VL03-Asymmetrie-Tutorial

Bei den meisten Rechtshändern (ca. 96%) liegt die Dominanz für die Sprach- und Sprechfunktionen grösstenteils in der linken Hemisphäre, wobei die Lateralisation der Sprachmechanismen bei Linkshändern stärker variiert und sogar gleichmässig auf beide Hemisphären verteilt sein kann. Fest steht mittlerweile, dass die Händigkeit und funktionelle Sprachlateralisation unabhängig voneinander sind.

Bei Split-Brain-P.wurden in den60erJahren durch die operative Durchtr.des CC die beiden Hemisph.voneinander getrennt.Das CC ist mit200Millionen Nervenf.die promin.Kommissur,die die beiden Hemisph.verbindet.Der Grund für diesen Eingriff war die Motiva.,die Ausbreitung fokaler epileptischer Anfälle über das CC(Balken)zu verhindern.Nach vorgängigen V.mit Katzen und Affen wurde diese Meth.erstmals 1940 am Menschen durchgeführt.Zur allgemeinen Überraschung weisen Split-Brain-P.keine Veränd. der Persönlichk. oder Intelligenz auf.Sie haben aber jeweils zwei voneinander unabhängige Hemisph.,welche offensichtlich nicht die gleichen Fähigk.besitzen;so war bei diesen P.meist nur die linke Hemisph.sprachfähig.In manchen F. kann es sogar zu regelrechten Konfli.z.B. bei der Objektben. und-beschreibung zwischen den beiden Hemisph.kommen,so dass sich P.zum Beispiel hinsichtlich visueller,taktiler Wahrnehmung und Sprache unterscheiden.Diese Unters.sind jedoch meist erst durch spez.Testmeth. erkennbar.

Das Gehirn wurde im Laufe der humanen Phylogenese (Stammesentwicklung) grösser. Vor allen Dingen ist die überproportionale Vergrösserung des Telenzephalons (Endhirns) dafür verantwortlich. Durch einen asymmetrischen Aufbau lässt sich mehr Raum für die Grosshirnrinde gewinnen.

Der„Yakovlevian Anticlockwise Torque“ ist eine Ausdehnung des linken Occipitallappens über die Mittellinie. Die Strukturen um die Sylvische Fissur werden nach vorwärts gedreht. Durch diesen Kniff gelang es, noch mehr Gehirnvolumen im Schädel unterzubringen.

Das PT ist der bilaterale hintere Anteil des Supratemporalen Planums und somit auditorischer Assoziationskortex.In den 1960er und70er Jahren endeckte man,dass dieser Teil der Grosshirnrinde in einigen wenigen zur Untersuchung verfügbaren Spenderhirnen eine linkswärtige Asymmetrie aufwies.Eine Fülle von nachfolgenden Untersuchungen erhärtete diese Befunde.Bei den meisten Personen,unabhängig von Geschlecht und Händigkeit weist das PT eine linkswärtige Asymmetrie hinsichtlich Volumen und Oberfläche auf.Aufgrund dieser Resultate kam man zu dem voreiligen Schluss,dass das PT das Sprachzentrum in der linken Hemisphäre des Gehirns sein muss.Heute weiss man, dass das PT ein spektro-temporaler Prozessor(„computional hub“)ist, also ein Teil des Kortex, der akustische Signale(Sprache, Musik, Umweltgeräusche)verarbeitet und auch dabei funktionelle Hemisphärenunterschiede aufweist (links schnelle (z.B. phonetische) und rechts langsame (prosodische, melodische)akustische Modulationen).

Durch die Normalisierung verschwinden diese Geschlechtsunterschiede, welche auf einer Fehlinterpretation durch die Missachtung des globalen zerebralen Volumens als primär erklärender Faktor beruhten.

