Наши движения полны асимметрии, и в тот момент, когда одна рука может совершать одни действия, вторая при должном уровне тренированности способна двигаться совершенно иначе. Но когда эта способность впервые появляется?
В исследовании, проведённом в нескольких университетах Европы и Южной Африки и опубликованном в журнале eLife, сообщается, что дети ещё в утробе матери начинают с 12 недель гестации выполнять асимметричные движения руками.
И в этой асимметрии можно проследить предпочтение левой или правой руки уже после рождения. Авторы говорят, что их работа полностью меняет понимание причины межполушарной асимметрии.
Латерализация функций — это фундаментальный принцип нервной системы, но его молекулярное обоснование до сих пор точно не установлено. Лево/праворукость представляет интерес не только как индивидуальная особенность человека, но и в клинической перспективе: с ней ассоциируются расстройства аутистического спектра, шизофрения, алкоголизм, тревожные и биполярные расстройства. Понимание онтогенеза такой латерализации и межполушарной асимметрии может пролить свет на патогенез перечисленных заболеваний и не только их.
Утробные предпочтения
До настоящего времени предполагалось, что различия в генетической активности левого и правого полушарий могут нести ответственность за то, какой рукой человек владеет больше. Согласно ультразвуковым исследованиям, которые проводятся с 1980х годов, предпочтения движений левой или правой рукой у плода развиваются в матке, начиная с 8 недели беременности. С 13-й недели беременности плод предпочитает сосать левый или правый большой палец.
Движения руки и кисти инициируются моторной корой мозга. Она посылает соответствующий сигнал в спинной мозг, который, в свою очередь, переводит команду в действие. Что характерно, асимметрия в движениях рук у плода заметна ещё до того, как появляется функциональная связь между корой и спинным мозгом. Поэтому исследователи предположили, что причина кроется не в головном, а в спинном мозге.
Влияние факторов окружающей среды
Исследователи проанализировали экспрессию генов в спинном мозге с 8 по 20 неделю беременности и обнаружили право/левые различия на 8-й неделе именно в тех сегментах спинного мозга, которые контролируют движения рук и ног.
Более того, исследователи проследили причину асимметричной активности генов. Скорее всего, в основе лежат эпигенетические факторы, отражающие влияния среды. Эти влияния могут, например, вести к тому, что ферменты склеивают метильные группы в ДНК, что может минимизировать чтение генов. Поскольку это в какой-то степени происходит как в левых, так и правых отделах спинного мозга, различие в генетической активности обнаруживается с обеих сторон.
Предполагается, что асимметричная экспрессия гена в коре мозга плода и есть молекулярная основа лево- или праворукости. Результаты исследования показывают, что этот факт представляют собой отправную точку латерализации, которая означает фундаментальный сдвиг в понимании онтогенеза межполушарной асимметрии у человека.
Текст: Асият Валиева