Генетический подвох: почему люди делятся на левшей и правшей
13 августа отмечается Международный день левши. Общество научилось принимать левшей как равных, но окончательно разобраться в хитростях управления мозга нашими конечностями пока не удается
Считается, что все парные органы человека (легкие, почки, яичники) функционально симметричны, то есть выполняют идентичные функции. Это не относится, однако, к полушариям головного мозга, которые «отвечают» за разные виды деятельности, в том числе и за управление конечностями. Из всех парных органов человека функционально руки — самые асимметричные. Подавляющее большинство людей использует исключительно правую руку для письма и других видов тонкой моторики. Исследование представителей разных культур показывает, что число праворуких составляет в среднем около 85%. Но в действительности левшей может быть и больше, ведь раньше их с детства упорно переучивали.
Еще не так давно ведущие невропатологи и психиатры настойчиво рекомендовали переучивать левшей. Они не предполагали генетической основы лево- и праворукости и полагали, что левши, если их не «исправить», в более зрелом возрасте будут отставать в умственном развитии, поэтому им следует «помочь».
Конечно, сегодня наука шагнула вперед, и никто уже не считает леворукость дегенеративным признаком. Не возникает сомнений и по поводу того, что принцип функциональной симметрии нарушается не только в отношении рук, но и некоторых других парных органов. Можно, к примеру, говорить о «левоногости» или «ведущем глазе».
Праворукие предки
Существует немало объяснений леворукости, в том числе и довольно сомнительные. Так, согласно теории «щита и меча», раньше левшей и правшей было поровну. Бесконечные войны привели к гибели большинства леворуких, и генетический признак праворукости надежно укоренился на века. Почему погибали в основном леворукие, объяснить несложно: левшам удобнее держать меч в левой руке, а щит — в правой, таким образом, правая сторона была защищена надежнее левой, и сердце оказывалось менее защищенным.
Найденные каменные орудия доказывают, что на протяжении последних двух миллионов лет у человека развивалась праворукость
- Однако к моменту возникновения древнейших цивилизаций праворукость наших предков стала уже свершившимся фактом, закрепилась в геноме человека. Ископаемые останки наших предков и найденные примитивные каменные орудия доказывают, что на протяжении последних двух миллионов лет у человека медленно, но упорно нарастала праворукость.
Антрополог Николас Тот в течение нескольких лет проводил измерения многих тысяч каменных орудий, датированных 2,5 млн лет и «моложе». Отталкиваясь от того факта, что у шимпанзе нет доминирования одного из полушарий, он предположил, что и у наших далеких африканских предков доминирование отсутствовало. Измерения показали, что со временем у наших предков стала нарастать доля каменных отщепов, сделанных под правую руку (сейчас инструменты тоже делают для правой руки). Вполне возможно, что нарастание праворукости у людей шло параллельно с тем, как левое полушарие становилось носителем центров речи (при этом ни слух, ни зрение принципу доминирования того или иного полушария не подчиняются).
Вполне возможно, что леворукость как-то связана с общей асимметрией полушарий нашего мозга, которые явно «неравноценны». Левое полушарие (у праворуких) служит для смыслового восприятия и воспроизведения речи, письма, тонкого двигательного контроля пальцев обеих рук, самосознания, арифметического счета, логического, аналитического, абстрактного мышления, положительных эмоций. Правое полушарие — для пространственных функций, интуиции, интонационных особенностей речи, грубых движений всей руки, эмоционально-целостного восприятия, синтетического, ситуационного мышления, отрицательных эмоций. А вот за зрение «отвечают» оба полушария.
Дело в генах
Поражение одного из них у людей с мозговыми инсультами и инфарктами приводит к очень интересному состоянию, которое получило название «унилатеральный неглект» (Unilateral Neglect, иногда переводят как «игнорирование одной стороны»). Люди в таком состоянии способны нарисовать по просьбе врача только одну половину предмета — например, правую половину елки или левую сторону циферблата часов.
- Естественно, что асимметрия полушарий мозга напрямую связана с генами, определяющими отсутствие симметрии расположения внутренних органов, когда сердце смещено налево, а печень расположена справа. Есть люди, у которых такое расположение нарушено, у них сердце находится справа. Подобное генетическое состояние получило название «ситус инверсус» (Situs inversus [viscerum]), или инвертированное (обращенное, зеркальное) расположение [внутренних органов]. Довольно часто такие люди страдают от нарушений деятельности дыхательной системы, проблем с кожей и слизистыми, расстройств в работе внутренних органов.
Естественно, что подобное нарушение расположения внутренних органов является врождённой патологией, которая некоторых людей не беспокоит. Эта патология часто выявляется лишь случайно, например, в ходе диспансеризации.
