Нейрохимическая асимметрия мозга

Морфологические различия в полушариях мозга сопряжены с биохимическими. Нейрохимическая асимметрия может быть усилена введением веществ. Показано, что у обезьян под воздействием нейропептидов гипоталамуса (вазопрессина и тиролиберина) усиливалась активность доминирующего полушария.

При разделении планарий на две половины оказалось, что под активирующем воздействием нейропептидов левая и правая половина тела восстанавливались различным образом: правая быстрее левой. В свою очередь, ингибиторы восстановления интенсивнее подавляли процессы регенерации у левых половин. Это свидетельствует о наличии биохимической асимметрии уже на уровне первых носителей билатеральной асимметрии.

Асимметрично в мозге распределены как моноамины (группа медиаторов, например, дофамин), так и фермент, участвующий в их утилизации, — моноаминоксидаза. После комиссуротомии у крыс обнаруживается различное содержание дофамина в левом и правом стриатуме, АХ — в стриопаллидарной системе.

У крыс в полосатом теле, противоположном предпочитаемой конечности, концентрация дофамина больше на 10−15%. По другим данным, этот параметр зависит от пола, поскольку плотность Д₂ — рецепторов в стриатуме выше у самцов слева, у самок — справа. У самцов крыс по отношению к самкам в лобной коре правого полушария выше уровень серотонина.

Высказано предположение, что левое полушарие имеет большие концентрации дофамина, тогда как правое — норадреналина. Выраженная асимметрия концентрации норадренергических нейронов найдена в таламусе, особенно в его правом вентро-латеральном ядре и слева — в подушке.

Возбуждающие и тормозные медиаторные системы в перинатальный период формируются под воздействием стероидных гормонов. В новой коре уровень эстрогенных рецепторов выше у самок крыс справа, у самцов — слева. У самок в базомедиальной зоне гипоталамуса справа выше, чем слева, содержание гонадотропин-релизинг гормона. Нейроактивные стероиды — производные прогестерона — действуют на ГАМК-А-рецепторы. При активации этих рецепторов, которых больше всего в лимбических структурах, усиливается функция ГАМК-эргической системы.

Содержание ГАМК выше в черной субстанции, верхних коленчатых телах и n. Accumbens справа, а в вентральной покрышке, вентромедиальном таламусе и хвостатом ядре — слева. Выявлена асимметричная активность ряда биологически активных веществ: аденилатциклазы в коре и гиппокампе, 5'- нуклеотидазы — в миндалине.

M. Ramirez с соавторами изучал симметрию активности некоторых пептидаз в ретине и переднем гипоталамусе у крыс. Оказалось, что активность выше в левой стороне обеих структур в световой период и больше — справа в темноте. Поскольку их связывает ретиноталамический тракт, возможно, что активность пептидаз свидетельствует о доминировании разных полушарий в различное время суток.

У крыс-правшей в правом полушарии ниже концентрация молибдена, чем в левом, поэтому можно предположить, что энергетический обмен, который контролируется флавопротеидными ферментами с молибденом в качестве активной группы, асимметричен и выше в левом полушарии.

Наблюдается и асимметрия костного мозга, которая проявляется в том, что клетки из левой и правой бедренных костей мышей-доноров обладают неодинаковой способностью формировать экзогенные колонии в селезенке летально облученных мышей-реципиентов, на их мембране по-разному экспрессируются Н-2-антигены и иммуноглобулины. Асимметрия тимуса и лимфоузлов обнаруживается на уровне закономерных различий спонтанной активности и пролиферации клеток, зависимых от роста колониеобразований из контралатеральных связей. Интенсивность иммунного ответа зависит от 3-х факторов: полушария, которое является доминантным по моторной асимметрии у доноров доли тимуса, из которой брали клетки полушария, которое было доминантным у реципиентов. Установлено, что реципиенты с левополушарным доминированием по моторной асимметрии, получившие инъекцию тимоцитов из левой доли тимуса правополушарных доноров, демонстрируют достоверно более высокий иммунный ответ на эритроциты барана, чем мыши с другими вариантами экспериментальной ситуации. Тимоциты левой доли правополушарных доноров обладает достоверно большим стимулирующим эффектом.

Есть представление, что норадреналин и серотонин, характерные для симпатических структур правого полушария, активируют процессы гликолиза в нервных клетках, что способствует повышению возбудимости нервных центров. Часть высвобождаемой энергии химических связей используется для реализации правополушарных функций, а другая — теряется, увеличивая энтропию. В левом полушарии парасимпатические влияния, особенности медиаторных систем обусловливают снижение уровня афферентного шума, большую дискретность и организацию нервных процессов, уменьшая, таким образом, энтропию и потерю энергии. С этой точки зрения левое полушарие можно рассматривать как антиэнтропийное, а правое — как проэнтропийное.

Различны концентрации веществ не только в разных полушариях, но и у разных групп людей. Например, в мозге левшей выше концентрация кадмия, марганца, серы, чем в мозге правшей.

У человека выявлена асимметрия в количественном содержании медиаторов в нейронных структурах, обслуживающих мышечный тонус, речь, письмо, репродуктивную функцию. Описана асимметрия холинэстеразной активности в моторных и речевых центрах. Таким образом, химическая асимметрия наслаивается на морфологическую асимметрию, образуя основу для развития асимметрии функциональной.