Варианты генома, связанные с развитием музыкальных способностей, обнаружили сотрудники лаборатории нейрокогнитивной геномики УУНиТ в сотрудничестве с Институтом биохимии и генетики УФИЦ РАН, Психологического Института РАО и Московского педагогического государственного университета.

Насколько вероятно, что в семье талантливых музыкантов всегда рождаются дети с высокими музыкальными способностями? Существуют ли определенные гены, варианты которых чаще встречаются у людей с музыкальным талантом, чем в среднем в популяции? Эти и другие вопросы, связанные с наследственным характером передачи музыкальных способностей (чувства ритма, абсолютного слуха, музыкальной памяти, умения различать тональность, высоту звука, темп и др.) интересуют умы ученых на протяжении нескольких десятилетий.

Проведя изучение уже существующих данных относительно генетической стороны этого вопроса, мы выяснили, что существуют определенные регионы генома, которые связывают с развитием музыкальных способностей (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18424507/). К таким результатам пришли финские ученые при детальном изучении более 15 родословных музыкантов. Если быть точными, геномные регионы на хромосомах 4 (4q22), 8 (8q13-21) и 18 (18q) связывают с формированием музыкального таланта. Интересно, что указанный регион на 18 хромосоме включает ген DYX6, который также связывают с проявлением дислексии – нарушения способности овладевать навыками письма и чтения.

Заинтересовавшись выявлением генов и их вариантов, которые могут отвечать за рождение детей с высокими музыкальными способностями, мы проанализировали геномы студентов, которые прошли серьезный конкурсный отбор при поступлении в музыкальные консерватории (г. Москва) и демонстрировали высокие способности восприятия ритма и высоты музыки. Выполнение такой работы стало возможно благодаря сотрудничеству с коллегами из Психологического Института РАО и Московского педагогического государственного университета.

На первом этапе нами были отобраны наиболее значимые гены, которые могут иметь отношение к развитию музыкального таланта. Список из 8 генов и 10 генетических вариантов включал гены SNCA, GATA2, PCDH7, UNC5C, ASAP1, SBSPON, GRIN2B, BDNF. В результате генотипирования и статистического анализа мы обнаружили, что наличие в геноме определенных аллельных вариантов (генотипов rs356168 TТ и rs3910105 TC) в гене SNCA и в гене GATA2 определяло генетическую предрасположенность к проявлению музыкальных способностей.

Ген SNCA кодирует альфа-синуклеин, представляющий собой нейрональный белок, регулирующий движение синаптических пузырьков и последующее высвобождение нейромедиаторов. Большое количество этого белка содержится в различных отделах головного мозга, а его дефицит связывают также с развитием такого нейродегенеративного заболевания как болезнь Паркинсона. Примечательно, что ранее была продемонстрирована роль гена альфа-синуклеина в восприятии классической музыки (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25789207/). Таким образом, предполагается, что альфа-синуклеин может регулировать синтез дофамина (так называемого «гормона удовольствия») и его нейротрансмиссию, что может быть связано с развитием музыкальных способностей.

Ген GATA2 кодирует GATA-связывающий белок 2, участвующий в развитии внутреннего уха. Этот ген связывают со способностью восприятия тона в музыке (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24614497/), а также регулирует экспрессию вышеупомянутого гена SNCA в дофаминовых нейронах (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29570792/).

Таким образом, на основании своих данных мы создали математическую модель, учитывающую наличие «благоприятных» вариантов в генах SNCA и GATA2, что с высокой долей специфичности и чувствительности (AUC = 0.735 от англ. Area Under Curve) позволит спрогнозировать наличие или отсутствие наследственной предрасположенности к развитию музыкальных способностей. Несомненно, существенную роль в их формировании также играет раннее развитие и знакомство с музыкальными произведениями, наличие обогащенной музыкальной среды, частота занятий и др. В этой связи сочетание «благоприятного» генетического профиля и обогащенной музыкальной среды будет производить наибольший эффект.

По результатам данного исследования была опубликована статья в июньском номере журнале «Научные результаты биомедицинских исследований» (Research Results in Biomedicine), индексируемого в базе данных Scopus.

Kazantseva A., Enikeeva R., Toropova A., Zakharov I., Ismatullina V., Khusnutdinova E., Malykh S. A replication study of genetic variants associated with high-level musical aptitude // Research Results in Biomedicine. 2023:9(2):181-190. DOI: 10.18413/2658-6533-2023-9-2-0-3 (http://rrmedicine.ru/journal/annotation/3074/)