Глава 5 близнецы и рукость: некоторые дополнительные соображения

ствием обусловленного генетически повышенного риска родовой травмы в таких семьях.

Другие ученые придерживались менее крайних взглядов. Пол Сац, например, полагает, что патологические факторы могут лежать в основе значительной доли случаев леворукости среди определенных больных и некоторых случаев леворукости среди здоровых людей [12]. Остальные левши, по его мнению, являются «естественными» левшами, леворукость которых имеет генетическое происхождение.

Большинство исследователей согласно с тем, что некоторые случаи леворукости имеют патологическую природу, но немногие разделяют крайнюю точку зрения Бэкана о том, что леворукость в целом можно объяснить патологией. Интересно, что модель, связывающая леворукость с патологией, предсказывает существование также и патологической праворукости. У некоторых естественных левшей, перенесших повреждение мозга, доминирование может перейти к правой руке. Однако процент праворукости, вызванной патологическими факторами, будет довольно низок, так как исходное число левшей относительно мало.

Популярность модели, объясняющей леворукость патологией, побудила исследователей сравнить познавательные способности левшей и правшей. В основе таких исследований лежит простое рассуждение. Если леворукость является следствием повреждения мозга, то это повреждение, как бы мало оно ни было, может проявиться в ухудшении высших функций мозга. Мы рассмотрим исследования, посвященные этой проблеме, в одном из следующих разделов. Однако, прежде чем сделать это, мы вернемся к вопросу о повышенной частоте леворукости среди близнецов.

Феномен зеркального отображения у близнецов

Данные о связи между пренатальным повреждением мозга и леворукостью достаточно убедительны для того, чтобы рассматривать такое повреждение как один из факторов, приводящих к возникновению большого числа левшей среди близнецов— как однояйцевых, так и двуяйцевых. Вследствие необычных условий пренатального развития близнецы особенно подвержены неврологическим повреждениям, и одним из результатов этого может быть леворукость.

Другой фактор, действующий только у однояйцевых близнецов, также может внести свой вклад в высокий процент левшей. Примерно у одной четверти всех пар однояйцевых близнецов проявляются, как полагают, некоторые формы феномена, называемого зеркальным отображением. Один из близнецов может быть левшой, а другой — правшой. У одного завиток во-

Загадка леворукости

лос на макушке идет по часовой стрелке, у другого — против. Отпечатки пальцев, как сообщалось, тоже демонстрируют эффекты зеркального отображения. Например, отпечаток левого указательного пальца одного из близнецов больше похож на отпечаток того же пальца на правой руке другого близнеца. Зеркальное отображение наблюдается обычно только в тех тканях тела, которые развились из эктодермального листка зародыша, и редко встречается по отношению к внутренним органам, таким как сердце и желудок [13].

Эмбриологические механизмы, ответственные за зеркальное отображение, не вполне ясны, но на этот счет существуют некоторые предположения. В определенный момент раннего периода развития в зародыше устанавливаются химические градиенты, которые образуют ось билатеральной симметрии. Если такое разделение на две части произойдет после этого момента (и в соответствующей плоскости), один зародыш будет развиваться из той части, которая была левой половиной исходного зародыша, а другой — из той, которая была правой.

Предполагают, что такого рода случайное разделение является причиной возникновения зеркального отображения, наблюдаемого у некоторых однояйцевых близнецов. Относительно позднее разделение (примерно через две недели после зачатия) обычно бывает неполным, в результате чего рождаются так называемые сиамские близнецы с соединенными телами. Зеркальное отображение может возникать только у однояйцевых близнецов, поскольку двуяйцевые развиваются из двух отдельных зародышей и здесь нет такого разделения, которое происходит с зародышем однояйцевых. Таким образом, зеркальное отображение может помочь объяснить леворукость только у однояйцевых пар.

