О проекте | Редакция | Контакты | Авторам | Правила | RSS |  

 

 

 

Неравенство полушарий или почему мозг асимметричен

 


Ученые из Института мозга и когнитивных исследований человека Общества Макса Планка исследовали асимметрию функциональных зон, описывающую изменения функций мозга в коре головного мозга. Они обнаружили, что существуют тонкие различия в функциональной организации областей мозга на левом и правом полушариях. Исследование опубликовано в eLife.

Проекция метааналитической функций (внутри полушария).Синим цветом отмечены регионы с преобладанием левого направления, а красным цветом отмечены регионы с преобладанием правого направления. Credit: Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences.

Кора головного мозга человека симметрично организована вдоль сагиттальной плоскости (то есть справа и слева), но также имеет межполушарные различия в структуре и функциях. Асимметрия считается ключевой особенностью левого и правого полушарий человеческого мозга, поддерживающей функциональные процессы.

Чтобы лучше понять организацию структур мозга, исследователи из Института мозга и когнитивных исследований человека Общества Макса Планка в Германии изучили основы асимметрии функциональной организации, взяв две базы данных, одна из которых содержала фМРТ сканирование мозга человека, в том числе близнецов, а другая — сканирование мозга 20 макак. Сравнивая монозиготных близнецов, дизиготных близнецов и неродственных особей, они смогли определить, чем братья и сестры отличаются друг от друга, и, следовательно, что в мозге определяется внешней средой, а что – генами.

Им удалось продемонстрировать, что в левом полушарии области, участвующие в обработке речи, наиболее удалены от тех, которые участвуют в обработке зрительной информации и тактильной чувствительности. В то время как справа наиболее удалена от этих сенсорных областей так называемая лобно-теменная сеть, отвечающая, например, за внимание и рабочую память.

Также сравнение с макаками-резус прояснило, в чем заключаются различия между человеком и не гоминидными обезьянами и какие изменения возникли в процессе эволюции. Было замечено, что у людей основной градиент остается асимметричным: области, задействованные в речи, имеют левостороннюю организацию, а области, связанные с исполнительной функцией – правостороннюю. Функциональная асимметрия наиболее выражена в языковых сетях у людей по сравнению с макаками, что свидетельствует об адаптации.

Согласно мнению авторов, вполне вероятно, что наблюдаемая функциональная асимметрия отражает взаимодействие как генетических, так и негенетических эффектов, обусловленных личным опытом. У пожилых людей наблюдалось уменьшение правосторонней асимметрии, что свидетельствует о незначительных вариациях на протяжении всей жизни.

В целом, результаты предполагают генетическую основу асимметрии внутренней функциональной организации, связанную с когнитивными функциями высшего порядка, уникальными для человека. Эти данные могут быть расширены будущими исследованиями, изучающими развитие и филогению функциональной асимметрии, а также ее нейроанатомическую основу в здоровых и клинических образцах. В конечном итоге это может дать важную информацию об асимметрии мозга на индивидуальном уровне и ее связи с человеческим познанием.

Тем не менее это исследование не подтверждает ложные и крайне устойчивые представления о том, что способности человека также могут быть смещены в одно или другое полушарие (например, «право- или левополушарное мышление). Речь идет лишь о конкретных исполнительских функциях, тогда как в сложные когнитивные процессы должны быть вовлечены оба полушария.

Текст: Савва Запекин

Heritability and cross-species comparisons of human cortical functional organization asymmetry by Bin Wan, Şeyma Bayrak, et al. in eLife 11:e77215 (2022). https://doi.org/10.7554/eLife.77215

 
Сегодня в СМИ