UCSF-Forscher berichten, dass die musikalische Gabe der „perfekten Tonhöhe“ sowohl eine erbliche Veranlagung als auch eine sehr frühe musikalische Ausbildung erfordert und neue Einblicke in die Rolle von Genen und Umwelteinflüssen auf die menschliche Begabung bietet.
In einer Umfrage unter 612 professionellen und studentischen Musikern im ganzen Land berichten die Forscher, dass 40 Prozent derjenigen, die im Alter von vier Jahren mit der formalen musikalischen Ausbildung begannen, eine perfekte Tonhöhe entwickelten. Im Gegensatz dazu taten nur vier Prozent derjenigen, die nach dem neunten Lebensjahr mit dem Training begannen. Der Rückgang dazwischen war bemerkenswert stetig.
Gleichzeitig fanden die Forscher heraus, dass Musiker mit perfekter Tonhöhe viermal häufiger ein Familienmitglied mit perfekter Tonhöhe meldeten als solche ohne. Achtundvierzig Prozent derjenigen mit perfektem Pitch gaben an, einen Verwandten ersten Grades mit der Fähigkeit zu haben, während nur 14 Prozent derjenigen ohne perfekten Pitch dies taten.
Die Studie, die an sich interessant ist, identifiziert auch Perfect Pitch als Modellmerkmal für die Erforschung der relativen Rollen von „Natur und Pflege“ im menschlichen Verhalten, sagt Jane Gitschier, PhD, Professorin für Medizin und Pädiatrie an der UCSF und Co-Principal Investigator der Studie.
Über die Untersuchung wird in der Ausgabe vom 1. Februar des American Journal for Human Genetics berichtet, begleitet von einem Leitartikel. Die Forschung wird auch in der Februar-1-Ausgabe von Nature / Genetics überprüft.
Perfekte oder absolute Tonhöhe ist die Fähigkeit, die Tonhöhe eines Musiktons ohne externe Referenz, z. B. eines Klaviertons, zu erkennen.
Obwohl viel über die Anatomie und Physiologie des menschlichen Hörwegs bekannt ist, bleiben die spezifischen neuronalen Mechanismen, die an der Tonhöhenwahrnehmung beteiligt sind, unklar. Psychophysische und physiologische Experimente legen nahe, dass hochrangige Gehirnprozesse beteiligt sind, es gibt jedoch keine Hinweise auf zugrunde liegende Entwicklungsmechanismen, die bei diesen Prozessen eine Rolle spielen könnten.
Frühere Studien zur Eignung waren klein und haben entweder genetische oder Umwelteinflüsse untersucht und überzeugende Beweise für beide gefunden. Die UCSF-Untersuchung ist die erste groß angelegte Studie, die beide Faktoren untersucht.
Während sich die Forscher in gewissem Maße auf die Selbsteinschätzung der Musiker stützten — 15 Prozent gaben an, die Fähigkeit zu haben —, wurden viele anschließend mit einem computergestützten akustischen Test bewertet, und die Mehrheit erwies sich als perfekt Tonhöhe basierend auf den strengen Kriterien der Forscher.
Ausgehend von diesen Daten versuchen die Forscher nun, die genetische Komponente der Fertigkeit abzugrenzen. Die Untersuchung von Personen, die beim Hörtest äußerst gute Leistungen erbracht haben, hat bereits dazu geführt, dass mehrere Familien identifiziert wurden, die für solche Studien geeignet sind.
Das Vererbungsmuster für Perfect Pitch, das in diesen Familien beobachtet wurde, ähnelt dem Modell, das in einer anderen genetischen Studie vorgeschlagen wurde, nämlich autosomal dominante Übertragung mit unvollständiger Penetration. Dieser Befund legt nahe, dass nur eine der beiden Kopien des Gens für die perfekte Tonhöhe für die Entwicklung der Fähigkeit erforderlich wäre, aber dass andere mildernde oder koexistierende Faktoren, wie ein genetischer oder Umwelteinfluss, verhindern könnten, dass sich die Eignung manifestiert entweder überhaupt oder in vollem Umfang.
„Unter einem solchen Modell kann die Durchdringung der perfekten Tonhöhe durch frühe musikalische Ausbildung beeinflusst werden“, sagt Gitschier.
