Л. Жаворонкова. Правши и левши
Французский анатом и антрополог Поль Брока в 1861 г. впервые показал: повреждение левого полушария головного мозга приводит к афазии (потере речи), а травма правого такой патологией не сопровождается. На основе этих данных возникла долго существовавшая в науке концепция: левое полушарие у правшей ведущее, в то время как функциональная роль правого второстепенна. Однако по мере накопления фактов выяснилось, что и оно выполняет ряд важнейших функций. А вот у левшей доминантным по речи считалось правое полушарие, но, как оказалось, это мнение ошибочно: в действительности речевое представительство у индивидов с таким типом асимметрии может быть лево-полушарным и даже билатеральным (смешанным).
Количество правшей в человеческой популяции, по различным данным, колеблется в пределах 80-95%, в то время как остальную часть составляют левши и амби-декстры (люди с равными возможностями обеих рук). Судя по статистике, число левшей, например, в Европе выросло за последние полвека в 3-4 раза, что справедливо связывают с повсеместным прекращением их переучивания, созданием адаптированных к ним технических приспособлений и инструментов. «Левшество» становится объектом все более пристального внимания исследователей в области нейрофизиологии, психологии, социологии. В общем виде эти знания необходимы и в повседневной жизни — при воспитании и обучении ребенка, выборе профессии. У левшей обнаружены проявления особой художественной и музыкальной одаренности, артистических способностей, а также высокой общей информированности, часто сочетающейся с достижениями в математике, архитектуре, других науках.
Ныне накоплены многочисленные свидетельства, что у каждого из нас, независимо от профиля асимметрии, одно полушарие мозга отличается от другого рядом морфологических, функциональных и биохимических параметров, находящих отражение в особенностях психической деятельности. Общим для всех представителей Homo sapiens является и то, что асимметрия мозга с годами прогрессивно нарастает у детей, определяя тем самым их нормальное психическое развитие, достигает максимума к зрелому возрасту, когда работа мозга наиболее эффективна, и нивелируется в пожилом — при старении ее продуктивность падает. Заметим: благодаря бурному развитию современных методов исследований — позитронно-эмиссионной томографии и т.п. — мы теперь лучше понимаем механизмы этих сложнейших процессов.
Анатомические отличия двух полушарий мозга наиболее детально изучены у правшей. Оказалось, ряд структур левой гемисферы (полусферы) характеризуется большим размером по сравнению с симметричными отделами правой. И особо выраженная (семикратно!) нейроанатомическая асимметрия обнаруживается в слуховой коре. Сходные различия характерны также для задней части постцентральных извилин. Есть данные, что левый затылочный полюс длиннее и часто выходит за среднюю линию по сравнению с правым, в то время как правое полушарие шире левого в центральных и фронтальных отделах. О разнице в кровоснабжении гемисфер можно судить хотя бы по размерам левой внутренней сонной артерии и артериальном давлении в ней — они больше. По имеющимся сведениям то же можно сказать об объеме левого бокового желудочка и количестве серого вещества в пропорциональном сравнении с белым веществом в левом полушарии, хотя правое и тяжелее. При этом кортикальные (корковые) области, вовлеченные в реализацию речевых сигналов, шире представлены в левой гемисфере.
Нейроанатомические различия мозга правшей характерны не только для «речевых» зон, но распространяются и на другие структуры — зрительные, задние ассоциативные (теменные), размеры которых в правом полушарии значительнее, чем в левом. В то же время эти сравнения позволяют говорить о том, что указанная асимметрия не модально-специфическая — «речевое» полушарие против «зрительного». Скорее всего, первичные проекционные зоны обеих систем сосредоточены главным образом в левой гемисфере мозга. А вот кортикальные области интермодальных ассоциативных зон локализованы больше в правом полушарии.
