La maggior parte delle persone saluta la bandiera ponendo rispettosamente la propria mano destra sul cuore, ma non tutti lo fanno. Questo perché alcune persone (1 su 10.000) nascono con il cuore dalla parte sbagliata. Non solo il loro cuore, ma tutti i loro organi interni sono scambiati a sinistra: fegato, stomaco, pancreas, cistifellea, milza, colon, sono tutti situati sul lato opposto del corpo dalla posizione familiare rappresentata nei libri di anatomia. Non ci sono noti svantaggi medici nell'avere i vostri organi sul lato "sbagliato", una condizione chiamata situs inversus, a condizione, ovviamente, che il chirurgo venga avvisato della vostra situazione prima del lavaggio. Ciò solleva alcune domande interessanti.
Perché le persone e la maggior parte degli animali sono simmetrici bilateralmente all'esterno, ma anatomicamente asimmetrici all'interno? Non è solo l'anatomia. Il comportamento, la funzione cerebrale e alcuni processi fisiologici mostrano le preferenze per il lato sinistro o destro del corpo sia nelle persone che negli animali. Gli individui all'interno di una popolazione (sia persone che animali) hanno un occhio e un orecchio dominanti (di solito il giusto) -perché? La funzione linguistica, per esempio, è controllata dalla corteccia cerebrale sinistra nel 97% degli individui destrimani e nel 66% dei mancini. Alcune malattie sono più comuni sul lato sinistro o destro del corpo: il tumore al seno è più comune a sinistra, così come l'ipersensibilità immunitaria. (Per un intrigante possibile collaboratore ambientale al cancro del lato sinistro vedere: http://www.scientificamerican.com/blog/guest-blog/index.cfm?author=771)
Ci sono anche strane differenze nell'asimmetria corporea associata al genere. Il piede sinistro tende ad essere più grande nelle donne, ma il piede destro è generalmente più grande negli uomini. Nelle persone che sono ermafrodite, le ovaie sono più di due volte più spesso sul lato sinistro del corpo e i testicoli sono sulla destra. E se ti stavi chiedendo … è perfettamente normale che la parte sinistra dello scroto discenda più in basso della destra, un modello che è invertito se sei un maschio mancino.
Ci sono alcuni misteri profondi qui. Anche se c'è qualche vantaggio nell'asimmetria dell'anatomia interna del cervello e della struttura corporea, la domanda più intrigante è: perché non ci sono le possibilità di avere il cuore, la funzione della lingua e le mani sulla sinistra o sulla destra 50:50? Sicuramente un risultato casuale è il più naturale da generare. Ci deve essere una ragione molto convincente per cui la Natura si schiera per garantire che la maggior parte di noi sia destrorsa e solo 1 su 10.000 di noi ha il cuore sulla destra. I mancini sono diversi?
Una connessione tra cuore e cervello?
Un nuovo studio pubblicato nell'attuale numero di The Journal of Neurological Sciences mette in luce una domanda interessante: le asimmetrie sinistra / destra nell'anatomia e nella funzione del cervello saranno anche invertite nelle persone con situs inversus, i cui organi interni sono l'immagine speculare del normale? La risposta va al cuore della domanda se il dominio di una funzione cerebrale sinistra / destra sia geneticamente determinato o ambientale.
Un radiologo esperto può vedere da vicino la tua risonanza magnetica, sia che tu sia mancino o destrimano, perché alcune strutture cerebrali sono o ingrandite o ridotte sul lato sinistro o destro del cervello. Nella stragrande maggioranza delle persone, il lobo frontale destro si protende in avanti davanti al lobo frontale sinistro. (Essendo io stesso destrimano, ho notato da tempo questa asimmetria nella mia scansione cerebrale, ma come alcune altre asimmetrie nascoste menzionate sopra, ho sempre pensato che fosse una deformità lieve idiosincratica. www.museumsinflorence.com/musei/david_by_michelangelo.html) Nessuno sa perché sia così o quale sia la differenza che determina la presenza del lobo frontale sinistro o destro, ma ci sono molte altre asimmetrie anatomiche ben note in diverse regioni del cervello. Aya Ihara e un gruppo di neurologi e radiologi che lavorano in Giappone riportano nel Journal of Neurological Sciences che nelle persone con il cuore e gli altri organi interni si sono scambiati a sinistra, l'asimmetria del lobo frontale nel cervello è stata anch'essa invertita.