Близнецы и рукость: некоторые дополнительные соображения

Два фактора — повреждение мозга и зеркальное отображение — могут определять несовпадение рукости у однояйцевых близнецов. У разнояйцевых близнецов несовпадение рукоств может быть результатом действия патологических факторов и генетических различий, поскольку они имеют в среднем только-половину общих генов [14]. Остается загадкой, почему факторы, влияющие на однояйцевых и двуяйцевых близнецов, действуют так, что число случаев несовпадения рукости среди' близнецовых пар обоих типов получается почти одинаковым. Это может быть простым совпадением, а может и указывать на что-то более существенное, возможно, на другой фактор, связанный с феноменом близнецов вообще, объяснения которому у нас нет. Тем не менее этот анализ позволяет предположить,

Глава 5

что близнецы не являются хорошим объектом для проверки генетических моделей рукости. Они подвержены влиянию факторов, определяющих рукость, которые в значительно меньшей степени действуют (если действуют вообще) в остальной популяции.

Интересно отметить, что по крайней мере один исследователь высказал предположение о том, что во всех случаях рождения левши можно предположить, что речь идет о выжившем члене однояйцевой близнецовой пары, которая разделилась в период времени, критический для возникновения зеркального отображения [15]. Это интересное предположение, но у нас нет данных ни за, н,и против него. В противоположность этому мы видели, что некоторые исследователи убеждены в генетической природе почти всех случаев леворукости; другие считают, что леворукость возникает в результате повреждения левого полушария на раннем этапе онтогенеза. В настоящее время ви одна из этих крайних точек зрения не имеет по-настоящему убедительных данных в свою поддержку, хотя в действительности каждая из них может внести свой вклад в понимание происхождения леворукости в целом.

Рукость и функциональная асимметрия

Чем отличается организация мозга у лево- и праворуких? На этот вопрос помогли ответить клинические и поведенческие исследования.

Процедура с введением амитал-натр,ия, обсуждавшаяся ранее, позволяет нейрохирургу анестезировать только одно полушарие и определять, какая половина мозга у данного больного, которого готовят к операции, контролирует речь. В недавно опубликованной сводке данных по тестированию с амитал-нат-рием, проводившемуся в Институте неврологии в Монреале, сообщалось, что у 95% правшей центр речи находится в левом полушарии и у 70% левшей центр речи расположен там же. Из остальных левшей у половины отмечался правополушарный контроль речи, а у другой — центры речи были представлены билатерально [16].

Исходя из этих цифр, можно было бы заключить, что организация мозга у правшей и большинства левшей одинакова, а у многих из других левшей характер организации просто противоположен тому, что имеет место у правшей. Однако другие клинические данные указывают на более сложную картину.

В нескольких работах сообщалось о том, что восстановление после вызванной инсультом афазии у левшей происходит значительно лучше, чем у правшей [17]. Многие исследователи полагают, что восстановление после массивного повреждения речевого полушария зависит от того, насколько другое, непо-

Загадка леворукости

врежденное полушарие способно взять на себя его функции. Если это так, то это говорит о возможности билатеральной представленности речевых функций у большего числа левшей, чем те 15%, которые выявляются по тестам с амитал-натрием. У левшей, речь которых контролируется преимущественно одним полушарием, другое полушарие может быть «резервным» в значительно большей степени, чем у правшей.

Поведенческие исследования здоровых людей в общем подтверждают эту сложную картину. Работы, использовавшие ди-хотическое прослушивание и латерализованное тахистоскопиче-ское предъявление стимулов для сравнения выполнения заданий лево- и праворукими испытуемыми, показывают меньшую выраженность асимметрии у левшей [18]. Как правило, любая асимметрия, обнаруженная у правшей, при исследовании левшей окажется меньше и, возможно, будет противоположного направления.