Указанные особенности создают предпосылки для неравных функциональных возможностей полушарий: в левом преобладают коротко-аксонные связи, особенно в первичных проекционных областях коры, в то время как в правом связи между областями — интеррегиональные. Следовательно, у правшей левая полусфера имеет структурные основы для обеспечения «локальной» обработки стимула, а у правой шире возможности для обработки сложной информации. Таким образом, в картине нейроанатомической асимметрии мозга правшей выделяются две базисные черты: сенсорные и моторные области представительнее в левом полушарии, в то время как для правого характерны ассоциативные зоны; в левом наблюдается преобладание интракорти-кальных, в правом — интеркортикальных связей.
Описанные различия — основа для дифференцированной роли полушарий в использовании когнитивных (познавательных) стратегий. Левому принадлежит ведущая роль при решении лингвистических, вербальных задач, им обеспечивается осознаваемая психомоторная деятельность, речь и основанные на ней мышление и память. Правое же доминирует в решении пространственно-конструктивных задач, отвечает за психосенсорную сферу: восприятие мира и себя в нем, эмоциональные переживания, запоминание событий в виде чувственных образов с точным отражением пространства и времени, в которых происходили события и сформировался их образ в сознании человека.
О нейроанатомической организации мозга левшей сведения более скупы, но и по ним можно судить о меньшей его асимметрии по сравнению с правшами. У 71 % левшей сильвиева борозда (Сильвиева борозда — латеральная (боковая) борозда полушарий большого мозга (прим. ред.) располагается симметрично в обоих полушариях. Хотя есть сведения о больших размерах слуховой коры в правой полусфере по сравнению с левой. Внутренняя сонная артерия и кровяное давление у них во многих случаях больше в правом полушарии (вспомните: у правшей ситуация иная). Однако нейроанатомическая асимметрия мозга левшей — не «зеркальное» отражение описываемой у правшей, и варианты у них гораздо многочисленнее.
При анализе способностей каждого из полушарий выполнять функции другого установлено: у правшей поражение левого на ранних этапах онтогенеза не приводит к возникновению афазии, и речь развивается благодаря сохранности правой гемисферы. Вместе с тем нарушение невербальных форм поведения, возникающее при поражении правого полушария, не восполняется за счет функционирования интактной левой гемисферы. Для левшей же характерно отсутствие отчетливой корреляции между стороной мозгового поражения и наступлением локализованных расстройств, что свидетельствует о более диффузной, чем у правшей, представленности вербальных и конструктивных функций.
В настоящее время накапливаются свидетельства того, что межполушарные различия, наблюдаемые при выполнении познавательных задач как у правшей, так и у левшей, связаны не только с различием кортикальных систем правого и левого полушарий, но и подкорковых структур. На основании результатов клинических исследований высказано предположение: у правшей в ходе эволюции в левом полушарии реализация психических процессов перешла в кору, а подкорковые образования стали играть роль пейсмекеров (Пейсмекеры — нейроны, самопроизвольно генерирующие импульсы (прим. ред.). В правом этого не произошло, и те же процессы идут при значительной активности глубинных образований, в частности диэнцефальных (Диэнцефальный — относящийся к промежуточному мозгу), имеющих с ним более тесные функциональные связи. Данные же, касающиеся левшей, свидетельствуют о меньшей по сравнению с правшами сформированности у них функциональных различий подкорковых структур.
Относительно механизмов межполушарного взаимодействия существуют разные теории, но они, как правило, касаются правшей. По мнению американского нейрофизиолога Виктора Дененберга, высказанному в начале 90-х годов XX в., оно возможно при одновременной реализации трех процессов — активации, торможения и корреляции (под последней автор подразумевает, что оба полушария представляют собой компоненты контролирующей системы, работающей по принципу отрицательной обратной связи).
