В новом исследовании, опубликованном в журнале eLife, ученые из Общества Макса Планка (Max Planck Society) обнаружили, что существуют тонкие различия в функциональной организации областей мозга в левом и правом полушариях.
Симметричность тела человека
На первый взгляд человеческое тело выглядит симметричным: 2 руки, 2 ноги, 2 глаза, 2 уха, даже нос и рот кажутся зеркально отраженными на воображаемой оси, разделяющей лица большинства людей. И, наконец, мозг: он разделен на 2 половины примерно одинакового размера, борозды и выпуклости также имеют сходную структуру. Но первое впечатление обманчиво: различные области мозга имеют тонкие, но функционально значимые различия между левым и правым полушариями. 2 полушария специализированы для различных функций. Например, пространственное внимание у большинства людей преимущественно обрабатывается в правом полушарии, тогда как речь в основном обрабатывается в левом.
Таким образом, работа может быть более эффективно распределена между обоими полушариями, и, таким образом, круг задач в целом расширяется. Но эта так называемая латерализация, склонность областей мозга обрабатывать определенные функции в большей степени в левом или правом полушарии, варьируется от человека к человеку и не только у меньшинства, чей мозг специализированно зеркально перевернут по сравнению с большинством. Даже люди с классически устроенным мозгом различаются по степени выраженности асимметрии. Более ранние исследования показали, что это, в свою очередь, также может влиять на сами функции. Например, при дислексии наблюдается отсутствие левой асимметрии отдельных речевых областей. Недостаточная латерализация мозга, по-видимому, также играет роль в таких заболеваниях, как шизофрения и расстройства аутистического спектра, или при СДВГ (синдром дефицита внимания и гиперактивности) у детей. Однако до сих пор не было ясно, насколько вариабельность асимметрии мозга у разных людей является наследственной, а насколько обусловлена различными потребностями? Кроме того, присутствуют ли аналогичные черты асимметрии мозга у обезьян?
Полушария не равны: почему мозг несимметричен
Ученые исследовали асимметрию функциональных градиентов, описывающую оси плавных изменений функций мозга в коре головного мозга. Авторы исследования обнаружили, что существуют тонкие различия в функциональной организации областей мозга в левом и правом полушариях. Слева области, участвующие в обработке речи, наиболее удалены от тех, которые участвуют в зрении и ощущении, тогда как на правой стороне так называемая лобно-теменная сеть, отвечающая, например, за внимание и рабочую память, наиболее удалена от этих сенсорных областей. Исследователи также обнаружили, что индивидуальные различия в этих функциональных механизмах передавались по наследству, а это означает, что на них частично влияют генетические факторы. В то же время большая часть этой асимметрии человеческого мозга не может быть объяснена генетическими факторами. Это означает, что на некоторую асимметрию, по крайней мере частично, влияет опыт человека. Кроме того, ученые обнаружили, что человеческий мозг более асимметричен, чем у обезьян.
«Вполне вероятно, что наблюдаемая функциональная асимметрия отражает взаимодействие как генетических, так и негенетических эффектов, обусловленных личным опытом», — объясняет автор исследования Бин Ван (Bin Wan).
Действительно, у пожилых людей ученые наблюдали уменьшение правосторонней асимметрии, что свидетельствует о незначительных вариациях на протяжении всей жизни.
«Мы хотим понять, почему тонкие различия между левым и правым полушариями важны для речи и внимания и связаны с различными нарушениями развития. Если мы поймем наследуемость асимметрии, это станет первым шагом на пути к пониманию роли генетических факторов и факторов окружающей среды в формировании этой особенности», — добавляет Бин Ван.
Авторы другого исследования утверждают, что резкое увеличение веса у детей с ожирением связано с нарушением связи между мозгом и кишечником.
Функциональные связи между различными сетями мозга помогут предугадывать возраст человека
