V populární psychologii se často objevují široká zobecnění, podle nichž má jedna nebo druhá strana charakteristické označení, například „logická“ pro levou stranu nebo „kreativní“ pro pravou. Tato označení nejsou podložena studiemi o lateralizaci, protože lateralizace nepřidává specializované využití ani jedné z hemisfér. Obě hemisféry přispívají k oběma druhům procesů. a experimentální důkazy poskytují jen malou podporu pro korelaci strukturálních rozdílů mezi stranami s takto široce definovanými funkčními rozdíly.
Rozsah modularity nebo specializace mozkových funkcí podle oblastí je stále předmětem zkoumání. Pokud je určitá oblast mozku nebo dokonce celá hemisféra poškozena nebo zničena, může její funkce někdy převzít sousední oblast v ipsilaterální hemisféře nebo odpovídající oblast v kontralaterální hemisféře, v závislosti na poškozené oblasti a věku pacienta. Když poranění naruší dráhy z jedné oblasti do druhé, mohou se vyvinout alternativní (nepřímé) spoje, které navzdory neefektivitě sdělují informace s oddělenými oblastmi.
Lateralizace mozkových funkcí se projevuje fenoménem pravorukosti nebo levorukosti a preferencí pravého nebo levého ucha, ale preferovaná ruka člověka není jasným ukazatelem umístění mozkových funkcí. Ačkoli 95 % praváků má pro řeč dominantní levou hemisféru, 18,8 % leváků má pro jazykové funkce dominantní pravou hemisféru. Kromě toho má 19,8 % leváků oboustranné jazykové funkce. I v rámci různých jazykových funkcí (např. sémantika, syntax, prozodie) se může míra (a dokonce i hemisféra) dominance lišit.
Navíc, i když jsou některé funkce lateralizovány, jedná se pouze o tendenci. Tendence u mnoha jedinců se také může výrazně lišit, pokud jde o způsob realizace konkrétní funkce. Mezi oblasti zkoumání této kauzální či efektové odlišnosti konkrétní mozkové funkce patří její hrubá anatomie, dendritická struktura a distribuce neurotransmiterů. Strukturální a chemická odlišnost konkrétní mozkové funkce mezi oběma mozkovými hemisférami jednoho mozku nebo mezi stejnými hemisférami dvou různých mozků je stále předmětem zkoumání. Pokud nikdo nepodstoupil hemisférektomii (odstranění jedné mozkové hemisféry), není nikdo „pouze levým mozkem“ nebo „pouze pravým mozkem“.
Lineární uvažování a jazykové funkce, jako je gramatika a slovní zásoba, jsou často lateralizovány do levé mozkové hemisféry. Dyskalkulie je neurologický syndrom spojený s poškozením levého temporo-parietálního spojení. Tento syndrom je spojen se špatnou manipulací s čísly, špatnými mentálními aritmetickými dovednostmi a neschopností pochopit nebo aplikovat matematické pojmy.
Naproti tomu prozodické jazykové funkce, jako je intonace a přízvuk, jsou často lateralizovány do pravé mozkové hemisféry. Funkce, jako je zpracování zrakových a audiologických podnětů, prostorová manipulace, vnímání obličeje a umělecké schopnosti, se zdají být funkcemi pravé hemisféry.
Ostatní integrační funkce, včetně aritmetiky, binaurální lokalizace zvuku a emocí, se zdají být více oboustranně řízené.
Historie výzkumu lateralizace
Jeden z prvních poznatků o lateralizaci mozkových funkcí pochází z výzkumu francouzského lékaře Pierra Paula Brocy z roku 1861. Jeho výzkum se týkal pacienta přezdívaného „Tan“, který trpěl poruchou řeči (afázií); „tan“ bylo jedno z mála slov, které dokázal vyslovit, odtud jeho přezdívka. Při Tanově pitvě Broca zjistil, že měl syfilitickou lézi v levé mozkové hemisféře. Tato oblast levého čelního mozkového laloku (Brokova oblast) je důležitou oblastí pro tvorbu řeči. Motorické aspekty deficitu produkce řeči způsobené poškozením Brocovy oblasti se označují jako expresivní afázie. Při klinickém hodnocení této afázie se zjistí, že pacient nedokáže jasně artikulovat používanou řeč.
Německý lékař Karl Wernicke navázal na Brocův výzkum a studoval jazykové deficity, které se nepodobají expresivní afázii. Wernicke si všiml, že ne každý deficit se týká produkce řeči, některé jsou jazykové. Zjistil, že poškození levého zadního, horního temporálního gyru (Wernickeho oblasti) způsobuje spíše deficity porozumění řeči než deficity produkce řeči, syndrom známý jako receptivní afázie.
