Twee Hemisferen
Het oppervlak van de hersenen, bekend als de hersenschors, is zeer ongelijk, gekenmerkt door een onderscheidend patroon van plooien of hobbels, bekend als gyri (enkelvoud: gyrus), en groeven, bekend als sulci (enkelvoud: sulcus), getoond in figuur 1. Deze gyri en sulci vormen belangrijke herkenningspunten die ons in staat stellen de hersenen in functionele centra te scheiden. De meest prominente sulcus, bekend als de longitudinale fissuur, is de diepe groef die de hersenen in twee helften of hemisferen scheidt: de linker en de rechter hemisfeer.
Er zijn aanwijzingen voor specialisatie van functies – lateralisatie genoemd – in elke hersenhelft, vooral wat betreft verschillen in taalfuncties. De linkerhersenhelft bestuurt de rechterhelft van het lichaam, en de rechterhersenhelft de linkerhelft van het lichaam. Tientallen jaren van onderzoek naar lateralisatie van functies door Michael Gazzaniga en zijn collega’s suggereren dat een verscheidenheid van functies, variërend van oorzaak-gevolg redeneren tot zelfherkenning, patronen kunnen volgen die een zekere mate van dominantie van de hersenhelft suggereren (Gazzaniga, 2005). Er is bijvoorbeeld aangetoond dat de linker hersenhelft superieur is voor het vormen van associaties in het geheugen, selectieve aandacht, en positieve emoties. De rechterhersenhelft daarentegen blijkt superieur te zijn in het waarnemen van toonhoogtes, opwinding en negatieve emoties (Ehret, 2006). Onderzoek naar welke hersenhelft dominant is in verschillende gedragingen heeft echter tegenstrijdige resultaten opgeleverd, en daarom is het waarschijnlijk beter om na te denken over hoe de twee hersenhelften samenwerken om een bepaald gedrag te produceren, dan om bepaald gedrag toe te schrijven aan de ene hersenhelft versus de andere (Banich & Heller, 1998).
De twee hersenhelften zijn met elkaar verbonden door een dikke band neurale vezels die bekend staat als het corpus callosum, bestaande uit ongeveer 200 miljoen axonen. Door het corpus callosum kunnen de twee hersenhelften met elkaar communiceren en kan informatie die aan de ene kant van de hersenen wordt verwerkt, met de andere kant worden gedeeld.
Normaal gesproken zijn we ons niet bewust van de verschillende rollen die onze twee hersenhelften spelen in de dagelijkse functies, maar er zijn mensen die de mogelijkheden en functies van hun twee hersenhelften heel goed leren kennen. In sommige gevallen van ernstige epilepsie kiezen artsen ervoor het corpus callosum af te snijden om de verspreiding van aanvallen onder controle te houden (Figuur 2). Hoewel dit een effectieve behandelingsoptie is, resulteert het in mensen met “gespleten hersenen”. Na de operatie vertonen deze patiënten met gespleten hersenen een aantal interessante gedragingen. Een gespleten-hersen-patiënt kan bijvoorbeeld geen naam geven aan een plaatje dat hem in zijn linker gezichtsveld wordt getoond, omdat de informatie alleen beschikbaar is in de grotendeels non-verbale rechterhersenhelft. Zij zijn echter wel in staat om het plaatje na te maken met hun linkerhand, die ook wordt gecontroleerd door de rechterhersenhelft. Wanneer de meer verbale linkerhersenhelft het plaatje ziet dat de hand heeft getekend, is de patiënt in staat het een naam te geven (ervan uitgaande dat de linkerhersenhelft kan interpreteren wat door de linkerhand is getekend).
Veel van wat we weten over de functies van verschillende delen van de hersenen is afkomstig van het bestuderen van veranderingen in het gedrag en de vaardigheden van individuen die hersenbeschadigingen hebben opgelopen. Onderzoekers bestuderen bijvoorbeeld de gedragsveranderingen als gevolg van een beroerte om meer te weten te komen over de functies van specifieke hersengebieden. Een beroerte, veroorzaakt door een onderbreking van de bloedstroom naar een gebied in de hersenen, veroorzaakt een verlies van hersenfuncties in het getroffen gebied. De schade kan zich in een klein gebied voordoen en als dat het geval is, geeft dat onderzoekers de mogelijkheid om eventuele gedragsveranderingen in verband te brengen met een specifiek gebied. Het soort stoornissen na een beroerte hangt grotendeels af van waar in de hersenen de schade is opgetreden.
Neem Theona, een intelligente, zelfredzame vrouw van 62 jaar oud. Onlangs kreeg zij een beroerte in het voorste deel van haar rechterhersenhelft. Als gevolg daarvan heeft zij grote moeite met het bewegen van haar linkerbeen (zoals u eerder hebt geleerd, bestuurt de rechterhersenhelft de linkerkant van het lichaam; ook bevinden de belangrijkste motorische centra van de hersenen zich aan de voorkant van het hoofd, in de frontale kwab). Theona heeft ook gedragsveranderingen ervaren. Bijvoorbeeld, als ze in de groenteafdeling van de supermarkt is, eet ze soms druiven, aardbeien en appels direct uit de bakken voordat ze betaald heeft. Dit gedrag – dat voor de beroerte zeer gênant voor haar zou zijn geweest – komt overeen met schade in een ander gebied in de frontale kwab – de prefrontale cortex, die wordt geassocieerd met oordeel, redeneren en impulscontrole.
Watch It
Watch this video to see an incredible example of the challenges facing a split-brain patient shortly following the surgery to sever her corpus callosum.
You can view the transcript for “Split Brain mpeg1video” here (opens in new window).
Watch this second video about another patient who underwent a dramatic surgery to prevent her seizures. You’ll learn more about the brain’s ability to change, adapt, and reorganize itself, also known as brain plasticity.
You can view the transcript for “Brain Plasticity – the story of Jody” here (opens in new window).