Aivojen puolierot, kätisyys ja lääketiede

Transkriptio

1 KATSAUS Aivojen puolierot, kätisyys ja lääketiede Hannu Lauerma Aivojen puolierot ja kätisyys ovat innoittaneet epätieteelliseen spekulointiin ja mystiikan sävyttämään pohdiskeluun mutta myös vakavaan tieteelliseen tutkimukseen. Aiheen suosio pohjaa osin tutkimuksen näennäiseen helppouteen on yksinkertaista verrata vasenta ja oikeaa. Aivopuoliskojen tutkimiseen on liittynyt myös viehtymystä paikantaa monimutkaisia prosesseja anatomisesti, eikä havaintojen tulkinnassa aina ole noudatettu kriittisyyttä. Erilaiset hermostolliset puolierot ovat lajinkehityksellisesti hyvin vanhaa perua, mutta ihmiselle ominainen kätisyys samoin kuin kielellisten kykyjen sijoittuminen vasempaan aivopuoliskoon saattaa silti olla varsin ainutlaatuinen ilmiö. Katsauksessa pyritään luomaan kokonaiskuvaa alan tutkimuksesta ja erityisesti sen lääketieteellisesti merkittävistä näkökohdista. Epäsymmetrian biologiaa Jos biologiset rakenteet muodostuisivat mielivaltaisesti, olisi symmetrisen eliön muodostuminen epäsymmetrisistä molekyyleistä levoaminohapoista ja monosakkaridien dekstroisomeereista äärimmäisen epätodennäköistä. Kehon morfologisen symmetrian esiintyminen kaikilla lajinkehityksen tasoilla lienee osoitus siihen liittyvästä sopeutumisedusta. Kinsbourne (1978) toteaa pääasialliseksi eduksi kyvyn liikkua tehokkaasti eri suuntiin. Useimmat lajit käyttävät eturaajojaan myös liikkumiseen paikasta toiseen, jolloin täydellinen symmetria on etu. Mitä enemmän yläraajoilla on muita tehtäviä kuin toiminta liikkumisvälineenä, sitä enemmän etua saattaa koitua vasemman ja oikean raajan erikoistumisesta tiettyihin tehtäviin. Tämä erikoistuminen on yleensä olennaiselta osaltaan hermostollista ja vasta toissijaisesti perifeeriseen rakenteeseen pohjaavaa. Hermoston puolieroja ja niitä vastaavaa ruumiinpuoliskojen toiminnan erilaistumista on kuvattu luotettavasti niin äyriäisillä, linnuilla, kaloilla kuin nisäkkäilläkin, joten kysymyksessä on fylogeneettisesti ikivanha ilmiö. Eroja on nähtävissä morfologisella, toiminnallisella, biokemiallisella ja immunologisella tasolla. Satunnaisia puolieroja on todettu myös hyönteisillä, mutta ne eivät ilmeisesti ole missään suhteessa toiminnalliseen erilaistumiseen, vaan kyseessä on ainoastaan näennäinen samankaltaisuus, analogia. Sydämen, keuhkojen, maksan, pernan ja mahalaukun asettuminen vasen oikea-akselille on hermoston ektodermaalisesta puolierosta erillinen. Vatsa- ja rintaontelon elinten puolierojen»geneettiseksi pääkatkaisimeksi» kutsuttu geeni löytyi vahingossa, kun tyrosinaasin geeniä yritettiin siirtää. Siirtogeeniset hiiret olivat vatsa- ja rintaontelon elinten suhteen normaalin peilikuvia (Yokoyama ym. 1993). Ektodermaalisten rakenteiden kuten ihon ja hermoston epäsymmetriaan vaikuttavat sekä geneettiset että kohdunsisäiset tekijät. Selkärankaisilla hermoradat risteytyvät siten, että vasen aivopuolisko kontrolloi kehon oikeata puolta ja päinvastoin. Tämän rakenteen olemassaoloa on selitetty neuraksiksen ja verenkierron kääntymisellä siinä evolutiivisessa muutoksessa, joka johti selkärangattomista selkäjänteisiin ja selkärankaisiin (Kinsbourne 1978). Duodecim 113: ,