Однако сами по себе эти итоговые положения не позволяют нам разграничить те ситуации, когда левши действительно не показывают никакой асимметрии при выполнении заданий и когда приблизительно равное число испытуемых обнаруживает право- или левостороннее преимущество. Если проанализировать данные по отдельным испытуемым, мы найдем, что левору-кие испытуемые демонстрируют менее выраженные асимметрии, чем праворукие, хотя среди них встречаются левши с сильным лево- или правосторонним превосходством. Эти данные хорошо согласуются с клиническими данными, указывающими на большую билатеральность представительства функций у левшей.

Роль семейной леворукости

Создается впечатление, что организация мозга у левшей значительно сложнее, чем можно было бы ожидать на основании данных по применению пробы с амитал-натрием. Другие клинические данные говорили о том, что такую вариабельность левшей можно отчасти объяснить, определяя, встречаются ли у данного левши леворукие среди ближайших родственников (родители, братья и сестры, дети) [19].

У левшей с семейной леворукостью (наличие левшей среди ближайших родственников) речевые нарушения встречались с одинаковой частотой после повреждения левой или правой стороны мозга. У левшей, не имевших леворукости в роду, нарушений речи после повреждения правого полушария практически не наблюдалось. Это различие указывает на существование по крайней мере двух видов левшей и на то, что характер организации мозга у этих двух групп различен.

Влияние семейной леворукости на выполнение заданий было исследовано на здоровых людях. В одной работе с использова-

Глава 5

нием дихотического прослушивания было показано, что у левшей, не имевших леворукости в роду, наблюдается преимущество правого уха, а у наследственных левшей различий слуха между правой и левой стороной нет [20]. Это различие было обнаружено в нескольких других работах, но результаты некоторых из них оказались противоречивыми.

По данным одних работ оказывалось, что у левшей, имеющих леворуких родственников, наблюдается весьма выраженная правосторонняя асимметрия, а у левшей, у которых не было леворуких родственников, отмечаются признаки билатеральной или правополушарной локализации речи [21]. Другие исследователи сообщали об отсутствии различий в асимметрии между наследственными и ненаследственными левшами [22]. Однако большая часть данных поддерживает представление о различии между левшами с семейной леворукостью и без нее. Противоречие касается лишь тех показателей, по которым они различаются.

Данные, указывающие на различие в организации мозга между лицами с семейной леворукостью и без нее, рассматривались некоторыми исследователями как свидетельство генетического контроля рукости. Однако те же данные можно рассматривать и как свидетельство в пользу роли факторов среды.

Инвертированное и неинвертированное положение руки при письме

Исследование Джерре Леви и Мэри-Лу Рид выявило еще одну переменную, которая может помочь разделить левшей на разные группы по характеру организации мозга [23]. Некоторые леворукие при письме держат ручку или карандаш над строчкой, их рука находится в инвертированном положении, согнутая в виде крючка. Другие леворукие так же, как практически все праворукие, держат пищущий инструмент под линией письма. Эти положения руки показаны на рис. 5.2.

Леви и Рид утверждали, что положение руки дает полезную информацию о том, какое из полушарий контролирует речевые и языковые функции у индивидуума. Их точка зрения противоречит общепринятому представлению, по которому положение руки определяется просто тренировкой. В соответствии с общепринятой точкой зрения некоторые леворукие, вынужденные класть бумагу так же, как праворукие, приспособились загибать руку при письме по необходимости. Без этого их рука закрывает большую часть только что написанного ими.

В противоположность этому Леви и Рид утверждают, что инвертированное положение руки означает, что речевое полушарие является ипсилатеральным по отношению к ведущей руке. Так, речь левши, пишущего инвертированной рукой, конт-

Загадка леворукости

Рис. 5.2. Неинвертироваиное и инвертированное положение руки при письме у леворуких и праворуких [23].

ролируется левым полушарием. Речь правши, пишущего при инвертированном положении руки (их исследование включало одного такого испытуемого), будет контролироваться правым полушарием. Речь тех, кто пишет при неинвертированном положении руки, будет контролироваться полушарием, расположенным на стороне, противоположной по отношению к ведущей руке.

