Animal Models of Speech and Language Disorders

تحقیقات اساسی در یکی دو دهه اخیر شباهت‌هایی را بین گفتار، به‌ویژه جنبه‌های حسی-حرکتی آن، و ارتباطات صوتی در چندین گونه غیر انسانی کشف کرده است. جامع ترین مطالعات تاکنون در مورد پرندگان آوازخوان انجام شده است. Songbirds یک سیستم مدل را برای مطالعه تعاملات بین استعدادهای رشدی یا ژنتیکی و تأثیرات وابسته به مربی در یادگیری ارتباطات صوتی به ما ارائه می‌دهد. تحقیقات Songbird مکانیسم‌های سلولی و مولکولی زیربنایی یادگیری و تولید الگوهای صوتی، درک صداهای صوتی، کنترل حرکت صوتی و انعطاف‌پذیری عصبی حرکتی صوتی را روشن کرده است. اخیراً، کل ژنوم فنچ گورخری پرنده آوازخوان توالی یابی شده است. این اکتشافات، همراه با شناسایی چندین ژن دخیل در اختلالات گفتاری و زبانی خانوادگی انسان، این امکان را به وجود آورده است که به دنبال آنالوگ های اختلال گفتار و زبان در فنچ های گورخری، حداقل در سطوح ادراکی و حسی- حرکتی باشیم. دو رویکرد به‌ویژه ما را به توسعه مدل‌های حیوانی شرایط گفتار انسان نزدیک‌تر کرده است، یعنی لکنت رشدی و اختلال کلامی خانوادگی مرتبط با جهش در ژن فاکتور رونویسی FoxP2. کار بر روی حیوانات دیگر که یادگیری حسی حرکتی رشدی صداهای صوتی مورد استفاده برای برقراری ارتباط را نشان می‌دهند نیز پیشرفت قابل‌توجهی نشان داده است که منجر به امکان توسعه مدل‌هایی از اختلال عملکرد گفتار و زبان در آنها می‌شود. در میان پستانداران، عمده ترین آن ها شامل دلفین ها و نهنگ ها است. در نخستی‌های غیر انسانی، در حالی که یادگیری صوتی به خودی خود چندان برجسته نیست، تحقیقات در مورد توانایی‌های ارتباطی آن‌ها تا حدودی بر مبانی زبان روشن شده است. این ملاحظات، انتشار کتابی با تمرکز بر مدل‌های حیوانی اختلالات گفتار و زبان، با جزئیات رویکرد تحقیقی کلی مطالعات عصبی رفتاری در حیواناتی که قادر به برقراری ارتباط صوتی و صداهای آموخته‌شده هستند، پروژه‌ای بسیار ضروری و ارزشمند است. این به عنوان یک بررسی وحدت بخش از تحقیقات در این مرز چند رشته ای جدید، که از مولکولی تا رفتاری را در بر می گیرد، برای پزشکان و محققان، و همچنین یک منبع آموزشی برای آسیب شناسی گفتار پیشرفته و دانشجویان علوم اعصاب است. این کتاب همچنین اولین کتاب در نوع خود خواهد بود.

Basic research over the last decade or two has uncovered similarities between speech, especially its sensori-motor aspects, and vocal communication in several non-human species. The most comprehensive studies so far have been conducted in songbirds. Songbirds offer us a model system to study the interactions between developmental or genetic predispositions and tutor-dependent influences, on the learning of vocal communication. Songbird research has elucidated cellular and molecular mechanisms underlying learning and production of vocal patterns, perception of vocal sounds, vocal motor control and vocal neuromotor plasticity. More recently, the entire genome of the songbird zebra finch has been sequenced. These discoveries, along with the identification of several genes implicated in familial human speech and language disorders, have made it possible to look for analogues of speech and language dysfunction in zebra finches, at least at the perceptual and sensori-motor levels. Two approaches in particular have led us closer to the development of animal models of human speech conditions, namely developmental stuttering and a familial verbal dyspraxia associated with a mutation in the gene for the transcription factor FoxP2. Work on other animals that show developmental sensori-motor learning of vocal sounds used for communication have also shown significant progress, leading to the possibility of development of models of speech and language dysfunction in them. Among mammals, the principal ones include dolphins and whales. In non-human primates, while vocal learning per se is not very prominent, investigations on their communicative abilities have thrown some light on the rudiments of language. These considerations make the publication of a book focused on animal models of speech and language disorders, detailing the overall investigative approach of neurobehavioral studies in animals capable of vocal communication and learned vocalizations, a much-needed and worthwhile project. It would serve as a unifying review of research in this new multidisciplinary frontier, spanning the molecular to the behavioral, for clinicians and researchers, as well as a teaching resource for advanced speech pathology and neuroscience students. This book will also be the first of its kind.