2 Oikea ja väärä Oikealla ja oikeassa olemista yhdistää tiettävästi lähes kaikkialla maailmassa samanlainen kielellinen yhteys kuin suomen kielessä. Oikeus, oikeamielisyys ja oikaisu ovat myönteisiä käsitteitä. Ruotsin höger, saksan recht, englannin right, ranskan droite ja espanjan derecho merkitsevät kukin myös ylempää, parempaa, oikeutettua, rehtiä tai suoraa. Latinan dexter ja kreikan dexia viittaavat yhtä lailla normaaliin ja sopivaan. Vasenta kuvaavista sanoista taas on muodostunut suuri joukko halventavia tai vähätteleviä johdoksia ja sanontatapoja. Sama yhteys on löydettävissä niin Raamatusta, Koraanista kuin Veda-kirjoistakin. Oidipus-myytin eräs keskeinen lähtökohta on kuningas Laioksen homoseksuaalinen hairahdus; nimi Laios tarkoittaa vasenta tai vasenkätistä, ja slangi-ilmaisuissa sama yhteys toistuu yhä. Vaakunoissa ja muissa symboleissa esiintyy johdonmukaista puolierosymboliikkaa, ja eräissä kulttuureissa vasemman käden käyttö tervehdykseen on tietoinen loukkaus. Varkaan osa islamilaisessa laissa on ankea: rangaistukseksi amputoidaan oikea käsi, joka vähän pesuveden ja yhteisten tarjoiluastioiden maissa on ainoa tavan sallima ruoanottokäsi, koska vasen on varattu peräaukon pyyhintään. Suomalainen kansanperinne taas tuntee karkeita ilmaisuja, jotka liittävät toisiinsa seksuaalisen esileikin ja vasemman käden: nimitys»vitunkoettelukäsi» ei juonnu gynekologisen sisätutkimuksen käytännöstä. Vasenkätisyyteen on liitetty valtaisa määrä erilaisia, pääasiassa kielteisiä uskomuksia mytologisine taustoineen. Toisaalta tiettyihin maagisiin rituaaleihin on katsottu tarvittavan nimenomaan vasenkätisiä suorittajia, ja oikeakätisiltä on saatettu edellyttää mm. arvanheitossa juuri vasemman käden käyttöä, arvatenkin juuri sattumanvaraisuuden tai jumalvoimien osuuden korostamiseksi. Suomalaisia vasenkätisyyteen liittyviä uskomuksia on kuvannut Laaksonen (1985). Mielenkiintoisimpia niistä on pohjalainen uskomus, jonka mukaan vasenkätinen on aina syntymättömän oikeakätisen kaksospari. Uskomuksella lienee kokemusperäinen syy: osa yksimunaisista kaksosista on ns. peilikuvakaksosia, joilla jakautuminen on tapahtunut alkionkehityksessä siten, että ektodermaaliset rakenteet, kuten iho kämmenen viivoineen ja hermosto, ovat toistensa peilikuvia. Tuolloin myös toinen muutoin identtisistä kaksosista on oikea- ja toinen vasenkätinen. Kehon symmetrisyys on yleensä kauneusihanne, ja myös monien eläinten on havaittu parinvalinnassa suosivan symmetrisiä kumppaneita. Syynä tähän saattaa olla se, että epäsymmetria voi olla merkki vammasta tai sairaudesta. Epäsymmetriaan voikin liittyä mielikuva epätäydellisyydestä tai huonoudesta. Ennen kuin oikeaa, voimakkaammin tunne-elämän ja kuvallisen prosessoinnin parissa toimivaa aivopuoliskoa ruvettiin romantisoimaan populaarikirjallisuudessa 1960-luvulla, ruumiin vasenta puolta saatettiin kuvata Platonin ja Aristoteleen kirjoitusten sekä 1800-luvun neurologisten havaintojen pohjalta»heikoksi» tai»huonoksi» kehon osaksi, jota tuli erityisesti harjoittaa. Mm. Gerling (1921) ylisti vasemman puolen»hemigymnastiikkaa» tienä itsekuriin ja menestykseen. Psykoottisten potilaiden elämysmaailmassa mytologinen kokeminen on usein havaittavissa paljaana, eivätkä spontaanit viittaukset outoihin puolierokokemuksiin ole harvinaisia potilailla, jotka muutoinkin ovat kuin vieraana omassa