UCSF-forskare rapporterar att den musikaliska gåvan av ”perfekt tonhöjd” kräver både en ärftlig predisposition och mycket tidig musikalisk träning, vilket ger ny inblick i generens roll och miljöpåverkan på mänsklig förmåga.
i en undersökningsstudie av 612 professionella och studentmusiker rikstäckande rapporterar forskarna att 40 procent av dem som började formell musikalisk utbildning vid fyra års ålder rapporterade att utveckla perfekt tonhöjd. Däremot gjorde bara fyra procent av dem som började träna efter nio års ålder. Nedgången däremellan var anmärkningsvärt stadig.
samtidigt fann forskarna att musiker med perfekt tonhöjd var fyra gånger mer benägna att rapportera en familjemedlem med perfekt tonhöjd än de utan den. Fyrtioåtta procent av dem med perfekt tonhöjd sa att de hade en första graders släkting med skickligheten, medan endast 14 procent av dem utan perfekt tonhöjd gjorde det.
studien, även om den är intressant i sig, identifierar också perfekt tonhöjd som ett modelldrag för att utforska de relativa rollerna ”natur och vård” i mänskligt beteende, säger Jane Gitschier, PhD, professor i medicin och barnläkare vid UCSF och en medansvarig utredare av studien.
undersökningen rapporteras i 1 februari-utgåvan av American Journal for Human Genetics, åtföljd av en redaktionell. Forskningen granskas också i Februari 1-numret av Nature / Genetics.
perfekt, eller absolut, tonhöjd, är förmågan att känna igen tonhöjden för en musikalisk ton utan en extern referens, till exempel en pianoton.
även om mycket är känt om anatomi och fysiologi hos den mänskliga hörselvägen, är de specifika neurala mekanismerna som är involverade i tonhöjdsuppfattning fortfarande oklara. Psykofysiska och fysiologiska experiment tyder på att hjärnprocesser på hög nivå är inblandade, men det finns inga bevis för underliggande utvecklingsmekanismer som kan spela en roll i dessa processer.
tidigare studier av lämpligheten har varit små och har undersökt antingen genetiska eller miljömässiga influenser och identifierat övertygande bevis i båda. UCSF-undersökningen är den första storskaliga studien som undersöker båda faktorerna.
medan forskarna i viss utsträckning förlitade sig på musikernas självutvärderingar-15 procent rapporterade att de hade skickligheten-utvärderades många därefter med ett datorbaserat akustiskt test, och majoriteten visade sig ha perfekt tonhöjd baserat på forskarnas stränga kriterier.
genom att arbeta med dessa data försöker forskarna nu avgränsa den genetiska komponenten i färdigheten. Undersökning av individer som presterade extremt bra på hörseltestet har redan lett dem att identifiera flera familjer som kommer att vara lämpliga för sådana studier.
arvsmönstret för perfekt tonhöjd observerad i dessa familjer liknar den modell som föreslagits av en annan genetikstudie, nämligen autosomal dominant överföring med ofullständig penetration. Detta resultat tyder på att endast en av de två kopiorna av genen för perfekt tonhöjd skulle krävas för att utveckla färdigheten, men att andra förmildrande eller samexisterande faktorer, såsom ett genetiskt eller miljömässigt inflytande, kan förhindra att lämpligheten manifesteras antingen alls eller till dess fulla potential.
” Under en sådan modell kan penetrationen av perfekt tonhöjd påverkas av tidig musikalisk träning”, säger Gitschier.
men precis som de flesta som förvärvar språkkunskaper inte utvecklar poeternas verbala känsla, får de flesta som får tidig musikalisk träning inte perfekt tonhöjd.
mycket av UCSF-forskarnas framtida genetikstudier kommer att fokusera på Ashkenazi-judar, ättlingar till ett relativt litet antal familjer i Central-och Östeuropa. Eftersom tills nyligen dessa människor inte ofta intermarry med andra grupper, de individer med en viss egenskap som perfect pitch har förmodligen ärvt det gemensamt från några förfäder, säger Nelson Freimer, MD, docent i psykiatri och en co-principal investigator av studien, vilket gör dem idealiska för att identifiera gener för mänskliga egenskaper.
”oavsett vilken genetisk predisposition det finns för perfekt tonhöjd, är det troligt att det kommer att vara identiskt hos en majoritet av Ashkenazi-judarna”, säger Freimer. Ashkenazi-judar har också en stark tradition av tidig musikalisk träning, vilket antyder, han säger, att perfekt tonhöjd kan uttryckas starkt i dessa människor.
förslaget att en specifikt tidsbestämd miljöpåverkan är nödvändig för att gnista potentialen för en genetisk predisposition är inte ny. Forskare har bestämt att det finns en kritisk period i utvecklingen eller förstärkningen av vissa neurala kretsar i hjärnan för sångbeteende hos sångfåglar och för språkutveckling hos människor.
” det kan vara”, säger Gitschier, ” att det finns en utvecklingsperiod för perfekt tonhöjd, under vilken hjärnan hos vissa människor är särskilt mottagliga för etablering av nya kretsar eller finjustering av befintliga kretsar som är involverade i tonhöjdsuppfattning.”
denna period är parallell med det stadium som verkar vara mest kritiskt för utvecklingen av språkkunskaper, säger Siamak Baharloo, medförfattare till UCSF-studien och en doktorand i Freimers lab.
alternativt, säger Gitschier, är det möjligt att individer som är genetiskt predisponerade för att utveckla perfekt tonhöjd kan vara mer benägna än andra att börja musikalisk träning tidigt i livet. ”Perfekt tonhöjd kan således vara en del av det allmänna fenomenet musikalitet”, säger hon, ”och ett tidigt intresse för musik kan bero på större tonskärpa och ökad medvetenhet om ljud hos predisponerade barn.”
om så är fallet, gitschier teoretiserar, genetisk predisposition för perfekt tonhöjd kan leda till ett tidigt intresse för musik, men tidig träning skulle fortfarande vara nödvändig för att odla färdigheten.
Gitschier, själv en sångare, har respekt för den medfödda faktorn som leder till perfekt tonhöjd. ”Jag har inte ens bra ”relativ tonhöjd”, säger hon, ” men jag har haft många ackompanjatörer och lärare som har det. Det har alltid förvånat mig att människor har denna förmåga.”
”att reta ut genernas roller och miljöpåverkan kommer att bli ett riktigt intressant, riktigt, riktigt komplext problem som kommer att ta lång tid att lösa”, säger Gitschier, ”men vi gjorde ett bra första pass på problemet.”
personer som är intresserade av att lära sig mer om UCSF-studien eller delta i forskarnas planerade genetikstudier kan kontakta utredarna via följande försäljningsställen: webbplats: www.perfectpitch.org eller
e-post:
\###
