斑胸雀的社会经历改变了他们的基因组DNA改变了学习的能力

助理。Sarah London教授长期以来一直对斑马雀的独特学习特征表示赞赏。男性从另一位男性导师那里学习，但他们记住导师歌曲的能力仅限于“关键时期”或CP。伦敦说，这提供了一个独特的机会来研究大脑是如何学习的，以及大脑过程如何影响导师的歌是否可以被学习。

之前的研究表明，在孵化后的前65天内经历过导师的男性在此之后不再能够学习一首歌，但是在此期间与听歌分离的年轻男性仍能够在一天之后学会一首歌。 65.迄今为止研究人员尚未破译的是保留或阻止这些后期学习能力的原因。

在一项新的研究中，伦敦的研究小组在表观遗传机制中找到了第一个全面的解释，这是一种大脑中的过程，通过这种过程，经验 - 在这种情况下，导师经验 - 可以修改基因组DNA的结构特性。伦敦和她的团队在接受课外辅导的斑马雀和没有辅导的斑马雀的大脑之间表现出可测量且可重复的表观遗传差异。

这些表观遗传差异直接关系到雀类大脑中基因表达的水平和模式，这些水平和模式仍然可以从导师那里学习，而不能再学习歌曲。

伦敦认为，这项研究的结果对于帮助创伤患者预防将这些事件编入其长期记忆，以及促进我们对幼儿如何学习的理解，以及如何提高弱势群体的学习能力可能具有未来意义。青年为了进入学校的孩子们的学习环境。

“这些结果有助于我们在日常学习体验的背景下理解复杂的基因组，”伦敦说。“它将实际经验与大脑中发生的基因组过程分离开来，而这些知识可以作为治疗方法的指南。”

永远不会太老，不能学习

伦敦实验室的主要目标是确定促进和限制学习能力的神经特性，并强调对斑胸草神经发育和学习行为的研究，以确定这些特征。

该团队利用自然CP进行指导性歌曲学习，以检验CP中的导师经验改变控制基因组功能的大脑机制的假设。他们假设这可以解释导师体验如何结束学习的CP，而在CP期间与歌曲的隔离延长了青少年可以记住导师歌曲的年龄。

在这项研究中，与UChicago的博士后研究员Somayeh Ahmadiantehrani合着;以及来自Active Motif的Theresa K. Kelly和Adam Blattler，助理。在歌曲学习的CP期间，伦敦教授和她的团队从男性导师那里分离出一套男性幼年雀，这种情况发生在孵化后30到65天之间。在CP期间，第二组青少年确实经历过辅导。

在第65天之后，伦敦的研究小组分析了两组雀类的大脑，以比较经验导师的男性和未经历过导师的男性之间的表观遗传景观，基因表达模式和大脑细胞特性。结果表明，学习导师歌会诱发特定的表观遗传变化，这些变化不会发生在孤立的雄性大脑中，反之亦然。

研究结果之一是，在幼年斑马雀和其他动物的学习和记忆中发挥作用的调节因子，如细胞外信号调节激酶(ERK)途径，在预测的基因组中被过多地表达。在孤立的鸟类中表达得更高。因为经验引发的基因表达对于学习和记忆是必要的，这些发现提高了导师歌曲记忆所需的基因表达与表观遗传过程机械相关的可能性，所述表观遗传过程控制后续导师经验触发基因表达的能力，从而阻止未来的导师65天后的歌曲记忆。

未来研究的经验教训

对于伦敦对动物如何学习的研究，这些小鸣鸟已被证明是非常宝贵的。

“斑马雀鸟的发育性歌曲学习是复杂学习行为的CP中最引人注目的例子之一，”她说。“学习经历对他们的神经学认知过程产生深远而持久的影响。”

展望未来，她计划进行未来的实验，测试表观遗传过程，学习和记忆之间的因果关系，以及扩展的学习能力，以及继续了解如何在发育和成熟动物中学习学习的理解。

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