kehossaan. Tämän ilmiön neuraalinen tausta saattaa olla psykoosiin liittyvässä kyvyttömyydessä omien liikkeiden ja kognitioiden normaaliin monitorointiin (Malenka ym. 1982). Esimerkistä käynee tapaamani skitsofreeninen nuori mies, jonka uskonnollisia mielikuvia ja mielen tasapainoa häiritsi se seikka, että ihmisen tulisi olla jumalan kuva samalla kun hänen vasen kätensä on oikeaa huonompi. Potilaan käsityksen mukaan oli mahdotonta, että kaikkeen kykenevällä ja täydellisellä jumalalla olisi myös»huonompi» käsi, ja itse hän pyrki toimissaan molempikätisyyteen muistuttaakseen enemmän mielikuviensa kaikkivaltiasta. Ihmisen fylogeneesi: kielen synty ja mielen? Ihmisaivojen epäsymmetria on erilainen kuin ihmisapinoilla, eikä lähimmillä sukulaisillamme esiinny sellaista raajojen puolieroa, joka vastaisi ihmisen kätisyyttä. Myöskään ihmiselle ominaista 294 Aivojen puolierot, kätisyys ja lääketiede

3 kielenkäyttöä ei apinoilla esiinny, vaikka uusin tutkimus jossain määrin kyseenalaistaakin sen väitteen, etteivät apinat kykene oppimaan ihmiselle ominaista kieltä (Brakke ja Savage-Rumbaugh 1995). Taipumus kääntyä joko vasempaan tai oikeaan esimerkiksi sokkelossa tai eksyneenä kuljettaessa on eräs parhaiten tunnetuista käyttäytymisen epäsymmetrioista, joita on tutkittu paljon rotilla ja ihmisillä. Kääntyminen näyttää tapahtuvan voittopuolisesti siihen suuntaan, jossa striatumin dopaminerginen aktiivisuus on vähäisempää (Bracha 1987). Kätisyys on kuitenkin eri tason ilmiö. Kissoilla, apinoilla ja muillakin lajeilla joissain kokeissa todettu puoliero näyttää olevan sekä helposti muuttuva yksilöllinen ominaisuus että populaatiossa varsin tasapuolisesti vasenta tai oikeaa suosiva sattumanvarainen ilmiö, joka voi olla seurausta esimerkiksi vammautumisesta tai toista puolta suosivasta oppimisesta. Eräs yhtenevyys apinoiden ja ihmisen väliltä kuitenkin löytyy: uhkaavaksi koetuissa tilanteissa naarasapinat tempaavat poikasensa syliin yleensä nimenomaan vasemmalle puolelle, jossa sydämen rauhoittava syke on paremmin aistittavissa. Tämä saattaisi olla evolutiivisena alkuna ihmisen ilme- ja tunnetilatulkinnan vasenta havaintokenttää suosivalle puolierolle, jonka olemassaolosta on hienoisia viitteitä simpansseilla (Morris ja Hopkins 1993). Kuvassa 1 valtaosa oikeakätisistä näkee hyväntuulisemman hahmon oikealla ja mietteliäämmän tai surumielisemmän hahmon vasemmalla. Molempikätisistä ja vasenkätisistä taas suuri osa näkee eron päinvastoin tai ei näe eroa hahmojen tunnetilassa. Kuvat ovat toistensa peilikuvia, ja erojen systematiikka perustuu siihen, että ilmeiden tulkinta on pääasiassa ei-hallitsevan eli oikeakätisillä oikeanpuoleisen aivopuoliskon toimintaa. Siinä missä (hallitsevan) vasemman aivopuoliskon vaurio tyypillisesti aiheuttaa afasiaa, voi oikean puolen vaurio vaikeuttaa ilmeiden ja äänensävyjen tulkintaa ja mahdollisesti aiheuttaa mm. huumorintajuttomuutta. Myös pre- ja perinataaliset oikeanpuoleiset vauriot saattavat aiheuttaa pysyviä kognitiivis-emotionaalisia poikkeamia (Trauner ym. 1996). Motorisella puolella on selkeästi dokumentoitu vastaava puoliero: spontaani hymy Kuva 1. Oikea- ja vasenkätiset hahmottavat yleensä eri tavalla näiden kasvokuvien ilmaisemat tunnetilat. on yleensä vasemmalla puolella kasvoja korostuneempi