Деякі факти з історії вивчення функціональної асиметрії мозку.

Протягом щодо короткої історії досліджень людського мозку вчені не раз зверталися до питань про функції різних його областей. Найбільш яскраво це проявилося в спробах поділу психічних функцій людини відповідно до очевидним анатомічним діленням мозку на праву і ліву половини.

Першим, хто висловив припущення про те, що мозок не є однорідною масою і що центри різних функцій можуть бути локалізовані в різних областях мозку, був німецький анатом Ф. Галль. Він вважав, що здатність до мовлення локалізована в лобових долях мозку. На думку Галля, форма черепа відображає будову лежить під ним мозкової тканини та особливості розвитку мозку кожної людини можуть бути визначені шляхом ретельного вивчення шишок на його голові.

У наукових колах того часу (ХIХ століття) Галля вважали шарлатаном, оскільки достовірних підтверджень його теорії не було. Однак основна ідея про те, що різні функції контролюються різними областями мозку, знайшла багатьох послідовників.

У 1836 р. нікому невідомий сільський лікар Марк Дакс виступив c невеликим доповіддю на засіданні медичного товариства в Монпельє (Франція). Ця доповідь була першим і єдиним науковим повідомленням Дакс. Протягом своєї довгої служби як практикуючого лікаря Дакс бачив безліч хворих, що страждали втратою мови - стану, що виникає в результаті пошкодження мозку та відомого фахівцям під назвою афазії. Це спостереження було не новим. Ще древні греки писали про раптово виникає втрати здатності говорити пов'язано. Але Дакс осінила здогадка, що між втратою мови і пошкодженням одного з півкуль мозку, очевидно, існує зв'язок. Він виявив ознаки пошкодження лівої півкулі мозку у 40 спостерігалися їм хворих з втратою мови, а випадків афазії при ураженні правої півкулі йому виявити не вдалося. У своїй доповіді на засіданні медичного товариства Дакс підсумовував ці спостереження і зробив такий висновок: кожна половина мозку контролює свої, специфічні функції; мова контролюється лівою півкулею.

У 1861 р. на засіданні товариства антропологів зять Буйо Е. Обуртен повторив твердження про те, що центр, який контролює мова, знаходиться в лобових долях мозку. Його слова справили дуже велике враження на молодого хірурга П. Брока, який був присутній на засіданні. Усього за кілька днів до цього в лікарню, де працював Брока, поступив пацієнт, який багато років страждав втратою мови і правостороннім паралічем (геміплегією). Брока запропонував Обуртену разом оглянути хворого. Через два дні після огляду хворий помер, і Брока отримав можливість провести посмертне дослідження мозку. Це дослідження чітко показали, що в лівій лобовій долі знаходився осередок ушкодження. Брока продемонстрував препарат на засіданні суспільства і розповів про отриманих даних. Через кілька місяців їм було зроблено ще одну доповідь, в якому представлявся аналогічний першому клінічний випадок. Доповідь викликала бурхливі дебати. Критиці піддавалося не тільки саме відкриття, а й термінологія, запропонована Брока. Однак, Брока продовжував відстоювати свою ідею, знаходив все нові й нові підтвердження локалізації центру мови в лівій лобовій долі мозку. Ця зона одержала назву зони Брока.

Трохи пізніше, в 1868 р., Дж. Джексон висунув ідею про "провідні" півкулі. Він вважав, що "провідним" є ліва півкуля мозку, правому ж відводилася допоміжна роль.

У 1870 р. німецький невролог К. Верніке зробив надзвичайно важливе відкриття - пошкодження задньої частини скроневої частки лівої півкулі може викликати труднощі в розумінні мови. Його ім'ям з тих пір називається ця зона мозку. Ще одним свідченням того, що ліва півкуля має функції, відмінними від правого, стала робота Г. Ліпмана по дисфункції, відомої під назвою апраксія. Апраксия визначається як нездатність виконувати цілеспрямовані рухи. Хворий з апраксией може у звичній ситуації виконувати звичайні дії, але продемонструвати аналогічні дії на прохання, в неординарних умовах не може. Ліпман показав, що хоча такі порушення не обумовлені загальною здатністю розуміти мову, вони пов'язані з пошкодженням лівої півкулі. Він зробив висновок, що ліва півкуля управляє як промовою, так і "цілеспрямованими" рухами, але ці два процеси контролюються різними зонами лівої півкулі мозку.