Durch strukturelle MRT Studien konnte herausgefunden werden, dass Musiker mit einem absoluten Gehör eine verstärkte Asymmetrie des Planum Temporale aufweisen. Zwar ist bei den meisten Menschen das Planum Temporale linkswärtig asymmetrisch, doch bei Menschen mit einem absoluten Gehör ist dieser Unterschied nochmals deutlich grösser, was zeigt, dass es sich bei dem Planum Temporale nicht primär um ein Sprachzentrum handelt.

Die neuronalen Kolumnen in der linken Hemisphäre stehen weiter auseinander, während sie im rechten auditorischen Kortex enger nebeneinander stehen. Dadurch ist im linken Hörkortex eine schnellere und effizientere Verarbeitung ohne Zeitverlust durch vertikalen Informationsaustausch gewährleistet. Im Gegensatz zu makroskopischen Asymmetrien, die sich auch bei Menschenaffen finden, scheint diese zellarchitektonische Asymmetrie nur beim Menschen aufzutreten und somit doch eine Ausnahmestellung des menschlichen Gehirns bspw. für die Verarbeitung und Produktion von Sprache und Musik anzudeuten.

Die Sylvische Fissur, auch Sulcus Lateralis genannt, ist eine bilaterale Grosshirnfurche zwischen Frontal-, Parietal- und Temporallappen. Wie auch das Planum Temporale weist die Sylvische Fissur eine linkswärtige Asymmetrie auf (linke SF ist länger als rechte SF). Um die Sylvische Fissur herum finden sich die sprachrelevanten Kortexareale („perisylvische Region“).

Nein, da das kortikale Volumen ein Produkt aus Kortexoberfläche und Kortexdicke darstellt. Da diese beiden Messgrössen sich aber oft auch diametral entgegen gesetzt verhalten (Planum Temporale hat zum Beispiel grössere linkswärtige Oberflächenasymmetrie, aber auch eine rechtswärtige Asymmetrie der Kortexdicke), ist das Volumen ein ungenaues Zerrbild. Ein dünnerer Kortex kann ein Hinweis auf eine stärkere Präsenz weisser Substanz und damit ein Hinweis auf hohe Konnektivität einer Region sein.

Ein Mensch kann grundsätzlich nicht mehr als sieben oder acht Sprachen beherrschen. Ein Ausnahmebeispiel war der deutsche Legationsrat Emil Krebs (1867-1930), der über 60 Sprachen fliessend in Wort und Schrift beherrschte. Sein nach seinem Tod untersuchtes Gehirn zeigte dabei zellarchitektonische Auffälligkeiten. Sowohl in der Broca-Area wie auch im rechtshemisphärischen Broca-Homolog zeigte sich, dass sich die einzelnen Kortexschichten deutlicher voneinander abhoben als bei „normalen“ Gehirnen. Hierbei erwies sich besonders das Broca-Homolog als auffällig. Die funktionellen Implikationen, die diese Struktur für die Sprachkompetenz von Emil Krebs hatte, sind aber bis heute ungeklärt.

Der Motorkortex der linken Hemisphäre kontrolliert die rechte Hand. Die Sprachdominanz der linken Hemisphäre ist ebenfalls unumstritten. Ein Zusammenhang zwischen Händigkeit und Sprachlateralisation existiert aber offenbar nicht, da auch die meisten linkshändigen Personen eine Dominanz der Sprach- und Sprechfunktionen in der linken Hemisphäre aufweisen. Zudem hat man aber auch eine stabile Linksasymmetrie der perisylvischen Fasertrakte unabhängig von der Händigkeit nachgewiesen.

Ja, nach dem gegenwärtigen Wissensstand weisen die grossen perisylvischen Fasertrakte (fasciculus longitudinalis superior, fasciculus arcuatus, capsula extrema) eine linkswärtige Asymmetrie im Hinblick auf die Stärke der Myelinisierung auf.

Die Geschlechtsunterschiede bei kognitiven und motorischen Funktionen, z.B. mentale Rotation oder verbale Kompetenz sind sehr gering und folglich statistisch nicht bedeutsam.

