Hjärnasymmetri

I mänsklig neuroanatomi kan hjärnasymmetri hänvisa till minst två ganska distinkta fynd:

En stereotyp bild av hjärnlateralisering - visat sig vara falsk i neurovetenskaplig forskning.

Neuroanatomiska skillnader i sig existerar på olika skalor, från neuronala tätheter, till storleken på regioner som planum temporale , till - i den största skalan - vridningen eller "vinden" i den mänskliga hjärnan , reflekterad form av skallen, som reflekterar en bakåt (bakåt) utsprång av vänster nackben och ett framåt (främre) utsprång av höger frontalben . Förutom stora skillnader i storlek har både neurokemiska och strukturella skillnader hittats mellan hemisfärerna. Asymmetrier uppstår i avståndet mellan kortikala kolumner, såväl som dendritisk struktur och komplexitet. Större cellstorlekar finns också i lager III av Brocas område.

Den mänskliga hjärnan har en övergripande vänster bakre och höger främre asymmetri (eller hjärnvridmoment). Det finns särskilt stora asymmetrier i frontal-, temporal- och occipitalloberna, vilka ökar i asymmetri i antero-posterior riktning med början i den centrala regionen. Vänsterasymmetri kan ses i Heschl gyrus, parietal operculum , Silvian fissur, vänster cingulate gyrus, temporo-parietal region och planum temporale. Högerriktad asymmetri kan ses i den högra centrala sulcus (potentiellt antyder ökad koppling mellan motoriska och somatosensoriska cortex i vänster sida av hjärnan), lateral ventrikel, entorhinal cortex, amygdala och temporo-parieto-occipitalområdet. Könsberoende hjärnasymmetrier är också vanliga. Till exempel är mänskliga manliga hjärnor mer asymmetriskt lateraliserade än kvinnors. Genuttrycksstudier gjorda av Hawrylycz och kollegor och Pletikos och kollegor kunde dock inte upptäcka asymmetri mellan hemisfärerna på populationsnivå.

Personer med autism har mycket mer symmetriska hjärnor än människor utan den.

Historia

I mitten av 1800-talet började forskare först göra upptäckter angående lateralisering av hjärnan, eller skillnader i anatomi och motsvarande funktion mellan hjärnans två hemisfärer. Franz Gall , en tysk anatom, var den första som beskrev vad som nu är känt som doktrinen om cerebral lokalisering. Gall trodde att, snarare än att hjärnan fungerar som en enda, hel enhet, kan olika mentala funktioner tillskrivas olika delar av hjärnan. Han var också den första som antydde att språkbehandling skedde i pannloberna. Men Galls teorier var kontroversiella bland många forskare vid den tiden. Andra övertygades av experiment som de utförda av Marie-Jean-Pierre Flourens , där han visade att skador på fågelhjärnor orsakade irreparabel skada på vitala funktioner. Flourens metoder var dock inte exakta; den råa metodiken som användes i hans experiment orsakade faktiskt skador på flera områden av fågelmodellernas små hjärnor.

Paul Broca var bland de första som gav övertygande bevis för lokalisering av funktion när han identifierade ett område i hjärnan relaterat till tal.

År 1861 gav kirurgen Paul Broca bevis som stödde Galls teorier. Broca upptäckte att två av hans patienter som hade haft talförlust hade liknande lesioner i samma område av vänster frontallob. Även om detta var övertygande bevis för lokalisering av funktion, gjordes inte kopplingen till "sidighet" omedelbart. När Broca fortsatte att studera liknande patienter, gjorde han kopplingen att alla fall gällde skador på vänster hjärnhalva, och 1864 noterade betydelsen av dessa fynd - att detta måste vara en specialiserad region. Han föreslog också – felaktigt – teorier om förhållandet mellan talområden och "handedness".

