Півкулі мозку працюють асиметрично, але міра цієї асиметричності відрізняється від людини до людини. Чому – пояснили вчені: частково цю асиметрію визначає генетика, тобто її успадковують від батьків. Але частково її визначають допологові та, ймовірно, навіть пізніші впливи та досвід.
Наш мозок розділений на дві половини, котрі ззовні виглядають майже ідентично. Але це омана: при виконанні різних завдань півкулі мозку працюють асиметрично, розподіляючи роботу між собою. Так, наприклад, увагу в більшості людей опрацьовує переважно права півкуля, натомість мову – ліва. Навіть логічне мислення й опрацювання емоцій, згідно з поширеними припущеннями, відбуваються асиметрично.
Взагалі ця асиметрія – або латералізація – по-різному виражається в різних людей. Так у шульги вона проявлятиметься слабше, але є також відмінності і серед людей, котрі пишуть правою рукою, і серед представників різних статей. Як сильно ця асиметрія може варіюватися, коли активуються різні мозкові регіони, і що саме впливає на латералізацію нашого мозку, досі залишалося невідомим.
Тож команда на чолі з Біном Ванем (Bin Wan) з Інституту когнітивних та нейрологічних наук імені Макса Планка в Лейпцигу взялися це проаналізувати. За допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії вчені проаналізували функціональні сполучення в мозку 1014 чоловіків і жінок. При цьому вчені з’ясували, наскільки асиметрично працюють різні мозкові регіони та мережі, виконуючи різні когнітивні завдання.
На підставі мозкового сканування вчені отримали 3D-карти асиметричної роботи мозкових регіонів і мереж – і побачили, наскільки сильно проявляються індивідуальні особливості. Так виявилося, що мова, семантика, слух і читання, а також розпізнавання обличчя, емоційне й соціальне мислення у більшості людей сильніше опрацьовує ліва півкуля. Натомість права півкуля активніша, коли йдеться про увагу, робочу пам’ять, контроль імпульсів та опрацювання болю.
Рівень асиметрії зростає залежно від ділянки та функцій: первинні центри сприйняття та дії загалом менш асиметричні, ніж мозкові регіони абстрактного мислення, розповіли Вань і його колеги. Індивідуальні відмінності також були більш помітними в ділянках, що відповідають за вищі когнітивні функції.
Особливістю, однак, було те, що серед піддослідних були однояйцеві та двояйцеві близнюки, тож команда змогла визначити спадковість латералізації. Що більше вона обумовлена спадково, то більш схожою повинна б бути в однояйцевих близнюків. “Коли ми дізнаємося, як успадковується асиметрія, зможемо краще оцінити генетичні та екологічні чинники загалом”, – пояснила колега Ваня Софі Валк (Sofie Valk).
Результат: “Ми з'ясували, що відмінності великомасштабного функціонального розподілу у роботі правої та лівої ділянок успадковуються”, – повідомили Вань і його колеги. Йдеться зокрема про асиметрію сенсорно-моторних зон мозку, деяких мереж у лобових ділянках і частину мовних центрів. Однак інші особливо асиметричні сфери менше залежали від спадковості. При цьому навіть однояйцеві близнюки засвідчували чіткі індивідуальні відмінності.
“Тож асиметрія нашого мозку, ймовірно, є наслідком і генетичних чинників, й особистого досвіду”, – сказав Вань. Ймовірними індивідуальними впливами виступають при цьому допологові чинники, а також життєвий досвід. Дослідження цих аспектів, а також генетичної обумовленості латералізації може допомогти краще зрозуміти деякі неврологічні розлади.
“Ймовірно, з часом ми зможемо з’ясувати, що виходить з ладу, коли порушується відмінність між правою та лівою півкулями”, – сказала Валк. Цікаво також: людина – не єдиний примат, у кого мозок працює асиметрично. Завдяки порівнянню з функціональною асиметрією макак науковці виявили: зв’язки мозкових мереж всередині обох півкуль мозку і в мавп, і в людей розподілені дуже подібно. Проте асиметрія вищих когнітивних функцій, зокрема мовних центрів, у людей суттєво вища.
Nadja Podbregar
Was bestimmt die Asymmetrie unseres Gehirns?
Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, 19/09/2022
eLife, 2022; doi: 10.7554/eLife.7721
Зображення: Зображення: mastaka/ Getty images.
22.09.2022