kuin oikealla (Zaidel ym. 1995). Pleistoseenikaudelta peräisin olevien kivityökalujen tekotapa näyttää varsin luotettavasti osoittavan, että esi-isämme olivat miljoonaa vuotta sitten samassa 9:1-suhteessa oikeaja vasenkätisiä kuin nykyihminenkin (Toth 1985). Olennainen muutos suhteessa muihin nykyisin eläviin kädellisiin oli tapahtunut. Eräät tutkijat olettavat, että puolierojen ja kielen synty oli seurausta työkalujen käytöstä ja että hienomotoriikan kehittyminen mahdollisti kielen synnyn. Toiset taas katsovat kielenkäytön olleen ensisijainen valintaetu, jolloin vasemman aivopuoliskon ja oikean käden hienomotoriset erityiskyvyt olisivat evolutiivinen sivutuote. Aiemmin esitetty analogia ihmisaivojen puhekeskusten ja lintujen laulukommunikointia ohjaavien tumakkeiden vasemmanpuoleisuudesta on tullut hyvin kyseenalaiseksi, kun linnunlaulun neurofysiologia on opittu tuntemaan paremmin (McCasland 1987). Kielen synnyssä olennaiselta näyttää kaksoisjäsennys eli harvojen foneemien (kielen mukaan noin foneemia tai äännettä) nopea ryhmittely käytännöllisesti katsoen rajattomaksi määräksi sanoja ja lauseita, mikä olennaisesti poikkeaa pelkästä ääntelystä. Tzengin ja Wangin (1984) esittämän teorian mukaan nimenomaan käden hienomotoriikka ja puhe edellyttävät tarkkaa ajoitusta, jonka mahdollistavat ihmisen vasemman aivopuoliskon erityisominaisuudet. Monimutkaiset liikesarjat, puhe, kirjoittaminen ja kielen ymmärtäminen ovat toisiaan lähellä olevien isoaivokuoren rakenteiden kontrolloimia toimintoja, jotka paikantuvat sulcus Sylviin molemmin puolin va- H. Lauerma 295

4 semmassa aivopuoliskossa. Evolutiivinen paine näiden rakenteiden kehittymiseen voidaan kuvitella seuraavanlaiseksi prosessiksi: 1) pystyasento, 2) metsästäminen ja kalastaminen keräilyn ja haaskansyönnin sijasta, aseiden ja työkalujen kehittyminen, 3) elehtiminen ja esineiden tai tapahtumien kuvailu käsien avulla, 4) ilmeiden ja äännähdysten rikastuminen tunnepitoisen kommunikoinnin avuksi, 5) äänisignaalien määrän kasvu pimeässä tapahtuvan viestinnän ollessa valintaetu, 6) puheen ja lopulta kirjoituksen synty. Aivan uusimmat fossiilisten luurankojen tietokonesimuloinnit puoltavat uutta käsitystä, että ihmisen esi-isät olisivat siirtyneet käsien erikoistumista suosivaan pystyasentoon mahdollisesti jo useita miljoonia vuosia sitten. Näillä uusilla havainnoilla on merkitystä puolierojen tutkimukselle ja käsityksellemme ihmislajin olemuksesta. Ihmisen kätisyyden, puheen ja ajattelun välinen yhteys on varsin kouriintuntuvasti osoitettavissa, kun lähdetään siitä seikasta, että puhuminen on juuri motoriikkaa. Yksinkertainen mutta nopea oikealla etusormella naputtaminen häiriintyy, jos koehenkilön pitää samalla puhua. Vasemman etusormen suoritukseen samanaikaisella puhumisella ei ole vaikutusta, koska tehtävät eivät käytä samoja neuraalisia piirejä. Pelkkä hyräily eli ääntöelinten aktivointi ilman nopean sekventiaalisen motoriikan erityisvaatimuksia ei häiritse suoritusta. Ns. motorisen metateorian (Weimer 1977) mukaan ajattelu, mieli, onkin pohjimmiltaan motorinen järjestelmä, jossa jokainen ajatus ja tunne valmistaa organismia toimimaan tietyssä tilanteessa. Motorisen metateorian on esitetty sivuuttavan tai vähättelevän inhimillisten tekojen takana olevat tarpeita