Pokrok v zobrazovací technice
Tyto stěžejní práce o hemisférické specializaci byly provedeny na pacientech a/nebo posmrtných mozcích, což vyvolává otázky ohledně možného vlivu patologie na výsledky výzkumu. Nové metody umožňují srovnávat hemisféry in vivo u zdravých osob. Zejména magnetická rezonance (MRI) a pozitronová emisní tomografie (PET) jsou důležité díky svému vysokému prostorovému rozlišení a schopnosti zobrazovat podkorové struktury mozku.
Lateralizace funkcí
Ve 40. letech 20. století vyvinul americký neurochirurg narozený v Montrealu Wilder Penfield a jeho kolega neurolog Herbert Jasper techniku mapování mozku, která měla pomoci snížit vedlejší účinky chirurgické léčby epilepsie. Stimulovali motorickou a somatosenzorickou kůru mozku malými elektrickými proudy, aby aktivovali jednotlivé oblasti mozku. Zjistili, že stimulace motorické kůry jedné hemisféry vyvolává svalové kontrakce na opačné straně těla. Funkční mapa motorické a senzorické kůry je navíc u jednotlivých osob poměrně konzistentní; výsledkem byly Penfieldovy a Jasperovy slavné obrázky motorických a senzorických homunkulů.
V minulosti se mělo za to, že mezi muži a ženami existují rozdíly v lateralizaci a že tyto rozdíly vedou ke specializaci kognitivních funkcí na hemisféry. To bylo nepřesné chápání založené na studiích provedených na lokalizovaných oblastech každé hemisféry. Mužské mozky nejsou lateralizovány více než ženské. Ani muži, ani ženy nejsou díky lateralizaci předurčeni ke specializovanému využívání jedné z mozkových hemisfér.
Lateralizované kognitivní procesy
Jazykové funkce, jako je gramatika, slovní zásoba a doslovný význam, jsou obvykle lateralizovány do levé hemisféry, zejména u praváků. Zatímco jazyková produkce je až u 90 % praváků lateralizována doleva, u přibližně 50 % leváků je spíše bilaterální, nebo dokonce pravostranná. Naproti tomu prozodické jazykové funkce, jako je intonace a akcentace, jsou často lateralizovány do pravé mozkové hemisféry.
Zpracování zrakových a sluchových podnětů, prostorová manipulace, vnímání obličeje a umělecké schopnosti jsou zastoupeny oboustranně, ale mohou vykazovat převahu pravé hemisféry. Numerický odhad, porovnávání a online výpočet závisí na bilaterálních parietálních oblastech, zatímco přesný výpočet a vyhledávání faktů jsou spojeny s levou parietální oblastí, možná kvůli jejich vazbě na jazykové zpracování. Dyskalkulie je neurologický syndrom spojený s poškozením levého temporo-parietálního spojení. Tento syndrom je spojen se špatnou manipulací s čísly, špatnými mentálními aritmetickými dovednostmi a neschopností pochopit nebo aplikovat matematické pojmy.
Deprese je spojena s hyperaktivní pravou hemisférou, která se selektivně podílí na „zpracování negativních emocí, pesimistických myšlenek a nekonstruktivních stylů myšlení“, stejně jako na bdělosti, vzrušení a sebereflexi, a s relativně hypoaktivní levou hemisférou, která se „specificky podílí na zpracování příjemných zážitků“ a „relativně více se podílí na rozhodovacích procesech“. Kromě toho „léze levé hemisféry vedou k omisivnímu zkreslení reakcí nebo k chybovému vzorci, zatímco léze pravé hemisféry vedou ke komisivnímu zkreslení reakcí nebo k chybovému vzorci“. Syndromy chybné identifikace, reduplikační paramnézie a Capgrasův blud jsou také často důsledkem lézí pravé hemisféry. Existují důkazy, že pravá hemisféra se více zapojuje do zpracování nových situací, zatímco levá hemisféra se nejvíce zapojuje při rutinním nebo dobře nacvičeném zpracování.
Brocovu oblast a Wernickeho oblast spojuje vlákno bílé hmoty, tzv. arcuate fasciculus [pochybné – viz diskusní stránka]. Tato axonální dráha umožňuje neuronům v obou oblastech spolupracovat při vytváření vokální řeči. U více než 95 % praváků a více než 90 % pravákyň je levá hemisféra dominantní v určitých aspektech zpracování jazyka a řeči. U leváků je uváděn výskyt dominance levé hemisféry v jazyce 73 % a u praváků 61 %, což naznačuje, že leváci mají tendenci být méně lateralizovaní než praváci. Obecně však neurozobrazovací metody, jako je funkční magnetická rezonance a magnetoencefalografie, ukazují zapojení obou hemisfér do mnoha aspektů zpracování jazyka a „dominance“ jedné hemisféry znamená pouze větší aktivaci mozku ve srovnání s druhou hemisférou (nebo lepší výkon této hemisféry v psycholingvistických úlohách, jako je dichotický poslech); neznamená to, že by jazyk byl „lokalizován“ v jedné hemisféře.
