Transferul interemisferic al informatiei si specializarile emisferelor cerebrale

Transferul interemisferic al informatiei si specializarile emisferelor cerebrale

La inceputul anilor 50, corpul calos constituia un mare paradox pentru medicina. Pe de o parte era marimea lui estimata la circa 200 milioane de axoni si pozitia sa centrala intre cele doua emisfere cerebrale, iar, pe de alta parte, faptul ca sectiunea sa la animale, chiar si la maimute, nu producea modificari majore. Acelasi lucru se observa si la persoanele nascute cu agenezia corpului calos.

In parte, raspunsul a fost dat in experientele initiate in 1953 de Myers si Sperry, pe pisici si maimute. Cercetarile facute au dus la concluzia dupa care corpul calos joaca, in primul rand, un rol in transferul interemisferic al informatiei si, in al doilea rand, are rol in armonizarea si unificarea functiilor neuropsihice ale celor doua emisfere cerebrale. Intr-o prima etapa, autorii au aratat ca performantele discriminatorii formate pe un ochi se transfera in cursul invatarii pe ambele emisfere cerebrale. Transferul nu se realizeaza numai la nivelul chiasmei optice, ci, mai ales, la nivelul corpului calos si a comisurilor interemisferice anterioara si hipocampica. Animalele cu sectiunea acestor structuri interemisferice se comporta ca si cum ar avea doua creiere, fiecare emisfera putand fi instruita separat. Un astfel de animal cu creierul divizat poate fixa reflexe conditionate antagonice pentru fiecare ochi in parte.

Rezultate asemanatoare s-au obtinut si la oameni. Tot in anii '50, neurochirurgul Bogen a initiat operatiile de divizare a celor doua emisfere cerebrale prin comisurotomie. El sectiona corpul calos si cele doua comisuri anterioara si posterioara (hipocampica) la bolnavi cu crize epileptice majore, puternice si indelungate. Operatia de separare a celor doua emisfere se numeste split brain sau operatia de creier separat. Aceasta sectionare pornea de la ideea ca severitatea convulsiilor epileptice poate fi redusa daca descarcarile ar putea fi limitate doar la un singur emisfer. Tulburarile care apar in urma acestei sectionari sunt cunoscute ca sindrom de deconectie si constau, in general, in tulburari ale transferului informatiei de la o jumatate a corpului la cealalta jumatate. Acelasi sindrom se observa si la cazurile de agenezie a corpului calos. Dar, in afara de modificarile neurologice la acesti bolnavi, au aparut o serie de particularitati. Din acest motiv, Sperry si Gazzaniga au fost solicitati in anii 60 sa evalueze modificarile neuropsihologice la acesti pacienti. Cercetarile s-au bazat in aceasta evaluare pe bateria de teste utilizate in experientele lor pe animale, in care se realiza discriminarea dioptrica, dar, avand in vedere ca, in operatiile de la oameni, chiasma optica ramane integra, aceste teste au fost modificate. Ei au folosit in primul rand tehnica tahistoscopiei. Fiecare pacient era solicitat sa priveasca intr-un punct in centrul ecranului. Pe ecran aparea fie la dreapta, fie la stanga un cuvant sau o imagine pentru o perioada de 100 ms. Acest timp foarte scurt era suficient pentru perceperea vizuala la ochiul de aceeasi parte cu proiectia, dar prea scurt pentru a da posibilitatea ochiului opus sa efectueze miscarea de vizare a imaginii. La acesti bolnavi stimulii sositi din campul vizual stang sunt transmisi prin chiasma optica in cortexul drept si invers, pentru campul vizual drept. Apoi bolnavii trebuiau sa repereze prin pipait obiectul evocat verbal sau prezentat in spatele ecranului.

La majoritatea pacientilor dreptaci comisurotomizati se observa greseli in testele de denumire a obiectelor comune palpate cu mana stanga, fara ajutor verbal. Apar deficite la examinarea campului vizual prin confruntare si la examinarea miscarilor mainii stangi la comanda verbala. Testele de scriere cu mana stanga evidentiaza disgrafia, iar testul desenului cu mana dreapta releva desene rudimentare. Cea mai buna confirmare a absentei de comunicare interemisferica se obtine cu testul de localizare incrucisata a informatiei tactile. In ceea ce priveste testele neuropsihologice, prezentarile tahistoscopice permit evaluarea esecurilor compararii intermisferice a stimulilor vizuali. Ascultarea dihotomica evidentiaza o extensie a materialului verbal auzit la urechea non-dominanta. Testul de imperechere a stimulilor tactili nu poate fi efectuat de acesti pacienti. La bolnavii la care s-a practicat comisurotomia, nu se constata alterarea facultatilor intelectuale.

Cercetarile lui Roger Sperry au dus la concluzia ca ambele jumatati ale creierului poseda capacitati cognitive, cu toate ca in emisfera stanga este localizat centrul vorbirii. Emisfera dreapta are rol in activitatile intelectuale cu un grad crescut de solicitari creative. Din observatiile lui Sperry se poate desprinde tendinta de polarizare, de specializare a celor doua emisfere cerebrale, dar, in acelasi timp, tendinta de armonizare a functiilor bilaterale prin legaturile interemisferice. La copii prescolari (i.e. pana la 6-7 ani) predomina activitatea emisferei drepte, din acest motiv copii sunt extrem de imaginativi si creatori. Educatia scolara solicita predominanta progresiva a emisferei stangi, codul logic-verbal prevaland datorita prezentei unei sintaxe ce face posibila o semantica relationala (i.e. obtinerea unui sens nou prin combinarea a doua cuvinte) si datorita presiunii spre comunicare.

Diferentele dintre sexe privesc, de asemenea, polarizarea emisferelor cerebrale. Barbatii manifesta o mai mare competenta in ceea ce priveste sarcinile matematice si de orientare spatiala, in timp ce femeile sunt superioare in domeniul probelor verbale. Centrul vorbirii al lui Broca este mai dezvoltat la femei comparativ cu barbatii, desi volumul creierului la barbati este sensibil mai mare, iar numarul neuronilor este cu aproximativ 4 milioane mai mare la barbati decat la femei. Exista deosebiri in ceea ce priveste modul in care cele doua emisfere contribuie la functiile mintale. Se observa la femei o reprezentare bilaterala a functiei verbale si a functiilor spatiale. Se pare ca la femei exista o mai buna comunicare interemisferica. De altfel, cercetarile histologice au indicat un numar mai mare de axoni in corpul calos la femei comparativ cu barbatii. Se pare ca, la femei, emisfera dreapta isi pune mai puternic amprenta in viata psihica comparativ cu barbatii la care emisfera stanga are o mai puternica exprimare logico-verbala.