ja motiiveja kuten viettejä, arvoja, moraalia, estetiikkaa, taiteita, uskontoa tai ideologioita. Tästä ei ole kysymys. Teoria yksinkertaisesti korostaa sitä, että ihmisen hermosto ja oppimiskapasiteetti ovat kehittyneet sellaisessa sopeutumispaineessa, jossa jokainen kognitio ja emootio valmistaa meitä toimimaan lajille noissa oloissa edulliseen suuntaan, ja että tämä toiminta on aina fyysistä. Edun on saattanut muodostaa joskus esimerkiksi aggressiivisuus, minkä pohjalta on syntynyt sotaisa myytti; joskus taas on ollut tärkeintä lauman sisäinen solidaarisuus ja itsehillintä, jonka edullisuus on pohjana kielellisesti opetettavalle moraalinormistolle. Niin sanallisen kuin kuvallisenkin kulttuurievoluution takana on kuitenkin aina liikkeiden kautta toteutuva valintapaine. Ilman motorista prosessia tai sen estymistä ei yksikään ajatus, tunne tai normi voi vaikuttaa evoluutioon eikä historiaan. Siksi on perusteltua väittää, että motoriikka on ihmisen aivojen ja synnynnäisten reagointitapojen sekä kulttuurin kehittymisen kannalta ensisijaista. Yhtä selvää on se, että esimerkiksi yhteiskunnallisen ongelman redusoiminen ruumiinliikkeiden sarjaksi hajottaisi kuvamme tästä ilmiöstä käsittämättömäksi samalla lailla kuin valtaisan tietokoneohjelman esittäminen nollina ja ykkösinä. Mielen toiminnan kuvaaminen liikkeiden valmisteluksi ei välttämättä auta esimerkiksi paremman itseymmärryksen tavoittelussa psykoterapian keinoin, mutta teoria voi kuitenkin auttaa meitä ymmärtämään ihmiselle lajityypillisiä reagointitapoja. Tutkimusmenetelmistä Kallonporauksia suorittaneet egyptiläiset tunsivat aivojen yhteyden puheeseen ja motoriikkaan, mutta puolieroja koskevia havaintoja ei ole jäänyt historiaan. Vasemman aivopuoliskon ja puheen yhteyden esitti ensimmäisenä Dax 1836, mutta hänen havaintonsa afasian ja oikenpuoleisen halvauksen yhteydestä ei kiinnostanut hänen aikalaisiaan. Vasta Brocan esitettyä systemaattiset korrelointinsa samasta yhteydestä 1864 alettiin aiemmin tiukasti symmetrisinä pidettyjen aivojen puolierot vähin erin hyväksyä tosiseikaksi. Maailmansodissa kertynyt aivovaurioisten suuri joukko ja Wilder Penfieldin työryhmän epilepsiakirurgiset tutkimukset laajensivat suuresti tietämystä puolieroista, ja nykyäänkin paikannettavien aivovaurioiden perusteella tehtävä neuropsykologinen tutkimus on tärkeä osa puolierotutkimusta. Toinen merkittävä ja perinteinen tutkimuslinja on vasen- ja oikeakätisten psykometrinen ja tilastollinen vertailu. Kovin merkittäviä ja selkeitä tuloksia esimerkiksi vasenkätisten alttiudesta sairastua erilaisiin sairauksiin ei kuitenkaan ole saatu. Vasenkätiset ovat oikeakätisiä heterogeenisempi ryhmä, ja vasenkätiseksi voinee kehittyä toisaalta geneettisten, toisaalta sikiökautisten tekijöiden 296 Aivojen puolierot, kätisyys ja lääketiede