У наступні роки дослідження функціональної асиметрії межполушарной поповнилися новими відкриттями. У їх числі слід згадати про два високоспеціалізованих нейрохірургічних методах, які були розроблені в 1930-40-і роки.

На початку 30-х рр.. У. Пенфілд і його колеги в Інституті неврології в Монреалі вперше застосували для лікування епілепсії, яка не піддається лікуванню ліками, операцію видалення області мозку, в якій зароджується патологічна електрична активність. Для того, щоб зменшити ймовірність пошкодження центрів, контролюючих мовні функції, в результаті таких операцій, необхідно було точно визначити локалізацію таких центрів. Зіткнувшись з проблемою післяопераційних ускладнень, Пенфілд і його колеги розробили методику, що дозволяє картировать ці області мозку за допомогою прямого подразнення мозку електричним струмом під час операції. При проведенні процедури картування мовних областей за допомогою електричного подразнення хворий і хірург відокремлені один від одного навісом, спорудженим з хірургічних простирадлом. Третя особа, яка виконує роль спостерігача, сидить під навісом разом з хворим. Коли електрод прикладають до області мозку, в нормі керуючої промовою, хворий втрачає здатність говорити. Це порушення називається афазіческой зупинкою. Під час всієї процедури хворий знаходиться в свідомості. Картування займає не більше 15 хв.

Інший тест, названий на ім'я його автора, тестом Дж.Вада, має велике значення для вивчення розподілу функцій між півкулями. Суть його полягає в тимчасовому наркозі кожного з півкуль, що викликається в різні дні до операції для того, щоб нейрохірург міг точно визначити яка півкуля контролює мову у даного хворого .. Відомо, що кожна півкуля мозку кров'ю із сонної артерії відповідної сторони. Таким чином, амитал-натрій (снодійне) введений, наприклад, в праву сонну артерію, потрапляє у праве півкуля. Якщо препарат введений на стороні півкулі, контролюючого мова у даного хворого, то пацієнт залишається безмовним протягом 2-5 хвилин, якщо ж на іншій стороні - відновлює рахунок через кілька секунд

3.Ліворукість – не передається спадково і не визначається одним геном. Можливість впливу соціальної середи на формування домінування лівої півкулі підтверджується даними, виходячи з яких вираженність „ефекту правого вуха” прямо залежить від інтенсивності мовленевої стимуляції в ранньому дитинстві та її якісних аспектів. Однак, є й такі вчені які вважають ліворукість спадковою. Вірогідність народження дитини у якої домінує ліва рука від ліворуких батьків дорівнює 0,46; якщо тільки один з батьків ліворукий, то цей показник знижується до 0,17; і, нарешті, якщо дитина народжується у праворуких батьків, то вірогідність того, що дитина буде лівшею складає 0,02. Такі дані були отримані Райфом (1951). Таким чином, спадковість, на перший погляд, здається доведеним фактом, однак не слід виключати того, що ліворукі батьки можуть передавати своїм дітям не тільки певні гени, але й життєві навички, які, можливо, формують ліворукість. [1]