Основанием для выводов Леви и Рид были данные, полученные при помощи двух тахистоскопических тестов, состоявших в латерализованном предъявлении трехбуквенных слогов или точки, помещаемой в случайном порядке в 1 из 20 возможных положений в левом или правом поле зрения. Эти тесты показаны на рис. 5.3. В опытах с вербальными стимулами испытуемых просили назвать предъявлявшийся слог. В опытах с точками они должны были запомнить положение точки и через несколько секунд указать его на матрице, выставленной для свободного обозрения. Для того чтобы измерить межполушарную асимметрию в обработке вербальных и пространственных сигналов, просчитывали различия полей зрения по точности (определяв-

Глава 5-

Рис. 5.3. Задачи иа идентификацию слогов («что Вы видели?») и определение местоположения точки («Укажите на карточке точку, расположенную в том же месте, что и точка, появлявшаяся на экране»). А. Праворукие испытуемые, пишущие неинвертированным способом, и леворукие, пишущие инвертированной рукой, давали наиболее точные ответы, когда слоги предъявлялись в правом поле зрения, а точки — в левом. Б. Леворукие, пишущие иеинвертированной рукой, и праворукие, пишущие при инвертированном положении руки, давали наиболее точные ответы, когда слоги появлялись в левом поле зрения, а точки — в правом.

мые путем вычитания числа правильных ответов с левого поля зрения из числа правильных ответов с правого) для каждого типа стимулов.

Результаты ясно показывают, что у правшей, использующих неинвертированное положение руки, отмечается превосходство правого поля зрения для оперирования слогами и левого поля зрения для решения пространственных задач. У леворуких, ко-

Загадка леворукости

Ш-

торые пишут при неинвертированном положении руки, отмечено обратное отношение. В отличие от них леворукие, пишущие при инвертированном положении, дают такие же результаты, как и праворукие, использующие неинвертированное положение. Показатели единственного правши, который писал при инвертированном положении руки, были сравнимы с таковыми у левшей, пишущих неинвертированным способом.

Эти результаты показывают, что на основании одной лишь рукости индивидуума можно многое сказать об организации его мозга. Однако, как и большинство интересных данных, эти результаты рождают больше вопросов, чем дают ответов. Что свидетельствует о существовании ипсилатерального моторного контроля, постулируемого Леви и Рид, а до них — Нагилаки и Леви? Если он существует, почему он должен приводить к инвертированному положению руки?

Еще более важны вопросы, поднятые в других работах, в которых использовалось дихотическое прослушивание для поиска различий между индивидуумами, пишущими при инвертированном и неинвертированном положениях руки. В этих исследованиях не было обнаружено существенных различий между двумя группами, хотя попытки воспроизвести результаты работы с латерализованным тахистоскопическим предъявлением стимулов оказались успешными [24]. Почему зрительные стимулы выявляют различие, -а слуховые нет?

В данный момент самым разумным будет отложить решение об использовании положения руки в качестве показателя асимметрии мозга до тех пор, пока не разрешатся некоторые из этих вопросов. Положение руки при письме остается, однако, многообещающей переменной, дающей исследователям возможность дифференцировать индивидуумов.

Рукость и высшие функции мозга

Отличаются ли левши от правшей в чем-нибудь, кроме организации мозга? Исследование взаимоотношений между ру-костью и асимметрией мозга побудило многих ученых обратить внимание на значение этих взаимоотношений для других функций. Вспомним, например, модель, объясняющую леворукость действием патологических факторов. Согласно этой модели, некоторые леворукие (один исследователь говорит — все) в самом начале жизни перенесли небольшие повреждения мозга, что привело к изменению рукости, и индивидуум, который мог бы быть правшой, стал левшой. Исходя из этой модели, нетрудно предположить, что небольшие повреждения мозга могут привести к снижению способности к выполнению различных тестов на высшие функции мозга.