5 vaikutuksesta. Kohu vasenkätisten lyhyemmästä elämänkaaresta näyttää tuulesta temmatulta: vanhoissa ikäryhmissä esiintyvä oikeakätisyyden yliedustus selittynee toisaalta sillä, että kätisyyden vakiintuminen on osalla ihmisistä pitkällinen prosessi, ja toisaalta sillä, että vanhemmilla ihmisillä esiintyy näennäistä oikeakätisyyttä, joka perustuu oikeakätisyyden aiempaan suosimiseen koulukasvatuksessa. Aiemmin lähinnä vainajilla tehty morfologian tutkimus pääsi vauhtiin tietokonetomografian ja magneettikuvauksen kehityttyä. Positroniemissiotomografia (PET), magnetoenkefalografia, sähköiset aivokartoitukset ja herätevastetutkimukset tarjoavat mahdollisuudet toimintojen mittaamiseen morfologian lisäksi. Vainajilla tehtäviin tutkimuksiin on tullut uusia biokemiallisia menetelmiä, kuten solunsisäisen viestinnän G-proteiinien (guanosiinitrifosfaattia sitovat proteiinit) tutkiminen. Ontogeneesi ja morfologia Aivojen epäsymmetria on havaittavissa jo 20 viikon ikäisellä sikiöllä. Vasemman aivopuoliskon kehitys on hitaampaa kuin oikean, esimerkiksi planum temporale ilmaantuu oikealla noin 7 10 vuorokautta aiemmin kuin vasemmalla. Perimän ohella kehitykseen vaikuttavat monet muutkin tekijät, kuten ravintotilanne, yleissairaudet ja infektiot. On mm. esitetty oletus, jonka mukaan poikasikiön kiveksistä erittyvä testosteroni hidastaisi vasemman aivopuoliskon kehitystä, minkä vuoksi aivojen kehitysaikataulu olisi erilainen miehillä ja naisilla (Geschwind ja Galaburda 1985). Normaalisti aikuisen isoaivoissa ilmenee epäsymmetriaa niin otsalohkon, päälakilohkon, ohimolohkon kuin takaraivolohkonkin alueella. Puolieroja esiintyy yhtä lailla myös alemmissa aivojen rakenteissa, kuten tyvitumakkeissa. Kielellisiin toimintoihin kytkeytyvä talamuksen lateroposteriorinen tumake on yleensä suurempi vasemmalla. Pyramidiradan hermosäikeiden risteymä vasemmasta aivopuoliskosta kehon oikeaan puoleen näyttää myös olevan täydellisempi kuin vastaava siirtymä oikeasta hemisfääristä vasemmalle, ja ydinjatkoksesta lähtee useammin vasemmalla kuin oikealla poikkeava säiekimppu, joka osallistunee puhelihasten hermotukseen. Aivopuoliskoja yhdistävä aivokurkiainen, corpus callosum, välittää sensorista informaatiota aivopuoliskojen välillä, mutta sen muut toiminnot ovat huonosti tunnettuja. Epilepsiakirurgiassa käytetyn aivokurkiaisen katkaisun seurauksena kuvattiin»alien hand» -ilmiö, jossa vasen käsi toimi jonkin aikaa leikkauksen jälkeen omavaltaisesti, vastoin potilaan tietoista kokonaisharkintaa (Sperry 1982). Corpus callosumiin rajoittuvat aivovauriot ovat harvinaisia, mutta niiden perusteella on tehty mielenkiintoisia havaintoja, mm. todettu vasemmanpuoleinen, ilman apraksiaa esiintynyt agrafia, joka rajoittui toiseen japanin kielen kahdesta kirjoitustavasta (Kawamura ym. 1989). Tyypillinen puolieroihin liittyvä, tosiasiana markkinoitu myytti on se, että naisten aivokurkiaisen suurempi koko selittäisi sukupuolityypillisen ajattelun tai osia siitä. Ainoastaan yhdessä 23 tutkimuksesta on aivokurkiaisen pyöristyneen takaosan eli spleniumin koko havaittu naisilla suuremmaksi kuin miehillä (Byne ja Parsons 1993). Halu selittää monimutkaisia kokonaisuuksia helposti on joskus mahtavampi voima kuin tieteellinen kriittisyys. Toiminnallinen epäsymmetria Vasemman ja oikean aivopuoliskon toimintaeroista on kirjoitettu paljon epätieteellistä, liioittelevaa ja yksinkertaistavaa tekstiä. Puolierot sinänsä ovat ilmeinen tosiasia, joka näkyy esimerkiksi oikeakätisen vastahakoisuutena lyödä naulaa seinään pitäen vasaraa vasemmassa kädessä. Mitä abstraktimmalla tai myyttisemmällä tasolla puolieroja kuvataan, sitä vaikeammaksi käy väitteiden todenperäisyyden tarkistaminen. Vasenta aivopuoliskoa on perinteisesti kuvattu