Följaktligen involverade några av de mest kända tidiga studierna om hjärnasymmetri talbehandling. Asymmetri i den sylviska sprickan (även känd som lateral sulcus), som skiljer frontal- och parietalloberna från tinningloben, var en av de första inkongruenserna som upptäcktes. Dess anatomiska variationer är relaterade till storleken och placeringen av två områden i den mänskliga hjärnan som är viktiga för språkbehandling, Brocas område och Wernickes område , båda i den vänstra hjärnhalvan.

Ungefär samtidigt som Broca och Wernicke gjorde sina upptäckter föreslog neurologen Hughlings Jackson idén om en "ledande halvklot" - eller en sida av hjärnan som spelade en viktigare roll i den övergripande funktionen - som så småningom skulle bana väg för förståelse hemisfärisk "dominans" för olika processer. Flera år senare, i mitten av 1900-talet, kom kritisk förståelse av hemisfärisk lateralisering för visuospatial, uppmärksamhet och perception, auditiv, språklig och emotionell bearbetning från patienter som genomgick delade hjärningrepp för att behandla sjukdomar som epilepsi . Hos patienter med delad hjärna corpus callosum , vilket bryter av huvudstrukturen för kommunikation mellan de två hemisfärerna. Den första moderna patienten med split-brain var en krigsveteran känd som Patient WJ , vars fall bidrog till ytterligare förståelse av asymmetri.

Hjärnasymmetri är inte unik för människor. Förutom studier på mänskliga patienter med olika sjukdomar i hjärnan, har mycket av det som man idag förstår om asymmetrier och lateralisering av funktion lärts genom både ryggradslösa och ryggradslösa djurmodeller, inklusive zebrafiskar, duvor, råttor och många andra. Till exempel visar nyare studier som avslöjar sexuell dimorfism i hjärnasymmetrier i hjärnbarken och hypotalamus hos råttor att könsskillnader som uppstår från hormonell signalering kan ha en viktig inverkan på hjärnans struktur och funktion. Arbetet med zebrafisk har varit särskilt informativt eftersom denna art ger den bästa modellen för att direkt koppla asymmetriskt genuttryck med asymmetrisk morfologi och för beteendeanalyser.

I människor

Lateraliserade funktionsskillnader

Den vänstra och högra hemisfären driver de kontralaterala sidorna av kroppen. Varje hemisfär innehåller sektioner av alla 4 lober: pannloben, parietalloben, temporalloben och occipitalloben. De två hemisfärerna är separerade längs den förmedlade longitudinella sprickan och är sammankopplade av corpus callosum som möjliggör kommunikation och koordinering av stimuli och information. Corpus callosum är den största kollektiva vägen för vit substans vävnad i kroppen som är gjord av mer än 200 miljoner nervfibrer. Vänster och höger hjärnhalva är förknippade med olika funktioner och är specialiserade på att tolka samma data på olika sätt, så kallad lateralisering av hjärnan. Den vänstra hjärnhalvan är associerad med språk och beräkningar, medan den högra hjärnhalvan är närmare associerad med visuell-spatial igenkänning och ansiktsigenkänning. Denna lateralisering av hjärnans funktion resulterar i att vissa specialiserade regioner endast finns i en viss hemisfär eller är dominanta i en hemisfär kontra den andra. Några av de betydande regionerna som ingår i varje halvklot listas nedan.

Vänster halvklot

Brocas område
Brocas område är beläget i den vänstra hemisfärens prefrontala cortex ovanför cingulate gyrus i den tredje frontalvikten. Brocas område upptäcktes av Paul Broca 1865. Detta område hanterar talproduktion. Skador på detta område skulle resultera i Broca-afasi som gör att patienten inte kan formulera sammanhängande lämpliga meningar.
Wernickes område
Wernickes område upptäcktes 1976 av Carl Wernicke och visade sig vara platsen för språkförståelse. Wernickes område finns även i den vänstra hjärnhalvan i tinningloben. Skador på detta område av hjärnan leder till att individen förlorar förmågan att förstå språk. Men de kan fortfarande producera ljud, ord och mening även om de inte används i lämpligt sammanhang.

