Published September 20, 2018
| Version v1
Publication
Open
The Association Between Genetic Variation in FOXP2 and Sensorimotor Control of Speech Production
Creators
- 1. The First Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University
- 2. Sun Yat-sen University
- 3. Zhuhai Institute of Advanced Technology
- 4. Jilin University
- 5. Wilfrid Laurier University
Description
Significant advances have been made in understanding the role of auditory feedback in sensorimotor integration for speech production. The neurogenetic basis of this feedback-based control process, however, remains largely unknown. Mutations of FOXP2 gene in humans are associated with severe deficits in speech motor behavior. The present study examined the associations between a FOXP2 common variant, rs6980093 (A/G), and the behavioral and event-related potential (ERP) responses to -50 and -200 cents pitch perturbations during vocal production in a sample of 133 Chinese adults. Behaviorally, the GG genotype was associated with significantly smaller vocal compensations for -200 cents perturbations relative to the AA and AG genotypes. Furthermore, both the AA and AG genotypes exhibited significant positive correlations between the degree of vocal compensation for -50 and -200 cents perturbations and the variability of normal voice fundamental frequency, whereas no such correlation existed for the GG genotype. At the cortical level, significantly larger P2 responses to -200 cents perturbations were associated with the GG genotype as compared to the AA and AG genotypes due to increased left-lateralized activity in the superior, middle, and inferior frontal gyrus, precentral gyrus, anterior cingulate cortex, middle temporal gyrus, and insula. The neurobehavioral responses to -50 cents perturbations, however, did not vary as a function of genotype. These findings present the first neurobehavioral evidence for an association between FOXP2 genetic variant and auditory-motor integration for vocal pitch regulation. The differential effects of FOXP2 genotypes at rs6980093 may reflect their influences on the weighting of feedback and feedforward control of speech production.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم إحراز تقدم كبير في فهم دور التغذية الراجعة السمعية في التكامل الحسي الحركي لإنتاج الكلام. ومع ذلك، لا يزال الأساس الوراثي العصبي لعملية التحكم القائمة على التغذية الراجعة غير معروف إلى حد كبير. ترتبط طفرات جين FOXP2 في البشر بعجز شديد في السلوك الحركي للكلام. فحصت هذه الدراسة الارتباطات بين المتغير الشائع FOXP2، rs6980093 (A/G)، والاستجابات المحتملة السلوكية والمتعلقة بالحدث (ERP) لاضطرابات الملعب -50 و -200 سنت أثناء الإنتاج الصوتي في عينة من 133 بالغًا صينيًا. من الناحية السلوكية، ارتبط النمط الجيني GG بتعويضات صوتية أصغر بكثير لاضطرابات -200 سنت بالنسبة للأنماط الجينية AA و AG. علاوة على ذلك، أظهر كل من الأنماط الجينية AA و AG ارتباطات إيجابية كبيرة بين درجة التعويض الصوتي للاضطرابات -50 و -200 سنت وتقلب التردد الصوتي الأساسي الطبيعي، في حين لم يكن هناك مثل هذا الارتباط للنمط الجيني GG. على المستوى القشري، ارتبطت استجابات P2 الأكبر بشكل كبير لاضطرابات -200 سنت بالنمط الجيني GG مقارنة بالأنماط الجينية AA و AG بسبب زيادة النشاط الجانبي الأيسر في التلفيف الجبهي العلوي والوسطى والسفلية والتلفيف قبل المركزي والقشرة الحزامية الأمامية والتلفيف الصدغي الأوسط والجزيرة. ومع ذلك، لم تختلف الاستجابات السلوكية العصبية لاضطرابات -50 سنتًا كدالة للنمط الجيني. تقدم هذه النتائج أول دليل سلوكي عصبي على وجود ارتباط بين المتغير الجيني FOXP2 والتكامل السمعي الحركي لتنظيم النبرة الصوتية. قد تعكس التأثيرات التفاضلية للأنماط الجينية FOXP2 في rs6980093 تأثيراتها على ترجيح التغذية الراجعة والتحكم الأمامي في إنتاج الكلام.Translated Description (French)
Des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension du rôle de la rétroaction auditive dans l'intégration sensorimotrice pour la production de la parole. Cependant, la base neurogénétique de ce processus de contrôle basé sur la rétroaction reste largement inconnue. Les mutations du gène FOXP2 chez l'homme sont associées à de graves déficits du comportement moteur de la parole. La présente étude a examiné les associations entre une variante commune de FOXP2, rs6980093 (A/G), et les réponses du potentiel comportemental et événementiel (ERP) aux perturbations de la hauteur tonale de -50 et -200 cents pendant la production vocale dans un échantillon de 133 adultes chinois. Sur le plan comportemental, le génotype GG a été associé à des compensations vocales significativement plus faibles pour des perturbations de -200 cents par rapport aux génotypes AA et AG. De plus, les génotypes AA et AG présentaient des corrélations positives significatives entre le degré de compensation vocale pour les perturbations de -50 et -200 cents et la variabilité de la fréquence fondamentale de la voix normale, alors qu'une telle corrélation n'existait pas pour le génotype GG. Au niveau cortical, des réponses P2 significativement plus importantes aux perturbations de -200 cents ont été associées au génotype GG par rapport aux génotypes AA et AG en raison de l'augmentation de l'activité latéralisée gauche dans le gyrus frontal supérieur, moyen et inférieur, le gyrus précentral, le cortex cingulaire antérieur, le gyrus temporal moyen et l'insula. Cependant, les réponses neurocomportementales aux perturbations de -50 cents ne variaient pas en fonction du génotype. Ces résultats présentent la première preuve neurocomportementale d'une association entre la variante génétique de FOXP2 et l'intégration auditive-motrice pour la régulation de la hauteur vocale. Les effets différentiels des génotypes FOXP2 à rs6980093 peuvent refléter leurs influences sur la pondération de la rétroaction et le contrôle anticipé de la production de la parole.Translated Description (Spanish)