kielelliseksi, sekventiaalisesti prosessoivaksi, loogiseksi ja analyyttiseksi oikeaa taas kuvalliseksi, visuospatiaalisesti toimivaksi, paralleelisesti prosessoivaksi, emotionaaliseksi ja divergentiksi. Yritettäessä soveltaa näitä käsitteitä arkikokemukseen ajaudutaan kuitenkin usein harhaan. Sellaiset ilmiöt kuin puhuminen tai musiikki eivät sinänsä ole yksiselitteisen lateralisoituneita, vaan sekä tuottaminen että vastaanotto koostuvat monista eri tekijöistä, joitten lateralisoitumisen luonne on eri- H. Lauerma 297

6 lainen. Ns. avaruudellisen taajuuden hypoteesi perustuu siihen ajatukseen, että näköärsykkeen fyysinen luonne määrää sen prosessoinnin tapahtuvaksi joko vasemmassa tai oikeassa aivopuoliskossa. Pienten taajuuksien (esim. kasvonilmeiden) käsittely olisi nopeampaa ja tarkempaa oikeassa aivopuoliskossa, kun taas suurten taajuuksien (esim. tekstin) prosessointi olisi tehokkaampaa vasemmassa (Mecacci 1993). Tarkasteltaessa puolieroja käytännön kannalta havaitaan monia mielenkiintoisia ilmiöitä. Eräissä oloissa yleensä»huonompana» pidetty ei-hallitseva ruumiinpuolisko voi toimia paremmin. Tunnusteluun pohjaava suoritus näyttää usein onnistuvan paremmin vasemmalla kädellä ja jalalla (Carnahan ja Elliot 1987). Esteettiset elämykset saattavat muuttua voimakkaasti, jos esimerkiksi kasvoja esittävä kuva tai taideteos käännetään peilikuvakseen (Mead ja McLaughlin 1992). Käyttäytymistämme vahvasti ohjaavat, primitiivisiä reaktioita aikaansaavat ärsykkeet, kuten hajut, saattavat kytkeytyä hermostolliselta käsittelytavaltaan voittopuolisesti oikeaan aivopuoliskoon (Zatorre ym. 1992). Puolierot ja psykiatria Ajatus psyykkisen häiriön yhteydestä vasemman ja oikean hemisfäärin kyvyttömyyteen toimia harmonisesti yhdessä esitettiin jo v Puolierojen tutkiminen on psykiatriassa nykyisin laajaa, ja sitä on sovellettu moninaisiin kysymyksiin. Esimerkistä käynee Ferenczin jo 1926 julkaisema, nyttemmin useasti toistettu havainto, että konversio-oireet esiintyvät useammin vasemmalla kuin oikealla puolella (Pascuzzi 1994). Eniten on eri metodein tutkittu skitsofrenian yhteyttä puolieroihin. Yli 200 kuvantamis- ja vainajilla tehtyä tutkimusta osoittaa makroskooppista neuropatologiaa esiintyvän skitsofreenikoilla merkitsevästi enemmän kuin verrokkiryhmillä. Rakenteellisen poikkeavuuden merkitystä on vähätelty, koska erot eivät ole silmiinpistäviä löydöksiä vaan tilastollisia ilmiöitä, päällekkäisyys verrokkien kanssa on merkittävää, eikä kuvantamislöydös ole toistaiseksi merkittävä diagnostiikassa. Laajan tutkimustiedon pohjalta näyttää ilmeiseltä, että poikkeamat sopivat parhaiten varhaisen sikiökautisen kehityshäiriön aiheuttamiksi. Selvä erottelu onkin mahdollista, jos verrokeiksi otetaan potilaiden terveet lähisukulaiset. Tämä puhuu sitä vastaan, että morfologisen patologian katsottaisiin esiintyvän vain osalla potilaista (Cannon ja Marco 1994). Skitsofrenia saattaakin pohjautua aivojen rakenteelliseen ja toiminnalliseen heikkouteen, joka yksilölle kriittisissä tilanteissa johtaa todellisuudentajun menettämiseen. Atrofisesta prosessista ei näytä olevan kysymys, vaan sairauden kehittyminen ja syklisyys selittyvät tominnallisilla muutoksilla. Anatomisten poikkeavuuksien lateralisoituminen skitsofreenikoilla ei ole yksiselitteisen