Výzkum Michaela Gazzanigy a Rogera Wolcotta Sperryho v 60. letech 20. století na pacientech s rozděleným mozkem vedl k ještě lepšímu pochopení funkční laterality. Pacienti s rozděleným mozkem jsou pacienti, kteří podstoupili corpus callosotomii (obvykle jako léčbu těžké epilepsie), tedy přerušení velké části mozkového tělesa. Tělo mozkové spojuje obě mozkové hemisféry a umožňuje jim komunikovat. Když jsou tato spojení přerušena, obě poloviny mozku mají sníženou schopnost vzájemné komunikace. To vedlo k mnoha zajímavým behaviorálním jevům, které Gazzanigovi a Sperrymu umožnily studovat podíl jednotlivých hemisfér na různých kognitivních a percepčních procesech. Jedním z jejich hlavních zjištění bylo, že pravá hemisféra je schopna elementárního zpracování jazyka, ale často nemá žádné lexikální ani gramatické schopnosti. Eran Zaidel však také studoval takové pacienty a našel určité důkazy o tom, že pravá hemisféra má alespoň určité syntaktické schopnosti.
Například: U pacientů s poškozením mozku po operaci, mrtvici nebo infekci se někdy vyvine syndrom, při kterém cítí vjemy v ruce, ale necítí se zodpovědní za její pohyby ani je nemohou ovládat. U pacientů s corpus callosotomií se syndrom cizí ruky nejčastěji projevuje jako nekontrolované, ale účelné pohyby nedominantní ruky[citace potřebná].
Existují způsoby, jak u člověka určit hemisférickou dominanci. Při Wadaově testu se do jedné mozkové hemisféry zavede anestetikum prostřednictvím jedné ze dvou krčních tepen. Jakmile je hemisféra znecitlivěna, provede se neuropsychologické vyšetření, které určí dominanci v oblasti produkce jazyka, porozumění jazyku, verbální paměti a vizuální paměti. K určení hemisférické dominance se používají také méně invazivní (někdy nákladnější) techniky, jako je funkční magnetická rezonance a transkraniální magnetická stimulace; jejich použití zůstává sporné, protože jsou experimentální.
Přehánění konceptu lateralizace
Terence Hines uvádí, že výzkum lateralizace mozku je platný jako výzkumný program, ačkoli komerční propagátoři jej použili k propagaci předmětů a produktů daleko za hranicemi důsledků výzkumu. Například důsledky výzkumu nemají žádný vliv na psychologické intervence, jako je EMDR a neurolingvistické programování, zařízení pro trénink mozku nebo trénink managementu.
Nelidská lateralizace mozku
Specializace obou hemisfér je obecná u obratlovců včetně ryb, žab, plazů, ptáků a savců, přičemž levá hemisféra je specializovaná na kategorizaci informací a řízení každodenního, rutinního chování, zatímco pravá hemisféra je zodpovědná za reakce na nové události a chování v mimořádných situacích včetně projevů intenzivních emocí. Příkladem rutinního chování levé hemisféry je chování při krmení, zatímco jako pravá hemisféra útěk před predátory a útoky konspecifických zvířat.
Výhody lateralizace mozku
Rozšířená lateralizace u mnoha obratlovců ukazuje na evoluční výhodu spojenou se specializací každé hemisféry. V jednom experimentu byla mláďata před vylíhnutím lateralizována vystavením vajec světlu. Tato mláďata byla postavena před úkol vybírat potravu ze záhonu oblázků. Ani lateralizovaná, ani nelateralizovaná mláďata neměla s tímto úkolem problém, ale lateralizovaná mláďata používala k vybírání oblázků pouze oko na straně, na kterou byla lateralizována. Při druhém úkolu, kterým bylo sledování vystřiženého obrázku dravého jestřába, se projevil rozdíl mezi lateralizovanými a nelateralizovanými mláďaty. Lateralizovaná mláďata dokázala vybírat potravu z oblázků jedním okem a jednou polovinou mozku, zatímco druhým okem a druhou polovinou mozku sledovala oblohu, zda na ní neleží dravci. Nelateralizovaná mláďata nejenže nedokázala plnit oba úkoly současně, ale jejich výkonnost při plnění jediného úkolu se zhoršovala. To naznačuje, že evoluční výhoda lateralizace pochází ze schopnosti vykonávat oddělené paralelní úkoly v každé mozkové hemisféře.