Гены iv и inv, ответственные за «инверсус» внутренних органов, локализуются в 4 и 12 хромосомах. Афанасиос Армаколас из афинского госпиталя Гиппократа и Амар Клар из Национального онкологического института во Фредерике (штат Мэриленд) начали свои исследования на стадии чуть ли не первого деления зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Новый открытый ими протеин был назван LRD (Left-Right Dynein, дословно «динеин лево-право»). Динеин известен как моторный белок, который необходим для «растаскивания» хромосом во время клеточного деления. Если «выключить» ген LRD, то асимметрия формирования внутренних органов нарушается, поскольку на самых ранних стадиях развития зародыша-эмбриона не «включаются» гены нормального развития эмбриональных стволовых клеток.
Situs viscerum inversus — зеркальное расположение внутренних органов
- Группа исследователей с медицинского факультета Гарвардского университета изучила работу 27 генов, включающихся на ранних стадиях развития организма в утробе матери, функция которых определяет асимметричное развитие коры левого и правого полушария, в частности «закладку» будущей праворукости и левосторонности расположения языковых центров. В будущем правом полушарии была отмечена большая активность гена Lim (limit — «предел»), выключение которого на стадии эмбриональных стволовых клеток мышей приводит к тому, что рождается потомство без головы! У человека различия в «работе» этого гена начинаются уже на двенадцатой неделе внутриутробного развития плода.
Было также обнаружено, что в клетках зародыша есть особый белок и еще один ген (сокращенно CLM), ответственный за «разделение» правой и левой сторон в формирующемся зародыше. Белок, кодируемый этим геном, «гонит» ионы кальция налево, что приводит к повышению их концентрации на одной стороне и преимущественному включению генов формирования и развития органов, расположенных слева (сердце, селезенка и другие). На фоне более низкой концентрации кальция справа включается другой набор генов, что и определяет начало развития асимметрии плода. В частности в развивающемся мозге «включается» ген Lim и другие из того набора 27 генов, о котором уже упоминалось.
Неразгаданные тайны
В 2007 году Нобелевскую премию вручили за разработку методов выделения и манипулирования эмбриональными стволовыми клетками мышей. Это достижение существенно продвинуло нас в понимании потаенных механизмов формирования отдельных органов и организма в целом, в том числе и мозга с его функционально-асимметричными полушариями. Таким образом, механизмы определения асимметрии в работе полушарий и расположения внутренних органов в целом задействованы на самых ранних эмбриональных стадиях развития.
«Силовое» воздействие на эти механизмы у ребенка-левши, которого переучивают делать всё правой рукой, не может заставить перестроиться геном до такой степени, чтобы произвести «полное восстановление эмбриональной памяти» — гены, задействованные на ранних стадиях формирования организма, затем выключаются один за другим (их включение происходит лишь в раковых клетках). Попытки переучить ребенка-левшу иногда неблагоприятно сказываются на его здоровье и могут привести к стрессам и невротическим расстройствам.
Прежде чем новичок встанет на сноуборд, необходимо определить, какая стойка для него удобнее. Если удобнее стоять и ехать на сноуборде правой ногой вперед — гуфи. Если левой — регуляр. Есть несколько способов выявить доминирующую ногу, все они основываются на том, чтобы неожиданно поставить человека в такую ситуацию, чтобы будущий райдер автоматически сработал той или иной ногой
- Профессор Анатолий Чуприков отмечал, что «организм левши по определению более ослабленный, иммунитет его хуже. Из-за переламывания, силового перегибания маленьких левшей впоследствии возникало огромное количество невротических расстройств и даже более серьезных заболеваний — вплоть до эпилепсии». Чуприков даже упоминал, что «среди ликвидаторов аварии в Чернобыле леворукие пострадали больше всех». Нигде и никогда в научной литературе, посвященной чернобыльской трагедии, подобной статистики не приводилось, по всей видимости, это неопубликованные данные, полученные в ходе его личных наблюдений.
Справедливости ради стоит отметить, что лет тридцать назад появлялось немало научных публикаций о предрасположенности левшей к мигреням, иммунным нарушениям и даже эпилепсии, однако современные исследования не подтверждают эту информацию.
Интересно отметить, что у макак-резусов после экспериментального повреждения спинного мозга через полгода постоянных тренировок в результате включения компенсаторных механизмов происходит «переключение» иннервации конечности с обоих полушарий на противоположное — как это происходит у нас в норме: правые конечности «управляются» из левого полушария и наоборот. То есть речь идет о том, что мозг весьма пластичен и поддается «перенастройке».
Вполне возможно, что в этом можно усмотреть сугубо практическую рекомендацию: если вы всё же захотите переучивать своего леворукого ребенка, то начинать это необходимо как можно раньше, когда детский мозг максимально пластичен, а не ждать школы.
На самом деле проблема развития мозга и его механизмов «управления» нашими конечностями несколько сложнее, чем представлялось до сих пор. Сегодня геномика с помощью новейших технологий переходит на принципиально новый уровень — от изучения функций отдельных генов к пониманию функционирования всего генома. И вполне возможно, что на этом более высоком «этаже» нас ждут новые открытия, раскрывающие природу право- и леворукости, а также доминирования полушарий головного мозга.