Der Corpus Callosum (CC, Balken) liegt in der zentralen Lage zwischen den beiden Hemisphären. Es besteht aus über 200 Millionen Fasern. Die Hauptfunktion ist der Informationsaustausch zwischen den Hemisphären. Ein unmittelbarer Geschlechtsunterschied liegt hier, entgegen früherer Annahmen, jedoch nicht vor. Vielmehr verhält sich die Dicke des Balkens als direkte Funktion der Hirngrösse. Unabhängig vom Geschlecht findet sich in kleinen Gehirnen ein dickeres CC, während in grösseren Gehirnen der Balken eine weniger starke Ausprägung aufweist. Grössere Gehirne tendieren – unabhängig vom Geschlecht – offenbar dazu Informationen intrahemisphärisch zu verarbeiten, da der Informationstransfer von einer Hemisphäre in die andere zuviel Zeit in Anspruch nehmen würde.

Die Konzentration der grauen Substanz ist bei Frauen vermeintlich grösser als bei Männern, dieser Unterschied ist aber wiederum nur eine Funktion der Hirngrösse. Ein dickerer Kortex ist aber nicht automatisch ein „besserer“ Kortex. Man kann lediglich davon ausgehen, dass ein „dickerer“ Kortex weniger interhemisphärische Konnektivität aufweist.

Im Jahr 1995 wurde zwar eine fMRT-Studie einer US-amerikanischen Forschergruppe veröffentlicht, welche aussagte, dass Männer für Reimaufgaben nur die linkshemisphärische Broca-Area benützen, bei Frauen im Gegensatz hierzu in beiden Hemisphären das Broca- Areal bzw. sein Homolog aktiviert wird. Jedoch war dieser Effekt durch eine relative kleine Stichprobengrösse zustande gekommen und somit nicht repräsentativ. Zudem zeigten sich nur in der Reim-, aber nicht in anderen sprachlichen Aufgaben geschlechtsabhängige Unterschiede. Somit muss dieser Befund als nicht valide angesehen werden. Seither haben zahlreiche Studien mit vielen hundert ProbandInnen berichtet, dass ein solcher Geschlechtsunterschied in der Sprachorganisation nicht besteht.

Kognitive Funktionen, wie z.B. die Sprache oder Praxia weisen eine zerebrale Dominanz auf, jedoch nie eine zerebrale Dichotomie. Folglich sind Kognitionen immer nur eine Funktion der Arbeit beider Hemisphären und lassen sich nicht nur einer Hemisphäre zuweisen.

Am ehesten noch spricht man der linken Hemisphäre (LH) eine lokale Kompetenz, der rechten Hemisphäre (RH) jedoch eine globale Aufgabenbearbeitung zu. Anschaulich könnte man sagen, dass die LH auf einem Foto einzelne Bäume, aber nicht den ganzen Wald erkennt, während es sich bei der rechten Hemisphäre genau umgekehrt verhält. Diese Vermutungen erhalten vor allen Dingen Bestätigung aus der Klinischen Neuropsychologie.

Dieses Modell bezieht sich auf die Kompetenz der linken und rechten auditorischen Rindengebiete bei der der elementaren Sprachverarbeitung. Während die LH eine Präferenz für schnelle akustische Modulationen hat (z.B. Phoneme), verarbeitet die RH bevorzugt langsame Modulationen im Sprachsignal (z.B. Prosodie, Melodie).

Ja, dies ist möglich. Komplette Hemisphärektomie (Entfernung einer Gehirnhälfte) wird bisweilen bei Kindern mit schweren fokalen Epilepsien angewendet, um die Ausbreitung dieser Anfälle zu unterbinden. Andere Ursachen für ein Leben mit einer Hirnhälfte können auch pränatale Schlaganfälle oder die Rasmussen-?Enzephalitis sein.

Erstaunlicherweise gelingt den von einer Hemisphärektomie betroffenen Kindern eine relativ günstige Entwicklung.