Kurkime ateitį drauge!

 

Dr. Saulius Šatkauskas

 

SMEGENŲ PUSRUTULIŲ BENDRAVIMAS

 

 

Broka atradimas

Dabar visiems gerai žinoma, kad mūsų smegenys (mūsų smegenyse esanti žievė) turi atskiras sritis atsakingas už specifines funkcijas. Pavyzdžiui, žievėje randasi sritys atsakingos už galūnių valdymą, sritys atsakingos už skonio jutimą, už klausą, regą ir t.t. Tačiau ilgą laiką tai buvo nežinoma, o vyraujanti bendra nuostata teigė, kad žievė funkciniu požiūriu yra vieninga ir nedaloma struktūra. Lūžio taškas dėl žievės specializacijos įvyko 1861 m., kuomet prancūzų chirurgas Paul’is Broka (Paul Broca) pateikė išsamią ataskaitą apie vieną klinikinį atvejį. Ataskaitoje jis aprašė pacientą, kuris negalėjo valdyti dešinės pusės galūnių bei kentėjo dėl dešinės pusės sensorinio nejautrumo. Akivaizdu, kad buvo įtarta kairiojo pusrutulio sutrikimai*. Tačiau be šių simptomų Broka pacientas tai pat turėjo ryškių kalbos sutrikimų. Po mirties ištyrus paciento smegenis buvo rasta, kad jos buvo pažeistos priekinėje kairiojo pusrutulio dalyje. Tai rodė, kad kalbos centrai randasi žievės priekinėse dalyse. Netrukus prancūzų chirurgas aprašė dar 7 pacientų su kalbos sutrikimais atvejus. Visais atvejais pažeidimai buvo kairėje pusėje!

 

Dogmos įsigalėjimas

Tai neliko nepastebėta ir netrukus įsitvirtino nuomonė, kad kairysis pusrutulis yra atsakingas ne tik už kalbą, bet taip pat ir už intelektą. Tuo tarpu dešinysis pusrutulis ne tik kad nesugeba kalbėti, rašyti, skaityti, išgirsti, bet tai pat neturi jokių aukštesnių kognityvinių sugebėjimų. Taigi dešinysis pusrutulis savo pajėgumais yra panašus į gyvūno ir yra atsakingas už palyginti elementarius sugebėjimus, kaip lokalizuoti objektų padėtį ar rasti kelią namo.

Kiek vėliau atsirado išimčių. Viena iš tokių išimčių – pacientas, kuris greičiausiai nuo prigimties neturėjo Broca kalbos sričių kairiajame pusrutulyje, bet kuriam kalba buvo nesutrikusi. Broca iškėlė hipotezę, kad dešinysis pusrutulis perėmė kairiojo pusrutulio kalbos funkcijas. O jeigu tai tiesa, galbūt po kairiojo pusrutulio traumos bei kalbos praradimo, dešinįjį pusrutulį galima išmokinti kalbėti. Kai kuriuose visuomenės sluoksniuose tai sudarė palankią dirvą formuotis nuomonei, jog “nekūlturingąjį” ir gyvulišką dešinįjį pusrutulį galima išlavinti. Ypač, jei lavinimas prasidėtų ankstyvame amžiuje. Manyta, kad išauklėjus dešinįjį pusrutulį bus subrandinta geresnė, aukštesnio intelekto bei civilizacijos asmenybė. Vienas iš tokių auklėjimo būdų – treniruoti kairės pusės motoriką – mokinti rašyti, valgyti, piešti kairiąja (mažiau išlavinta) ranka. Kitas būdas - mokinti vienu metu atlikti skirtingus veiksmus, pavyzdžiui groti pianinu viena ranka, o rašyti kita. Tokios praktikos rado prieglobstį kai kuriose valstybinėse Anglijos bei JAV mokyklose, o savo pasekėjų ratą šios idėjos išlaikė ir dvidešimtajame amžiuje.