Se han logrado avances significativos en la comprensión del papel de la retroalimentación auditiva en la integración sensoriomotora para la producción del habla. Sin embargo, la base neurogenética de este proceso de control basado en la retroalimentación sigue siendo en gran medida desconocida. Las mutaciones del gen FOXP2 en humanos se asocian con déficits graves en el comportamiento motor del habla. El presente estudio examinó las asociaciones entre una variante común de FOXP2, rs6980093 (A/G), y las respuestas potenciales relacionadas con el comportamiento y el evento (ERP) a las perturbaciones de tono de -50 y -200 centavos durante la producción vocal en una muestra de 133 adultos chinos. Comportamentalmente, el genotipo GG se asoció con compensaciones vocales significativamente más pequeñas para perturbaciones de -200 centavos en relación con los genotipos AA y AG. Además, tanto los genotipos AA como AG exhibieron correlaciones positivas significativas entre el grado de compensación vocal para las perturbaciones de -50 y -200 centavos y la variabilidad de la frecuencia fundamental de voz normal, mientras que no existía tal correlación para el genotipo GG. A nivel cortical, las respuestas P2 significativamente mayores a las perturbaciones de -200 centavos se asociaron con el genotipo GG en comparación con los genotipos AA y AG debido al aumento de la actividad lateralizada a la izquierda en la circunvolución frontal superior, media e inferior, la circunvolución precentral, la corteza cingulada anterior, la circunvolución temporal media y la ínsula. Sin embargo, las respuestas neuroconductuales a las perturbaciones de -50 centavos no variaron en función del genotipo. Estos hallazgos presentan la primera evidencia neuroconductual de una asociación entre la variante genética FOXP2 y la integración auditivo-motora para la regulación del tono vocal. Los efectos diferenciales de los genotipos FOXP2 en rs6980093 pueden reflejar sus influencias en la ponderación de la retroalimentación y el control de avance de la producción del habla.Files
pdf.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:378318068c6bc8b24ab04b725b9bb148
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- العلاقة بين التباين الوراثي في FOXP2 والتحكم الحسي الحركي في إنتاج الكلام
- Translated title (French)
- L'association entre la variation génétique de FOXP2 et le contrôle sensorimoteur de la production de la parole
- Translated title (Spanish)
- La asociación entre la variación genética en FOXP2 y el control sensoriomotor de la producción del habla
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2891807914
- DOI
- 10.3389/fnins.2018.00666
References
- https://openalex.org/W1494441336
- https://openalex.org/W1545455168
- https://openalex.org/W1590608440
- https://openalex.org/W1848947891
- https://openalex.org/W1875231349
- https://openalex.org/W1963818866
- https://openalex.org/W1965498131
- https://openalex.org/W1966014364
- https://openalex.org/W1966243378
- https://openalex.org/W1966279539
- https://openalex.org/W1971909910
- https://openalex.org/W1976489279
- https://openalex.org/W1976862716
- https://openalex.org/W1977059764
- https://openalex.org/W1977494392
- https://openalex.org/W1977638188
- https://openalex.org/W1981147791
- https://openalex.org/W1986382714
- https://openalex.org/W1989108360
- https://openalex.org/W2004187422
- https://openalex.org/W2008753085
- https://openalex.org/W2013189479
- https://openalex.org/W2015904131
- https://openalex.org/W2017095787
- https://openalex.org/W2027700252
- https://openalex.org/W2039201033
- https://openalex.org/W2040986816
- https://openalex.org/W2041982636
- https://openalex.org/W2046369628
- https://openalex.org/W2050427299
- https://openalex.org/W2059909508
- https://openalex.org/W2060188405
- https://openalex.org/W2071969990
- https://openalex.org/W2077102570
- https://openalex.org/W2078533008
- https://openalex.org/W2079641058
- https://openalex.org/W2080333392
- https://openalex.org/W2082371233
- https://openalex.org/W2083383135
- https://openalex.org/W2085269432
- https://openalex.org/W2087926509
- https://openalex.org/W2094110746
- https://openalex.org/W2097050027
- https://openalex.org/W2100240292
- https://openalex.org/W2104253020
- https://openalex.org/W2106456733
- https://openalex.org/W2106524861
- https://openalex.org/W2120716183
- https://openalex.org/W2127116326
- https://openalex.org/W2128495200
- https://openalex.org/W2130781445
- https://openalex.org/W2137255082
- https://openalex.org/W2137801136
- https://openalex.org/W2137955727
- https://openalex.org/W2143847000
- https://openalex.org/W2143895814
- https://openalex.org/W2143946714
- https://openalex.org/W2151370476
- https://openalex.org/W2154350485
- https://openalex.org/W2157910002
- https://openalex.org/W2165225096
- https://openalex.org/W2166495389
- https://openalex.org/W2169149827
- https://openalex.org/W2170347878
- https://openalex.org/W2175782740
- https://openalex.org/W2296631988
- https://openalex.org/W2317100397
- https://openalex.org/W2337468936
- https://openalex.org/W2415400111
- https://openalex.org/W245658
- https://openalex.org/W2460107423
- https://openalex.org/W2505117936
- https://openalex.org/W2509891378
- https://openalex.org/W2538589535
- https://openalex.org/W2559612540
- https://openalex.org/W2563826479
- https://openalex.org/W2569477597
- https://openalex.org/W2608096467
- https://openalex.org/W2756880061
- https://openalex.org/W2767165977
- https://openalex.org/W2953163029