Многие исследования в области нейролингвистики установили связь между способностью к изучению иностранных языков и наличием предрасполагающих генетических факторов.
В исследовании, проведенном в Техасском университете в Остине в 2015 году, было выявлено, что генетическая вариация в гене FOXP2 позитивно коррелирует со способностью изучения иностранных языков во взрослом возрасте. Известно, что мутация в гене FOXP2 ассоциирована с задержкой в речевом развитии и изучении языка. К примеру, дети с мутацией в гене FOXP2 развивают детскую апраксию речи, которая характеризуется нарушением речевого развития, и имеют проблемы с произношением и пониманием разговорной речи. В данном исследовании от Техасского университета в Остине 204 молодых людей попросили разделить незнакомые звуки иностранной речи на различные категории с помощью теста. Позже при проведении генетического анализа образцов слюны участников было обнаружено, что участники с определенной вариацией гена FOXP2 усваивали звуки иностранной речи быстрее и точнее. По всей видимости, полиморфизмы гена FOXP2 определяют то, как различные стратегии изучения иностранного языка зависят от активации различных областей мозга. Эти данные также согласуются с литературными данными о существенной роли гена FOXP2 в развитии речи и изучении языка.
Другое не менее интересное исследование на тему влияния генетических факторов на способность к изучению языков было проведено в университете Вашингтона. Исследование проводили на иностранных студентах первого курса университета Вашингтона, только что прибывших из Китая. Все участники эксперимента выполнили минимальное требование университета к уровню владения английским языком перед участием в исследовании.
Экспериментальная группа, состоявшая из 44 людей, сразу же после прибытия из Китая приступила к трехнедельному языковому курсу, направленному на помощь иностранным студентам в освоении английского языка. В течение всего языкового курса и восьми дней после его окончания, проводили сканирование головного мозга студентов с помощью метода диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии, которая позволяет получать информацию о связях между различными отделами головного мозга и целостности проводящих путей. Более целостные проводящие пути свидетельствуют о более эффективной передаче сигналов, что впоследствии улучшает способность к изучению языка.
Результаты диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии показали, что уже в течение одного дня интенсивного изучения английского языка отмечалось изменение белого вещества в мозге. В частности, у экспериментальной группы увеличилась целостность проводящих путей, вовлекающих в процесс изучения языков, по сравнению с контрольной. Кроме того, это увеличение прогрессировало в течение всего языкового курса.
Далее интересно, что генетический анализ выявил, что разные вариации гена COMT, влияющего на структуру белого вещества головного мозга, могут в разной степени определять способность к изучению иностранного языка. Так, было показано, что в результате прохождения языкового курса студенты с метионин/валин или валин/валин вариацией гена COMT имели бОльшее увеличение в целостности проводящих путей в белом веществе головного мозга, тогда как у студентов с метионин/метионин вариацией этого гена не обнаружили особых изменений в структуре белого вещества головного мозга. Скорее всего, увеличение целостности проводящих путей обусловлено уменьшением объема внеклеточного пространства, а также стимулированием миелинизации, роста и ветвления аксонов. Кроме того, также интересным представляется тот факт, что оценки студентов, полученные в течение языкового курса, коррелировали c их вариацией гена COMT и со степенью наблюдаемых изменений в белом веществе.
Другие исследования в этой области указывают также на возможную связь между способностью к изучению иностранных языков и дофамин-зависимыми генетическими вариациями. Примечательно, что в ранее упомянутом исследовании, проведенном в университете Вашингтона, была выдвинута гипотеза о том, что у студентов с метионин/валин или валин/валин вариацией гена COMT стимулирование миелинизации аксонов происходит именно дофамин-зависимым путем. Дофамин через активацию D3 дофаминовых рецепторов препятствует процессу миелинизации за счет ингибирования созревания олигодендроцитов, участвующих в процессе образования миелиновых оболочек. Интересно, что ранее было показано, что мыши с дефицитом гена COMT имели повышенный уровень дофамина.
В совокупности, эти данные говорят о том, что по всей видимости пониженная способность изучения языков у студентов с метионин/метионин вариацией гена COMT объясняется понижением экспрессии этого гена, за счет чего повышается уровень дофамина, препятствующего процессу миелинизации.