Questa scoperta significa che qualunque meccanismo di sviluppo geneticamente controllato guida la disposizione asimmetrica delle viscere, controlla anche questa asimmetria nel cervello. Utilizzando l'imaging funzionale del cervello, i ricercatori hanno anche scoperto che l'emisfero dominante nella lingua è stato anche scambiato dalla posizione normale nella corteccia cerebrale sinistra a quella destra nelle persone con immagine speculare. Questa inversione suggerisce una forte componente genetica nel controllo del dominio cerebrale delle funzioni cerebrali, in questo caso linguaggio. Ci si interroga su altre funzioni predominanti nell'emisfero sinistro o destro – la logica analitica simile a Spock del cervello sinistro contro il pensiero creativo e intuitivo dell'artista con il cervello destro. Ma esaminando altre regioni cerebrali con asimmetrie anatomiche note, i ricercatori hanno scoperto che molti di loro non erano reversibili nelle persone con situs inversus. Quindi, la trama si infittisce. Devono esserci più meccanismi specifici per regione che controllano l'asimmetria sinistra / destra nel cervello oltre alla possibilità di influenze ambientali. Questo ci riporta alla domanda centrale: importa quale parte del tuo cervello fa cosa?
Una scoperta di pesce
L'esperimento onirico per rispondere a questa domanda sarebbe in qualche modo invertire la normale asimmetria del cervello durante lo sviluppo embrionale e quindi studiare gli effetti sulla funzione cerebrale dell'animale. Questo è esattamente ciò che hanno fatto Marnie Halpern e colleghi alla Carnegie Institution di Washington. I ricercatori hanno modificato geneticamente il pesce zebra per invertire la normale asimmetria in una parte del cervello del pesce (la regione parapineale). Normalmente, la regione parapineale è più grande sul lato sinistro del cervello nel 95% dei pesci zebra.
I ricercatori hanno scoperto che la normale funzione motoria non era alterata in questi pesci zebra speculari. Un'analisi di un'ampia varietà di comportamenti normali che favoriscono il lato sinistro o destro del corpo non è stata alterata invertendo la normale asimmetria di questa regione del cervello. Ciò includeva cose come la normale abilità di nuoto, le risposte di fuga e il comportamento scolastico, e una forte preferenza per il predominio degli occhi giusti nell'esaminare scene del romanzo. Ma in una serie di test di interazione sociale tra il pesce dell'immagine speculare ei loro parenti normali, monitorati dalla videocamera e valutati dal computer, i ricercatori hanno scoperto che gli individui con asimmetria cerebrale invertita erano estremamente timidi. I pesci con la loro anatomia cerebrale rovesciata si libravano timidamente ai lati della vasca dei pesci come un temibile nuotatore che si aggrappa al bordo di una piscina pubblica, raramente si avventurano nel putiferio di altri pesci zebra che sfrecciano scherzosamente sul serbatoio. La loro scoperta sorprendente suggerisce che i circuiti neurali collegati alle aree del cervello che controllano la paura, la ricompensa e la ricerca di novità sono alterati quando l'asimmetria del loro cervello viene invertita dalla manipolazione genetica.
Sebbene ci sia molto da esplorare riguardo all'asimmetria cerebrale sinistra-destra nel comportamento, questa ricerca suggerisce che se vogliamo capire perché la manualità (e l'asimmetria dei cervelli) non è 50:50 in una popolazione, dobbiamo guardare oltre la semplice meccanica funzionamento del cervello ed esaminare le più sottili differenze comportamentali associate alla manualità. Queste sottili differenze nei tratti caratteriali potrebbero avere vantaggi e svantaggi per gli individui di una popolazione. Deve essere importante per il successo di una specie avere una minoranza di individui con tratti comportamentali che sono rafforzati dall'inversione dell'immagine riflessa dalla disposizione "normale" del cervello e del corpo.
La lezione tratta dalla ricerca del Dr. Halpern (che sembra essere mancina) non è che le persone mancine siano più schive delle persone destrorse; chiaramente questo non è il caso. I risultati ci mostrano che come conseguenza del semplice fatto che ci sono asimmetrie sinistra / destra nella struttura e nella funzione del cervello, che se alcuni di questi circuiti vengono scambiati a sinistra, il cablaggio inverso avrà conseguenze per l'ampia varietà di funzioni complicate controllato da diversi circuiti cerebrali. Questo può includere differenze comportamentali e tratti caratteriali che influenzano l'interazione sociale, così come altre funzioni in cui un equilibrio critico tra la ricerca della novità e la paura sono cruciali.
Il gene nello zebrafish che controlla lo sviluppo dell'asimmetria della regione del cervello parapineale è stato manipolato deliberatamente dagli scienziati, ma ciò non significa che i risultati siano artificiali. Come suggerito dallo studio di neuroimaging del Dr. Ihara e colleghi, diversi geni controllano l'asimmetria di diverse regioni del cervello. Normalmente la natura, attraverso meccanismi di controllo complessi guidati da eoni di evoluzione, rende queste determinazioni genetiche individualmente ogni volta che una nuova vita inizia in ogni creatura.