Сформулированная в 80-х годах XX в. доктором биологических наук Виталием Бианки (Ленинградский государственный университет) модель межполушарного взаимодействия также базируется на трех основных принципах деятельности мозга — асимметрии, доминанте и комплементарности. Модель предусматривает участие и горизонтальных, и вертикальных потоков возбуждения и торможения, формирующих асимметрию больших полушарий, — они, вероятно, несхожи у правшей и левшей. Многочисленные наблюдения свидетельствуют: у правшей по мере созревания мозга системы и процессы, необходимые для осуществления таких функций, как речь, зрительно-пространственные и моторные функции формируются и сохраняются в одном полушарии при одновременном их подавлении в другом. У левшей происходит атипичное развитие механизмов межполушарного взаимодействия с достаточно независимым и стабильным в течение онтогенеза формированием двигательных, речевых энграмм (Энграмма — гипотетическая структура, хранящая следы памяти) в правой и левой гемисферах.
«Общение» полушарий осуществляется при посредстве многочисленных комиссур (спаек), в частности мозолистого тела (Мозолистое тело - тяж нервных волокон, соединяющий левое и правое полушарие головного мозга), рассечение которого нарушает обмен сенсомоторной, тактильной и иных форм информации. Кстати, мозолистое тело у левшей имеет большие размеры, чем у правшей, и это, несомненно, решающим образом влияет на межполушарную организацию психических процессов у первых, а также на характер проявления у них патологических симптомов.
За последние десятилетия накоплено немало фактов еще об одной стороне асимметрии мозга — нейрохимической. Так, у правшей в различных структурах правого и левого полушарий асимметрично распределены различные биохимические вещества, в том числе медиаторы. В частности, содержание дофамина (Дофамин — медиатор нервной системы, нейрогормон; биохимический предшественник норадреналина и адреналина) значительнее в базалъных ядрах (Базальные ядра — анатомически обособленная группа парных подкорковых структур; облегчают запускаемые корой движения и подавляют лишние сопутствующие) левого полушария по сравнению с правым. Асимметрия уровня этого гормона в различных структурах мозга нарастает по мере его созревания. При анализе данных о ферментативной активности коркового вещества правшей в прецентральной и лобных областях коры головного мозга обнаружены большие значения содержания ацетилхолина (Ацетилхолин — медиатор (переносчик) нервного возбуждения. При поступлении в кровь понижает ее давление, замедляет сердцебиение и т.д) в левом полушарии по сравнению с правым. Нейрохимические же исследования распределения метаболитов серотонина (Серотонин — медиатор проведения нервных импульсов через синапс. Нейроны головного мозга, использующие его, участвуют в регуляции многих форм поведения, процессов сна, терморегуляции), напротив, показали: чаще они преобладают в правом полушарии, особенно в медиофронтальных отделах мозга. Перечисленные факты в перспективе нужно учитывать в клинической практике при использовании различных фармакологических препаратов, оказывающих воздействие на медиаторные системы мозга для эффективного восстановления функций правого или левого полушария.
Добавим: у левшей одни и те же фармакологические агенты, в частности анестетики, могут вызывать несходный по сравнению с правшами лечебный эффект, что, вероятно, обусловлено отличной от последних нейрохимической асимметрией мозга и требует внимания практикующих врачей.
Анализ распределения нейрогормонов и нейропепти-дов и их рецепторов выявил связанные с этим фактором различия в полушариях мозга у правшей и левшей, а также более частую встречаемость заболеваний иммунологической природы у вторых (в 2,5 раза) по сравнению с первыми. Это позволило выдвинуть иммунную теорию происхождения «левшества» (наряду с генетической, культурологической и патологической).
