Czy asymetria ludzkiego mózgu jest zjawiskiem wyjątkowym?

W 1877 roku Broca sformułował hipotezę, że człowiek jest ze wszystkich zwierząt, tym, którego mózg jest najbardziej asymetryczny. Tezę tę potwierdzają najnowsze wyniki badań mózgów 223 ludzi i 70 szympansów opublikowane na łamach NeuroImage.

Czy asymetria ludzkiego mózgu jest zjawiskiem wyjątkowym?

Species difference in left-right positional brain asymmetry (AsymLR). In columns 1 and 4, the regions with significant positional asymmetries (corrected p-value) are demonstrated for humans and chimpanzees respectively with hot colours indicating leftward deviations and cool colours for rightward deviations. Column 2 shows the p-value of the inter-species differences assessed using a statistical two-sample t-test between asymmetry maps of humans and chimpanzees on a vertex-by-vertex basis and column 3 shows the p-value corrected for multiple comparisons with hot colours indicating greater positional asymmetry in humans compared to chimpanzees and vice versa for cool colours. By the criteria adopted 69.8% of the surface in the AsymLR orientation in the human compared to 31.1% in the chimpanzee brain is classed as asymmetrical.

W przytaczanym badaniu analizowano zbiory danych 3D z rezonansu magnetycznego (MRI) w celu oceny asymetrii pozycyjnych w mózgu człowieka i szympansa w celu zbadania, czy istnieje różnica w asymetrii między tymi dwoma gatunkami. Jeżeli różnica między gatunkami jest anatomicznie znacząca, wówczas może świadczyć o potencjalnej roli funkcjonalnej lateralizacji, która jest szeroko opisywana jako podstawa języka u ludzi. To zaś może wyznaczyć dolną granicę charakteru przejścia gatunków, w szczególności, czy jest ona stopniowa, jak wierzył Darwin, lub czy (jak to jest wyraźnie zaznaczone w sformułowaniu Broki z 1877 r.) występuje element nieciągłości, tj. czy nowa cecha genetyczna jest wprowadzona na granicy gatunku.

Skupiono się na asymetrii półkul, polegającej na ich delikatnym skręceniu. W badania zaangażowani byli uczeni z ośrodków w Wielkiej Brytanii i w Chinach.

Species difference in antero-posterior positional brain asymmetry (AsymAP). In columns 1 and 4, the regions with significant positional asymmetries (corrected p-value) are demonstrated for humans and chimpanzees respectively. Hot colour indicates that a given structure in the left hemisphere is displaced posteriorly relative to the right and cool colours suggests that such a structure is displaced anteriorly relative to the right. Column 2 shows the p-value of the inter-species differences assessed using a statistical two-sample t-test between asymmetry maps of humans and chimpanzees on a vertex-by-vertex basis and column 3 shows the p-value corrected for multiple comparisons with hot colours indicating greater positional asymmetry in humans compared to chimpanzees and vice versa for cool colours. By the criteria adopted 74.8% of the surface in the AsymAP orientation in the human compared to 10.5% in the chimpanzee brain is classed as asymmetrical.

Obrazowanie za pomocą rezonansu magnetycznego wykazało, że u szympansów taka asymetria nie zachodzi. W przypadku ludzi i szympansów badania przeprowadzono za pomocą identycznych procedur i technologii.

U ludzi lewa półkula jest odrobinę dłuższa od prawej i nieco skręcona, u szympansów takiej różnicy nie widać – piszą naukowcy. Lewa półkula u ludzi odpowiedzialna jest za przetwarzaniem mowy. Najnowsze wyniki badań być może będą pomocne w lepszym zrozumieniu, w jaki sposób u ludzi wyewoluowała zdolność mówienia.