Одним з підходів до вирішення проблеми розподілу домінування між правою та лівою руками є спостереження за близнюками того факту, як це відбувається в них. Ліворукість у близнюків спостерігається частіше ніж це можна спостерігати серед населення, за рахунок того, що один з близнюків виявляється лівшею. При народженні трійнят двоє з них виявляються лівшами. Серед одно яйцевих близнюків спостерігаються наступні співвідношення: у 78 % випадків обидва близнюки праворукі, у 2 % - обидва ліворукі, і в 20 % випадків один з них лівша, а другий правша. Однак серед однояйцевих близнюків процент пар, в яких обидва близнюки ліворукі, не вища, ніж у двояйцевих. Оскільки доцільно припускати, що індивідууми з однаковим набором генів більш схожі за генетичними ознаками, ніж індивідууми з меншим числом загальних генів, то ці факти можна тлумачити як протиставлення генетичному контролю ліворукості. Згідно даних інших вчених, серед однояйцевих близнюків ліворуких більше, ніж серед різнояйцевих, а процент пар, де тільки один з них лівша, приблизно однаковий. Істотно більша кількість лівшей серед близнюків і трійнят примушують припускати дії інших факторів, які обумовлюють ліворукість. Відомо, що серед близнюків частіше зустрічаються неврологічні та інші захворювання, що виникають через стиснене положення плоду в утробі матері. Встановлено також, що більшість лівшей виявляються або первонародженими, або останніми дітьми у матері, яка часто народжувала. Ці випадки ліворукості можна пояснити великою кількістю важких родів і, таким чином, більшою кількістю родових травм з порушенням лівої півкулі. Відзначають також більш часті ранні порушення кровообігу в лівій півкулі в анамнезі в ліворуких та амбідекстрів (41 % випадків у порівнянні з 22 % випадків у праворуких). Базуючись на такого роду спостереженнях, припускають, що ліворукість за своєю сутністю має патологічне походження й що всі випадки ліворукості являються результатом родової травми. Не дивлячись на багато численні клінічні свідчення, які доказують цю точку зору, ряд винахідників вважає, ліворукість має таки генетичну основу. Клінічні данні за тестами з амітал – натрієм показують, що у лівшей з ознаками раннього пошкодження лівої півкулі центр мови виявляється в правій півкулі , тоді як у лівшей без хворобливої симптоматики він локалізується в лівій півкулі. Іншими ознаками, які вказують на травматичне походження ліворукості, можуть бути: відносне збереження вербальних функцій при погіршенні зорово – просторових здібностей, геміплазія правої верхньої або нижньої кінцівки при низькій частоті родинного лівшества.[9]

Можна припускати, що в полі зору винахідників виявилися більш демонстративні причини ліворукості. Пошук факторів, обумовлюючих адекватну перебудову функціональних відносин півкуль головного мозку з переважним залученням правої півкулі, слід продовжувати.

Повертаючись до питання домінування правої руки, слід зазначити, що існують функціональні гіпотези, які діляться на декілька груп. Одна з них поєднує погляди клініцистів та фізіологів. Їхня думка полягає в тому, що права рука була вибрана для активних дій як результат того, що ліва рука і серце мають топографічну близькість своїх іннерваційних механізмів, в результаті чого при захворюванні серця у цей процес включається й ліва рука (іррадіація в неї болей). Цієї точки зору дотримувались М. І. Аствацатуров (1923) і С. І. Карчікян (1947). [34] З іншого боку, внаслідок такого зв‘язку між лівою рукою та серцем робота цієї руки може відбиватися на роботі серця в більшій мірі, ніж робота правої руки. Існує й така гіпотеза, що оскільки серце розташоване зліва, то ліва рука має його захищати, а права володіти зброєю. Однак, мало ймовірно, що первісні люди володіли анатомічними знаннями.

Критика цієї теорії зводиться до того, що, хоча у тварин серце розташоване посередині, анатомічна асиметрія кінцівок у них все одно є. Крім того, можна привести й інший доказ: як у наш час можуть існувати лівші, у яких серце, як і у праворуких, розташоване зліва.

Інша група функціональних теорій домінування праворукості головною причиною вбачає асиметрію зору, і її прихильник Г. Гоулд (1909) пояснював її так: у всіх вищих тварин, в яких розвинена зорова функція, цілеспрямовані дії є результатом зорових подразнень. Розподіл півкуль на дві половини являються результатом односторонності в зоровій функції. У тварин, у яких поля зору не співпадають, праве око спостерігає за правою кінцівкою, а ліве – за лівою. У таких тварин не має необхідності в домінантному оці й тому немає асиметрії кінцівок. Але коли розвивається бінокулярне поле зору і виникає ведуче око для всіх правосторонніх актів передньої кінцівки асиметрія стає необхідною. [39]

Критики цієї точки зору зробили наступні зауваження: що при бінокулярному зорі неможливо відрізнити поле зору одного ока від іншого; що якщо поле зору одного ока відрізняється від іншого навіть при бінокулярному зорі і якщо кожне око зберігає контроль за діями відповідної руки, то яка ж тоді користь від бінокулярного зору.

Таким чином, на даний момент немає „твердої” теорії, яка б могла впевнено пояснити виникнення праворукості як родової ознаки людини.