Sperry eksperimentai

Persilaužimas iš šios ideologijos prasidėjo septintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje, kuomet Roger’is Sperry pradėjo tyrimus su skilusių smegenų pacientais - žmonėmis, kuriems buvo pažeista didžioji smegenų jungtis (tokie pažeidimai epilepsijos pacientams buvo atliekami tikslingai, siekiant sustabdyti epilepsijos židinio išplitimą į priešingą pusrutulį). Iki jo buvo visiškai nežinoma, kam reikalinga ši, abu pusrutulius sujungianti jungtis. Ankstesni tokių skilusių smegenų pacientų fiziologiniai ir kognityviniai tyrimai neatskleidė jokių pastebimų elgsenos ar intelekto pakitimų. Tai kėlė nuostabą, mat didžioji smegenų jungtis sudaryta iš keliasdešimt milijonų nervinių skaidulų! Todėl neįtikėtina, kad jos pažeidimai neturėtų jokio poveikio!

 

Didžioji smegenų jungtis (pažymėta raudonai) sudaryta iš daugelio milijonų skaidulų, tačiau kam ji reikalinga ilgą laiką buvo paslaptis.

Sperry savo ypatingos nuovokos dėka rado būdą, kaip įvertinti didžiosios smegenų jungties funkcijas. Tuo pačiu jam pavyko atskleisti daugelį pusrutulio dominavimo paslapčių ir parodyti, kad abu pusrutuliai skilusių smegenų pacientuose turi vienas nuo kito visiškai nepriklausomus sąmonės pasaulius, su savo sensorine patirtimi, emocijomis, mintimis ir atmintimi. 1981 m. už šiuos atradimus Roger’is Sperry buvo apdovanotas Nobelio premija.

Roger’io Sperry geniali idėja buvo atlikti tyrimus, ribojant stimulą tik vienai kūno pusei. Greitai tapo aišku, kad pažeidus didžiąją smegenų jungtį, pusrutuliai tampa vienas nuo kito nepriklausomi taip, kad vienas pusrutulis nebežino, ką daro kitas. Pavyzdžiui, pacientams su pažeista didžiąja smegenų jungtimi buvo rodomi paveiksliukai. Parodžius paveiksliuką paciento dešinėje (paciento dešinėje esančio vaizdo informacija patenka į kairįjį pusrutulį), pacientai galėjo garsiai pasakyti ką mato. Tačiau jei paveiksliukas buvo rodomas dešiniajam pusrutuliui (paciento kairėje), pacientai sakydavo nieko nematę! Nuostabu tai, kad paprašyti kairiąja ranka (kurią valdo dešinysis pusrutulis) apčiuopti tarp kitų daiktų esantį paveiksliuke nupieštą daiktą, pacientai sugebėdavo jį atpažinti ir paimti. Taigi dešinysis pusrutulis vis tik matė paveiksliuką, sugebėjo jį suprasti, tačiau negalėjo negalėjo pasakyti ką matė!

 

 

Pažeidus didžiąją smegenų jungtį, regimieji takai lieka nepažeisti. Paveikslėlyje parodyta, kad regimieji takai kryžiuojasi optinėje kryžmėje: vaizdas esantis kairėje projektuojasi į dešinįjį pusrutulį, vaizdas esantis dešinėje – į kairįjį.

 

 

            Panašus eksperimentas buvo atliktas paveiksliukuose rodant užrašytus žodžius. Pateikus užrašytą žodį paciento dešinėje, pacientai lengvai jį perskaitydavo. Nenuostabu, juk kairysis pusrutulis atsakingas už kalbą. Tačiau jei užrašyti žodžiai buvo rodomi dešiniajam pusrutuliui, pacientai vėl sakydavo nieko nematę! Vėl gi, paprašyti kairiąja ranka apčiuopti tarp kitų daiktų esantį užrašytą daiktą, kurio negalėjo perskaityti dešinysis pusrutulis, pacientai sugebėdavo jį atpažinti ir paimti. Taigi dešinysis pusrutulis sugebėjo perskaityti užrašą, tačiau negalėjo jo pasakyti! Dešinysis pusrutulis gali skaityti! Atradimas buvo toks netikėtas ir prieštaraujantis nusistovėjusiai nuomonei, kad vienas iš atradimo autorių atsisakė įtraukti savo pavardę į paruoštą publikaciją.

