ASYMETRIA FUNKJONALNA MÓZGU A ZDOLNOŚCI JĘZYKOWE
Dwoma najważniejszymi strukturami mózgu związanymi z językiem, a wykazującymi anatomiczną lub funkcjonalną asymetrię są pole Broca (BA 44 i 45) oraz planum temporale (górny zakręt skroniowy, za zakrętem Heschla).
Tradycyjnie, struktury te są kojarzone z produkcją (pole Broca) oraz recepcją mowy (planum temporale). Jak wiadomo półkulą dominującą dla języka jest u 96% populacji półkula lewa. Podobną asymetrię na poziomie anatomicznym i funkcjonalnym obserwuje się też w przypadku dwóch omawianych struktur. Planum temporale jest większe w lewej półkuli u 65% populacji, w prawej u 10%, u pozostałych jest podobnej wielkości w obu półkulach. Jeśli chodzi o pole Broca, to jego funkcjonalna asymetria w większości przypadków nie budzi wątpliwości. Możemy o tym wnioskować, chociażby na podstawie częstości występowania afazji typu Broca po uszkodzeniu lewego niższego zakrętu czołowego w porównaniu do jego prawego odpowiednika. Lewopółkulowe obszary językowe aktywują się mocniej, niż analogiczne struktury po stronie prawej, także w trakcie wykonywania zadań językowych (o czym wnioskujemy z badań neuroobrazowania). Nie ma natomiast całkowitej jasności, co do anatomicznej asymetrii pola Broca. Wydaje się, że tylko część tego obszaru (BA 45, zwana pars triangularis) jest większa w półkuli lewej, asymetria nie dotyczy natomiast pola BA 44 (pars opercularis).
Asymetrię w wyżej wymienionych strukturach obserwuje się także na poziomie cytoarchitektonicznym. Dla przykładu lewa tylna część pola BA 22, odpowiedzialna za słuchowe przetwarzanie języka charakteryzuje się dość znacznymi różnicami w budowie, w porównaniu do części prawej. Najważniejsze z nich to: większa liczba komórek wielkopiramidowych w warstwie III kory (zwiększenie liczby połączeń korowych), większy rozmiar ciał komórek piramidowych, nadto większa liczba neuropilu oraz grubsze osłonki mielinowe aksonów, co może być pomocne przy przetwarzaniu sygnałów o dużej zmienności w czasie, np. mowy. Podobne, choć mniej jednoznaczne, różnice obserwuje się także w mikrostrukturze lewego i prawego pola Broca.
Ważną wskazówką na drodze do wyjaśnienia lateralizacji funkcji językowych w ludzkim mózgu są dane płynące z badań nad homologicznymi strukturami w mózgach innych gatunków zwierząt. Szczególną rolę odgrywają tu badania na naczelnych. Początkowe wyniki wskazywały na brak asymetrii planum temporale, zakrętu Heschla, czy pola Broca u szympansów i makaków. Bardziej szczegółowe badania z końca lat 90. dowiodły jednak, że planum temporale jest większe po stronie lewej u 90% zbadanych mózgów szympansa. Kolejne wyniki przyniosły dowody na wyraźną lateralizację tej struktury także u orangutana. Oznaczałoby to, że planum temporale jest starą ewolucyjnie strukturą, która najprawdopodbniej powstała u wspólnego przodka ludzi, szympansów i orangutanów, około 12 milionów lat temu. Te wyniki są spójne z badaniami, pokazującymi, że lewostronna lateralizacja funkcji komunikacyjnych jest typowa dla wielu kręgowców, np. myszy. Badania mające na celu udowodnienie, że taka lateralizacja jest typowa dla gatunków posługujących się skomplikowanymi wokalnymi sygnałami w życiu społecznym na przykładzie nietoperza Pteronotus parnellii nie powiodły się. Pytanie o ewolucyjne znaczenie lateralizacji funkcji językowej jest wciąż otwarte, faktem jest, iż występuje u wielkich małp, występowało także u kopalnych przodków człowieka. Badania nad dziećmi głuchymi od urodzenia wskazują na wrodzony charakter lateralizacji (miały one większe zakręty Heschla w półkuli lewej), podobnie jak badania nad noworodkami zmarłymi niedługo po urodzeniu (lateralizacja planum temporale).
Istnienie lateralizacji już u odległych ewolucyjnie przodków człowieka, wzmacnia hipotezę, twierdzącą, że mózgowe podłoże języka powstało raczej z nowych połączeń i organizacji funkcjonalnej, niż z nowych struktur.
Powodem lateralizacji może być ułatwienie analizowania skomplikowanych i zmiennych w czasie sygnałów dźwiękowych przez ośrodki umieszczone tylko w jednej półkuli. Pozwala to oszczędzić czas na przesyle informacji między półkulami.
Jeśli chodzi o zdolności językowe ludzi, twierdzi się, że osoby z wyraźną lateralizacją planum temporale mają większe zdolności językowe, niż osoby z symetrycznym rozmieszczeniem tej struktury. Symetria planum temporale często koreluje także z dysleksją, ADHD oraz schizofrenią.
LITERATURA CYTOWANA
Dorsaint-Pierre et al., 2006. Asymmetries of the planum temporale and Heschl's gyrus: relationship to language lateralization. Brain 129, 1164-1176.
Gannon et al., 1998. Asymmetry of chimpanzee planum temporale: Humanlike pattern of Wernicke's brain language area homolog. Science,vol. 279.
Kalat,J. 2006. Biologiczne podstawy psychologii. Warszawa: PWN.
Sherwood et al., 2003. Variability of Broca's area homologue in African great apes:
Implications for Language Evolution. The anatomical record part A, 276-285.
Sherwood et al., 2005. Is humanlike cytoarchitectural asymmetry present in another species with complex social vocalization? A stereologic analysis of mustached bat auditory cortex. Brain Research 1045, 164-174.