau diese These wollten die Wissenschaftler um Enard und Pääbo nun testen. Als Modelltiere wählten sie Mäuse, denn deren Foxp2-Variante unterscheidet sich nur an einer Stelle von der des Schimpansen. "Versuche an Schimpansen lehne ich aus ethischen Gründen ab", sagte Enard im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Darüber hinaus sei die Methode des Genaustauschs technisch an Affen auch derzeit noch nicht möglich.

Das Maus-Gen könne man als Modell für das ursprüngliche Gen betrachten und die menschliche Evolution simulieren, indem man die Tiere gentechnisch mit der heutigen menschlichen Variante ausstatte, so die Forscher.

Die Mäuse mit der menschlichen Variante des Foxp2-Gens zeigten sich bei Untersuchungen in der Maus-Klinik gesund, und ihre Organe zeigten keinerlei Auffälligkeiten. Im Gehirn jedoch fanden Wissenschaftler auffällige Veränderungen: In einer Region namens Corpus Striatum, einem Teil der Basalganglien, zeigten sich deutliche Unterschiede zu unveränderten Mäusen. Dieser Gehirnbereich spielt eine Schlüsselrolle beim Steuern von Bewegungen und gilt als entscheidend für den Spracherwerb beim Menschen. So zeigten Nervenzellen dort nach Stimulation eine verstärkte synaptische Plastizität - eine Reaktion, die für Lernen und Gedächtnisbildung wichtig ist. Zudem fiepten die gentechnisch veränderten Mäuse in etwas niedrigeren Frequenzen als ihre Artgenossen, so die Forscher.

Welche Auswirkungen solche Veränderungen während der menschlichen Evolution hatten, bleibt Spekulation: "Vorstellbar wäre, dass das menschliche Foxp2-Gen eine bessere Koordination der zum Sprechen nötigen Muskeln bewirkt", vermutet Enard. Spekulativ bleibt auch die Frage, was passieren würde, wenn man die menschliche Variante des Sprachgens einem Schimpansen einpflanzen würde. "Ich bezweifle, dass diese Affen dann sprechen könnten", so Enard. Zwar wäre der Kehlkopfapparat der Affen zum Sprechen geeignet, doch würde es ihnen an willentlicher Kontrolle über die Sprache mangeln, vermutet Enard. "Foxp2 ist eben nur ein Baustein eines komplexen Mechanismus", betont der Forscher.

lub/ddp



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