Nepaisant to, kad dešinysis pusrutulis sugebėjo perskaityti elementarius užrašus, vėlesni tyrimai vis tik parodė, kad jo kalbiniai ir gramatiniai sugebėjimai neprilygsta kairiojo pusrutulio sugebėjimams. Net ir suaugusiame žmoguje jie maždaug atitinka dešimtmečio vaiko sugebėjimus.

 

 

 

Dešinysis pusrutulis negali pasakyti ką matė, tačiau valdydamas kairę ranką tą daiktą gali apčiuopti.

 

Pusrutulių nesusikalbėjimą po didžiosios smegenų jungties pažeidimo akivaizdžiai parodo ir kitas įdomus eksperimentas. Pacientui buvo rodomi chimeriniai žmonių veidų paveiksliukai. Juose buvo atvaizduoti veidai sudaryti iš dviejų žmonių veidų. Pavyzdžiui, pacientui buvo rodomas paveiksliukas, kuriame chimerinio veido kairėje buvo matomas moters, dešinėje – vyro veidas. Paprašius parodyti, kurio žmogaus veidą matė, pacientai rodydavo į moters veidą, kuris projektavosi dešiniajame pusrutulyje. Tačiau paklausus kokį veidą matė, pacientai atsakydavo, kad vyro! Iš tiesų, tokio atsakymo ir reikėjo laukti, juk kalbantis kairysis pusrutulis matė vyro veidą! Šis eksperimentas taip pat parodė, kad priklausomai nuo užduoties, smegenyse gali dominuoti vienas ar kitas pusrutulis. Šiuo atveju, veidų atpažinime dominavo dešinysis pusrutulis, apibūdinant veidą žodžiu– kairysis pusrutulis.

 

Panašiai skilusios smegenys elgiasi, kuomet abiems pusrutuliams pateikiami du skirtingi paveiksliukai. Pacientai kairiąja ranka piešia tai, ką matė dešinysis pusrutulis, bet apibudina tai, ką matė kairysis pusrutulis.

 

Gazzanigos įdomybės

Prie pusrutulių funkcinio dominavimo savybių supratimo labai prisidėjo Sperry auklėtinis Michael’is Gazzaniga. Tirdamas dėmesio koncentravimo sistemas smegenyse, kartu su kitais mokslininkais Gazzaniga nustatė, kad jos yra pasiskirsčiusios abiejuose pusrutuliuose. Tačiau kiekvienas pusrutulis atsakingas tik už savo valdomos pusės dėmesio koncentravimą. Taigi kyla klausimas, kaip informacija smegenyse bus integruojama, jeigu abiems pusrutuliams bus rodomi skirtingi vaizdai?

Skilusių smegenų pacientui dešinėje buvo parodytas žodis “arrow” (angl. strėlė), kairėje – žodis “bow”(angl. lankas). Jo buvo prašoma nupiešti ką matė. Pacientas popieriaus lape nupiešė strėlę ir lanką. Pradžioje buvo manyta, kad sėkmingas abiejų pusrutulių informacijos suintegravimas įvyko ir be didžiosios smegenų jungties. Tačiau, atlikus subtilesnius tyrimus, paaiškėjo, kad informacijos integravimas įvyko ne smegenyse, bet popieriuje, piešiant matytus objektus. Tam pačiam pacientui kairėje parodžius “sky” (angl. dangus), o dešinėje “scraper” (angl. gremžtukas), pacientas nupiešė Skilusių smegenų pacientui dešinėje buvo parodytas žodis “arrow” (angl. strėlė), kairėje – žodis “bow”(angl. lankas). Jo buvo prašoma nupiešti ką matė. Pacientas popieriaus lape nupiešė strėlę ir lanką. Pradžioje buvo manyta, kad sėkmingas abiejų pusrutulių informacijos suintegravimas įvyko ir be didžiosios smegenų jungties. Tačiau, atlikus subtilesnius tyrimus, paaiškėjo, kad informacijos integravimas įvyko ne smegenyse, bet popieriuje, piešiant matytus objektus. Tam pačiam pacientui kairėje parodžius “sky” (angl. dangus), o dešinėje “scraper” (angl. gremžtukas), pacientas nupiešė dangų ir gremžtuką. Tačiau, jei abu žodžiai smegenyse būtų sėkmingai suintegruoti, logiškiau būtų buvę nupiešti dangoraižį, kas angliškai atitinka “skyscraper”. Analogiškus žodžių derinius, rodant vienam ar kitam pusrutuliui, kiekvienas jų individualiai sugebėjo suintegruoti žodžių junginį. Pavyzdžiui, kairiajam ar dešiniajam pusrutuliui parodžius “fire” (angl. ugnis) ir “arm” (angl. ranka), pacientai nupiešdavo šaunamą ginklą, kas angliškai atitinka “firearm”.