Электрофизиологические исследования существенно дополняют описанную выше картину, поскольку одним из подходов к изучению межполушарной асимметрии является анализ основных ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ), регистрируемой в коре, — она подобно вершине айсберга отражает глубинные, базисные ней-роанатомические и биохимические процессы в мозге. При сопоставлении амплитудно-частотных характеристик основного ритма ЭЭГ здорового человека — альфа-ритма (При изучении потенциалов мозга часто проводят их спектральный анализ, причем разные компоненты спектра имеют разные названия: дельта (0,5-4 Гц), тета 1(4-6), тета (6-8), альфа (8-13), бета 1 (13-20), бета 2 (20-40 Гц), гамма-волны (включают частоту бета 2 ритма и выше) - было выявлено: у правшей в состоянии спокойного бодрсгвования в затылочных областях он имеет меньшую амплитуду в левом, доминантном полушарии. При разных видах психической активности уменьшается его амплитуда и увеличивается частота, и эти параметры зависят от характера выполнения задания. Специфическая асимметрия альфа-ритма зависит от предпочитаемой стратегии, характера выполняемого задания — вербального или пространственно-конструктивного, эмоционального фактора, степени тревожности испытуемого и т.д.
Рост числа регистрируемых потенциалов и анализируемых диапазонов ритмов ЭЭГ (медленных — дельта и тета и частых — бета и гамма) должен способствовать получению более полной информации о включении соответствующих структур мозга в конкретные познавательные процессы. Наши многолетние работы показали, что для анализа особенностей функционирования полушарий наибольший интерес представляет когерентный (Когерентность — согласованное протекание во времени нескольких колебательных или волновых процессов) анализ ритмических составляющих ЭЭГ, отражающий эффективность связей между различными областями мозга и широко используемый как у нас в стране, так и за рубежом.
Наш анализ доказал: отчетливее всего полушарные различия между правшами и левшами выявляются при оценке интракортикального взаимодействия в областях коры, связанных с локализацией речевых зон. В лобно-центральных областях когерентность имела более высокие значения в правом полушарии как у правшей, так и левшей. Это можно объяснить большей интенсивностью мозгового кровотока и процессов метаболизма в лобно-центральных отделах коры правой гемисферы и правом гиппокампе, что отражает не столько интракортикальное, сколько корково-подкорковое взаимодействие. Нарушение вышеописанных межполушарных соотношений может сопровождаться эмоциональным дисбалансом — как результат дисфункции срединных структур и правого полушария, связанного с формированием отрицательных, филогенетически более древних базисных эмоций человека.
Отчетливые различия организации ЭЭГ между правшами и левшами были выявлены при функциональных нагрузках, в частности при выполнении движений, особенно ведущей рукой. При этом у правшей наблюдалось локальное повышение когерентности ЭЭГ в симметричных центральных областях коры для альфа-и бета-диапазонов ритмов (зона корковой проекции двигательного анализатора) в сочетании с ее снижением в остальных отделах, в том числе — в симметричных областях правого полушария. Для левшей же характерно однонаправленное изменение когерентности для большинства областей коры и диапазонов ритмов. Показанные особенности, вероятно, отражают формирование локальных систем, участвующих в регуляции движений у правшей, и диффузных систем — у левшей.
Особый интерес представляют зафиксированные у правшей разнонаправленные изменения когерентности альфа- и тета-диапазонов, а у левшей — однонаправленные (синфазные). Указанные факты в сопоставлении с данными о генезе различных диапазонов ритмов ЭЭГ говорят о разном участии корковых и подкорковых структур мозга и специфическом характере их взаимодействия в регуляции и выполнении произвольных движений.
Обнаруженные между правшами и левшами различия пространственно-временной организации ЭЭГ в условиях активной деятельности подтверждены и в экспериментальной ситуации противоположного характера — при засыпании. Как у правшей, так и левшей выявлено уменьшение межполушарной асимметрии мозга, характерной для бодрствования, за счет более выраженного снижения средних уровней когерентности в доминантном полушарии. В ходе опыта испытуемым предлагали одновременно нажимать на кнопки, находящиеся в обеих руках, в ответ на случайно предъявляемые звуковые сигналы. Оказалось, по мере засыпания и снижения когерентности ЭЭГ в доминантном полушарии у правшей сначала прекращались двигательные ответы правой рукой при сохранении ответов левой, замиравших лишь при полном засыпании; при пробуждении наблюдалась обратная картина. У левшей та же закономерность имела противоположный характер или проявлялась менее отчетливо.