Глава 5

Леворукость и умственные способности

Исследования, в которых проводили сравнение выполнения тестов на высшие функции мозга левшами и правшами, мало что дали для подтверждения предсказаний относительно более низких умственных способностей у левшей. В недавнем обзоре литературы процитировано 14 работ по исследованию способностей к чтению. Только в одной из них было обнаружено различие между левшами и правшами, причем оно оказалось в пользу левшей [25]. В одном исследовании при использовании в качестве критериев показателей академической успеваемости не было выявлено никаких различий между группами, тогда как в другом нашли, что левши значительно хуже сдавали вступительные экзамены в колледж. В трех работах сообщалось, что леворукие значительно хуже справлялись с заданиями на восприятие, хотя при последующем исследовании повторение одной из этих работ не выявило указанного различия.

Несмотря на это относительно скудное количество эмпирических данных, подтверждающих различия в выполнении тестов левшами и правшами, мнение о связи леворукости с более низкими способностями продолжает существовать. Скорее всего, оно является следствием большего процента левшей среди умственноотсталых и неспособных к чтению лиц. Наличие этой связи позволяет предполагать, что некоторая доля леворукости в этих группах, подобранных на основании пониженных способностей, имеет патологическое происхождение. То же повреждение, которое вызывает ухудшение умственных способностей, может лежать и в основе перемены ведущей руки на левую. Из этого, однако, не следует, что такая же связь существует и в группах нормальных здоровых людей.

Таким образом, значительный интерес к исследованию взаимоотношений между рукостью и познавательными способностями спровоцирован моделью леворукости, объясняющей ее патологическими факторами. Другой теоретический подход к этому вопросу был избран Леви [26]. Она обратила внимание на то, что у многих леворуких наблюдаются признаки определенных речевых способностей правого полушария в дополнение к речевым способностям левого. Она заинтересовалась, как это сказывается на зрительно-пространственных функциях, обычно контролируемых у праворуких правым полушарием.

Она предположила, что речевые и зрительно-пространственные функции могут конкурировать за доступную нервную ткань полушария и что речевые функции будут преобладать за счет других. Исходя из этого предположения, она предсказала, что леворукие должны хуже выполнять зрительно-пространственные задачи, чем праворукие, но одинаково с ними выполнять вербальные.

Загадка леворукости

135

Для проверки своей гипотезы она отобрала среди студентов-выпускников Калифорнийского технологического института 10 левшей и 15 правшей и применила к ним шкалу Векслера для проверки интеллекта у взрослых. Эту шкалу можно разделить на две части: одна состоит из вербальных тестов, а другая — из заданий на выполнение определенных действий. Вербальные тесты затрагивают информацию общего характера, словарный запас и подобия (простые абстракции). Тесты на выполнение действий включают создание конструкций из кубиков (кубики Коха), сборку предметов (сборку головоломок) и завершение изображений (обращая внимание на аномалии в рисунках)¹.

Работа Леви показала, что 'по вербальным компонентам шкалы показатели у левшей и правшей одинаковы. Однако по невербальным компонентам у левшей показатели оказались значительно ниже, чем у правшей. Таким образом, предсказание Леви о худшем выполнении зрительно-пространственных задач левшами было подтверждено.

Важно, однако, помнить о том, что этот «дефицит» только относителен. Испытуемые Леви — как правши, так и левши — продемонстрировали по обеим частям шкалы показатели, существенно превышающие средние. И все же показатели лево-руких по выполнению действий были ниже их показателей по вербальным тестам, тогда как у праворуких такой разницы не было.

Работа Леви вызвала большой интерес и несколько попыток повторить ее [27]. В одном исследовании сходные результаты получили на большем числе испытуемых, набранных из студентов колледжей. В трех других работах, проведенных на больших группах испытуемых из других слоев населения, не нашли никаких свидетельств ожидаемых различий.