Gazzainiga atliko kitą labai įdomų eksperimentą, pateikdamas abiems pusrutuliams skirtingus kognityvinius testus. Kairiajam pusrutuliui buvo parodyta viščiuko koja, o dešiniajam žiemos vaizdas su daugybe sniego. Abiejų pusrutulių buvo paprašyta parodyti matytus vaizdus atitinkančius paveiksliukus. Pacientas kaire ranka parodė kastuvą, o dešine – viščiuką. Kairiojo pusrutulio paklausus, kodėl jis parodė kastuvą (natūralu, kad sniego nukasimui, bet sniego kairysis pusrutulis nematė) jis nedvejodamas atsakė, kad kastuvu reikia išvalyti vištidę! Įdomiausia, kad kairysis pusrutulis atsakymą pateikė ne kaip spėjimą, bet kaip įtikinamą faktą. Čia atsiskleidė kairiojo pusrutulio siekimas suprasti ir interpretuoti prieinamos informacijos prasmę.

Kairiojo pusrutulio siekimą interpretuoti informaciją gerai atspindi toks pavyzdys. Kompiuterio ekrano viršuje ar apačioje buvo rodomas vienas ir tas pats paveiksliukas. Tik ekrano viršuje paveiksliukas buvo rodomas dažniau –80% iš visų parodymų. Skilusių smegenų pacientų buvo prašoma atspėti, kurioje ekrano dalyje bus rodomas kitas paveiksliukas. Kairysis pusrutulis “patikėjo”, kad gali atspėti atsitiktinai rodomų paveiksliukų seką ir ėmėsi spėti. Iš tiesų, 68% atsakymų buvo teisingi. Dešinysis pusrutulis pastebėjęs, kad ekrano viršuje paveiksliukas pasirodo dažniau, nusprendė visuomet rinktis viršų. Šiuo atveju teisingų atsakymų buvo 80%! Taigi dešinysis pusrutulis nesiėmė interpretuoti (spėti) paveiksliuko rodymo sekos, tačiau pasirinko “daugumos” kelią. Lygiai taip elgiasi ir žiurkių bei kitų gyvūnų smegenys! Klausiant kariojo pusrutulio, kodėl jis bandė atspėti paveiksliuko rodymo seką, jis visuomet rasdavo paaiškinimą, kad ir labai neįtikėtiną.

 

            Dešiniojo pusrutulio reabilitacija

Visi šie eksperimentai parodė, kad dešinysis pusrutulis turi kalbos, skaitymo, gramatinių sugebėjimų, gali elgtis valingai, priimti kognityvinius sprendimus, turi savęs suvokimo pojūtį. Šiais atžvilgiais jis tikrai neprilygsta kairiajam pusrutuliui, tačiau jis nėra visiškai be intelekto, kaip manyta anksčiau. Priešingai, daugumoje erdvinių, formų pažinimo uždavinių dešiniojo pusrutulio sugebėjimai aiškiai pralenkia kairiojo. Jei kairysis pusrutulis liktų be dešiniojo, jis ne tik, kad negalėtų grįžti namo, bet taip pat nesuprastų subtilių emocijų, humoro, muzikos. Maža to, jis vargiai pažintų savo artimuosius, o galbūt net ir pats save. Bet svarbiausia, jis negalėtų žaisti PUZLIO!

 


* Vienos kūno pusės įnervacija susijusi su priešingos pusės pusrutuliu, tad dėl vieno pusrutulio pažeidimo nukenčia priešinga kūno pusė.

 


Naturales Scientiae Omnibus