Однако важнее тот факт, что в рассмотренной ситуации у правшей было выявлено разнонаправленное изменение когерентности колебаний альфа-бета- и тета-дельта-диапазонов ритмов при смене функциональных состояний (бодрствование-сон); у левшей же во всех областях коры наблюдалось однонаправленное, синфазное изменение когерентности всех выделенных диапазонов тех же ритмов.
Словом, можно предположить: разное поведение ритмов ЭЭГ у правшей и левшей отражает различную специализацию регуляторных систем мозга в формировании межполушарной асимметрии. Так, у правшей поддержание левополушарной асимметрии в состоянии покоя, обусловленное преимущественно альфа-диапазоном, может быть обеспечено за счет интракортикального взаимодействия. В отличие от левополушарной правополушарная асимметрия, наблюдающаяся при засыпании, когда когерентность тета-дельта-диапазонов нарастала, свидетельствует о существовании функционально значимых связей правого полушария с диэнцефальными и, вероятно, лимбическими структурами (включающими гиппокамп). Поддержание левополушарной асимметрии у них происходит также при участии бета-диапазона, что говорит о функциональных связях левого полушария со стволовыми структурами.
У левшей, с одной стороны, как и у правшей, выявляются признаки функциональной связанности правого полушария с диэнцефальными и, вероятно, лимбическими структурами, с другой — проявляется меньшая специфичность полушарий и сформированность этих связей в отношении стволовых структур. Выявленное нами у правшей разнонаправленное поведение быстрых и медленных ритмов ЭЭГ отражает наличие элементов конкуренции как между полушариями, так и между корковыми и подкорковыми структурами, действующих по принципу отрицательной обратной связи. У левшей синфазный характер поведения ритмов ЭЭГ, возможно, свидетельствует о формировании преимущественного взаимодействия между полушариями, а также корковыми и подкорковыми структурами по принципу положительной обратной связи.
Предложенная концепция особенностей организации мозга правшей и левшей способствует лучшему пониманию различных клинических проявлений, выявляемых при церебральной патологии. В частности, нами собраны сведения о том, что у левшей, участвовавших в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, через 5-7 лет развивались более тяжелые психоневрологические нарушения по сравнению с правшами, вплоть до эпилептических приступов. Это согласуется с клиническими данными о том, что степень риска развития эпилепсии у левшей выше, чем у правшей, и свидетельствует о повышенной чувствительности первых к радиационному воздействию.
Вместе с тем нами совместно с сотрудниками Института нейрохирургии им. академика Н.Н. Бурденко РАМН было проведено сопоставление особенностей восстановления у правшей и левшей нарушенных функций при одинаковом характере, тяжести и стороне травматического поражения мозга. Выявлено: у левшей по сравнению с правшами этот процесс проходил быстрее и полнее, что объясняется не только меньшей функциональной специализацией корковых центров, но и принципами организации их мозга.
В завершение хочется подчеркнуть: описанные выше особенности мозга левшей, скорее всего, составляют физиологическую основу неоднократно подмеченных в литературе и характерных для них неординарных черт, принятия нестандартных решений, в том числе в творческой деятельности (по типу озарения). Вероятно, они — основа того, что среди левшей гениальные люди встречаются чаще, чем в популяции правшей. Об этих фактах нам хотелось бы напомнить в противовес часто встречающейся точке зрения о патологическом характере формирования асимметрии мозга левшей. Мы полагаем, что принцип организации мозга, отличный от правшей, имеющих преимущества при определенных видах деятельности, скажем, операторской, успешен и для других, в том числе творческих видов деятельности.
общей и клинической нейрофизиологии Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
Достоевский 
Симонов Константин Михайлович