Aber so wie die meisten Menschen, die Sprachkenntnisse erwerben, nicht das verbale Flair von Dichtern entwickeln, erwerben die meisten Menschen, die eine frühe musikalische Ausbildung erhalten, keine perfekte Tonhöhe.
Ein Großteil der zukünftigen Genetikstudien der UCSF-Forscher wird sich auf aschkenasische Juden konzentrieren, Nachkommen einer relativ kleinen Anzahl von Familien in Mittel- und Osteuropa. Da diese Menschen bis vor kurzem nicht oft mit anderen Gruppen heirateten, haben diese Personen mit einem bestimmten Merkmal wie Perfect Pitch es wahrscheinlich von einigen Vorfahren gemeinsam geerbt, sagt Nelson Freimer, MD, Associate Professor für Psychiatrie und Co-Principal Investigator der Studie, was sie ideal für die Identifizierung von Genen für menschliche Merkmale macht.
„Unabhängig von der genetischen Veranlagung für eine perfekte Tonhöhe ist es wahrscheinlich, dass sie bei einer Mehrheit der aschkenasischen Juden identisch ist“, sagt Freimer. Aschkenasische Juden haben auch eine starke Tradition der frühen musikalischen Ausbildung, was darauf hindeutet, sagt er, dass die perfekte Tonhöhe in diesen Menschen stark zum Ausdruck kommen kann.
Der Vorschlag, dass ein spezifisch zeitgesteuerter Umwelteinfluss notwendig ist, um das Potenzial einer genetischen Veranlagung zu wecken, ist nicht neu. Forscher haben festgestellt, dass es eine kritische Phase in der Entwicklung oder Verstärkung bestimmter neuronaler Schaltkreise im Gehirn für das Gesangsverhalten bei Singvögeln und für die Sprachentwicklung beim Menschen gibt.
„Es kann sein“, sagt Gitschier, „dass es eine Entwicklungsphase für die perfekte Tonhöhe gibt, in der das Gehirn einiger Menschen besonders anfällig für die Einrichtung neuer Schaltkreise oder die Feinabstimmung bereits bestehender Schaltkreise ist, die an der Tonhöhenwahrnehmung beteiligt sind.“
Diese Periode entspricht der Phase, die für die Entwicklung von Sprachkenntnissen am kritischsten zu sein scheint“, sagt Siamak Baharloo, Co-Autor der UCSF-Studie und Doktorand in Freimers Labor.
Alternativ, sagt Gitschier, ist es möglich, dass Personen, die genetisch prädisponiert sind, eine perfekte Tonhöhe zu entwickeln, eher als andere eine musikalische Ausbildung früh im Leben beginnen. „Die perfekte Tonhöhe könnte daher Teil des allgemeinen Phänomens der Musikalität sein“, sagt sie, „und ein frühes Interesse an Musik könnte sich aus einer größeren Tonschärfe und einem erhöhten Bewusstsein für Geräusche bei prädisponierten Kindern ergeben.“
Wenn dies der Fall ist, theoretisiert Gitschier, könnte die genetische Veranlagung für eine perfekte Tonhöhe ein frühes Interesse an Musik hervorrufen, aber ein frühes Training wäre immer noch notwendig, um die Fähigkeit zu kultivieren.
Gitschier, selbst Sängerin, hat Respekt vor dem angeborenen Faktor, der zur perfekten Tonhöhe führt. „Ich habe nicht einmal eine gute’relative Tonhöhe'“, sagt sie, „aber ich hatte viele Begleiter und Lehrer, die es haben. Es hat mich immer wieder erstaunt, dass Menschen diese Fähigkeit haben.“
„Die Rolle der Gene und des Umwelteinflusses herauszuarbeiten, wird ein wirklich interessantes, wirklich, wirklich komplexes Problem sein, dessen Lösung lange dauern wird“, sagt Gitschier, „aber wir haben einen schönen ersten Durchgang bei dem Problem gemacht.“
Personen, die mehr über die UCSF-Studie erfahren oder an den geplanten Genetikstudien der Forscher teilnehmen möchten, können sich über die folgenden Stellen an die Ermittler wenden: Website: www.perfectpitch.org oder
E-Mail:
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