Некоторые исследователи утверждали, что результаты Леви являются артефактом, связанным с использованием группы особым образом подобранных испытуемых. Однако это возражение не может объяснить успешного воспроизведения результатов Леви другими.

¹ Вербальные тесты оказываются наиболее чувствительными к повреждениям левого полушария, возможно, потому, что они связаны с языком. Тесты на выполнение действий, как известно, довольно чувствительны к повреждению любого из полушарий, особенно в теменной области. Кроме того, тесты на выполнение действий, по-видимому, более чувствительны, чем вербальные, к повреждениям мозга вообще и особенно к диффузным повреждениям. Их выполнение ухудшается первым по мере увеличения возраста испытуемых, и они в наибольшей степени подвержены влиянию мозговых травм и диффузных патологических процессов.

Глава S

Леонардо да Винчи был левшой

Некоторые исследователи предполагали, что более выраженное билатеральное распределение языковых функций, которое, по-видимому, характерно для левшей, может обусловливать более высокие способности. Приводился такой довод: творческие способности могут усиливаться у людей, устройство мозга которых позволяет вербальным и невербальным способностям взаимодействовать в большей мере, благодаря их локализации в одном и том же полушарии. Время от времени появлялись сообщения о лучшем выполнении тестов леворуки-ми, но эти исследования рисуют ничуть не более ясную картину, чем те, которые говорят о худших способностях у леворуких. Однако сторонники этих взглядов с жаром указывают на то, что Леонардо да Винчи, Бенджамен Франклин и Микеланд-жело были левшами.

Несмотря на некоторые намеки на дефицит способностей у леворуких и вполне оправданные контраргументы, о которых только что упоминалось* очевидно, что любые различия в познавательных способностях лево- и праворуких очень невелики и не имеют большого практического значения. Ясно, что индивидуальные различия внутри групп намного больше, чем статистические различия между группами, как и во многих подобных исследованиях. Однако вопрос о статистических различиях в познавательных функциях и рукости будет исследоваться и в дальнейшем, поскольку он имеет большое значение для теорий вариабельности и организации мозга.

Глава 6

Пол и асимметрия

Рассмотрим следующий простой опыт. В одной ситуации испытуемых просят мысленно просмотреть алфавит и подсчитать число букв, включая букву «е», которые в произношении содержат звук '[i:]¹. В другой ситуации испытуемых просят подсчитать число букв, изображения которых в виде заглавных содержат закругленные линии. В обоих заданиях испытуемые должны проделать все это «в уме». Не разрешается ни писать, ни произносить буквы вслух. Участвующих просят произвести подсчет как можно быстрее, потому что в результатах учитывают как точность ответа, так и его скорость.

Какая задача труднее — подсчет звуков или подсчет закруглений? Результат этого исследования зависит от того, кто подвергается испытанию—мужчины или женщины. Мужчины точнее и немного быстрее решают задачу на форму букв; женщины лучше справляются со звуковой задачей [1].

Это одно из многих исследований, указывающих на половые различия в некоторых человеческих способностях, в данном случае в вербальных и пространственных. Множество данных свидетельствует о том, что женщины превосходят мужчин в широкой области навыков, требующих использования языка, а мужчины превосходят женщин в решении задач, пространственных по природе [2].

Однако простое установление половых различий, подобных этим, ничего не говорит относительно их происхождения. Важную роль здесь могут играть биологические факторы, а также различия в практике воспитания детей разного пола. Недавние исследования левого и правого мозга позволили предположить, что половые различия в вербальных и пространственных способностях могут быть связаны с различиями в способе распределения этих функций между полушариями у мужчин и у женщин.

В этой главе мы рассмотрим данные по этому вопросу и обсудим их теоретическое и практическое значение. Наше представление о половых различиях в работе мозга основано на результатах клинических и поведенческих исследований.

¹ Произношение многих согласных английского алфавита, а также гласной «е» включает звук [i:], например: b — [bi:], с — [si:] и т.д. — Прим. ред\.

Глава в