Höger hjärnhalva

Fusiform Face Area
Det Fusiform Face Area (FFA) är ett område som har studerats för att vara mycket aktivt när ansikten behandlas i synfältet. En FFA har visat sig vara närvarande i båda hemisfärerna, men studier har funnit att FFA är övervägande lateraliserat i den högra hjärnhalvan där en mer djupgående kognitiv bearbetning av ansikten utförs. Den vänstra hjärnhalvan FFA är förknippad med snabb bearbetning av ansikten och deras egenskaper.

Andra regioner och associerade sjukdomar

Vissa betydande regioner som kan uppträda som asymmetriska i hjärnan kan resultera i någon av hemisfärerna på grund av faktorer som genetik. Ett exempel skulle inkludera handenhet. Hårdhet kan bero på asymmetri i den motoriska cortexen på en halvklot. För högerhänta individer, eftersom hjärnan driver den kontralaterala sidan av kroppen, kan de ha en mer inducerad motorisk cortex i vänster hjärnhalva.

Flera sjukdomar har visat sig förvärra hjärnasymmetrier som redan finns i hjärnan. Forskare börjar undersöka effekten och sambandet mellan hjärnasymmetrier och sjukdomar som schizofreni och dyslexi.

Schizofreni
Schizofreni är en komplex långvarig psykisk störning som orsakar hallucinationer, vanföreställningar och bristande koncentration, tänkande och motivation hos en individ. Studier har funnit att individer med schizofreni har en brist på hjärnasymmetri vilket minskar den funktionella effektiviteten i drabbade regioner som frontalloben. Tillstånden inkluderar funktionell hemisfärisk lateralisering till vänster, förlust av lateralitet för språkförståelse, en minskning av gyrifiering, hjärntorsion etc.
Dyslexi
Som studerats tidigare är språket vanligtvis dominerande i den vänstra hjärnhalvan. Utvecklingsspråksstörningar, såsom dyslexi , har undersökts med hjälp av hjärnavbildningstekniker för att förstå de neuronala eller strukturella förändringarna som är förknippade med störningen. Tidigare forskning har visat att hemisfäriska asymmetrier som vanligtvis finns hos friska vuxna, såsom storleken på tinningloben, inte finns hos vuxna patienter med dyslexi. Tillsammans har tidigare forskning visat att patienter med dyslexi saknar en lateralisering av språket i hjärnan jämfört med friska patienter. Istället visade sig patienter med dyslexi ha en bilateral hemisfärisk dominans för språk.

Nuvarande forskning

Lateralisering av funktion och asymmetri i den mänskliga hjärnan fortsätter att driva fram en populär gren av neurovetenskaplig och psykologisk undersökning. Teknologiska framsteg för hjärnkartläggning har gjort det möjligt för forskare att se fler delar av hjärnan tydligare, vilket har belyst tidigare oupptäckta lateraliseringsskillnader som uppstår under olika livsstadier. När mer information dyker upp, hittar forskare insikter om hur och varför tidiga mänskliga hjärnor kan ha utvecklats på det sätt som de gjorde för att anpassa sig till sociala, miljömässiga och patologiska förändringar. Denna information ger ledtrådar om plasticitet, eller hur olika delar av hjärnan ibland kan rekryteras för olika funktioner.

Fortsatta studier av hjärnasymmetri bidrar också till förståelsen och behandlingen av komplexa sjukdomar. Neuroimaging hos patienter med Alzheimers sjukdom , till exempel, visar betydande försämring i den vänstra hjärnhalvan, tillsammans med en högerhemisfärisk dominans - vilket kan relatera till rekrytering av resurser till den sidan av hjärnan inför skada på den vänstra. Dessa hemisfäriska förändringar har kopplats till prestanda på minnesuppgifter.

Som tidigare har studier om språkbearbetning och konsekvenserna av vänster- och högerhänthet dominerat den aktuella forskningen om hjärnasymmetri.

Se även

Vidare läsning

Hämtad från " https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Brain_asymmetry&oldid=1098811904 "