selvää, sillä vaihteluvälit ja variaatiot ovat suuria, mutta kaiken kaikkiaan kehityspoikkeamia todetaan enemmän hallitsevassa, vasemmassa aivopuoliskossa. Tilanne on erilainen kuin esimerkiksi psykoottisesta depressiosta tai Alzheimerin taudista kärsivillä. Ilmiö saattaa korreloida siihen, että psykoottisilla potilailla ilmenevät poikkeamat käden liikkeiden säätelyssä ovat lateralisoituneet: skitsofreniaa sairastavilla on heikentynyt oikean käden suoritus, kun taas kaksisuuntaista mielialahäiriötä potevilla suoritus on heikentynyt vasemmalla puolella (Lohr ja Caligiuri 1995). Korkeampien kognitiivisten toimintojen ja anatomisten poikkeavuuksien korreloituminen ei kuitenkaan voi perustua yksiselitteiseen malliin vaurion sijainnista ja oireen paikantumisesta. Esimerkiksi metabolinen yliaktiivisuus tietyssä rakenteessa voi johtua mm. primaarisesta patologisesta ylitoiminnasta, toiminnan tehottomuudesta (»ajaminen käsijarru päällä»), tai muiden rakenteiden vaillinaisesta toiminnasta. Kysymys saattaa myös olla kognitiivisen strategian tai emotionaalisen oppimisprosessin poikkemasta, joka on altis muutoksille. Somaattiset deluusiot paikantuvat skitsofreenikoilla useammin kehon vasemmalle puolelle, kun taas psykoottista depressiota sairastavat kärsivät useammin oikealle puolelle paikantuvista deluusioista (McGilchrist ja Cutting 1995). Vastaava puoliero, äänihallusinaatioiden paikantuminen depressiivisillä potilailla useammin oikealle, on myös kuvattu (Gruber ym. 1984). Aivot toimivat kuitenkin kokonaisuutena, eikä ole mitään syytä kuvata skitsofreniaa pelkästään vasemman 298 Aivojen puolierot, kätisyys ja lääketiede

7 hemisfäärin toimintahäiriöksi (Cutting 1989, Hoff ym. 1992). Eräät käyttäytymiseen ja neuroleptien aiheuttamiin sivuvaikutuksiin liittyvät puolierot ovat viitanneet siihen, että skitsofreenikoissa olisi erotettavissa alaryhmä, jolla ilmenee oikean striatumin dopaminergistä liikatoimintaa. Tätä ryhmää luonnehtisivat neuroleptien aiheuttaman parkinsonismin korostuminen oikealla puolella, tardiivin dyskinesian esiintyminen voittopuolisesti vasemmalla, subkliininen kääntymistendenssi vasemmalle, subkliininen oikeanpuoleinen»hemineglect»- oire, ja lisääntynyt dopamiinireseptoritiheys oikeassa striatumissa vasempaan verrattuna (Bracha 1989). Hietala ym. (1994) vertasivat kolmeatoista skitsofreenista potilasta, jotka eivät olleet koskaan saaneet neuroleptia, kymmeneen verrokkiin. Dopamiini-2-reseptorien tiheys oli yleensä suurempi oikeassa striatumissa, eikä selkeitä ryhmien välisiä eroja ilmennyt tässä suhteessa. Eräät sitoutumisen poikkeamat saattavat kuitenkin viitata poikkeaviin dopamiinitoiminnan puolieroihin äskettäin skitsofreniaan sairastuneilla. Unenaikaisen motoriikan puolieroja selvittävässä tutkimuksessa taas todettiin, että terveillä koehenkilöillä ilmenevää kääntymää kehon ei-hallitsevan puolen suurempaa aktiivisuutta unen aikana ei ollut havaittavissa lääkitystä saaneilla skitsofreniapotilailla (Lauerma ym. 1994). Jatkotutkimuksissa pyritään selvittämään, liittyykö ilmiö itse sairauteen, neuroleptilääkitykseen vai unen huonoon laatuun. Havaintoepäsymmetrioissa esiintyy skitsofreenikoilla poikkeavuuksia (Harvey ym. 1993), ja on esitetty hypoteesi, jonka mukaan neuroleptit normaalistaisivat tällaista poikkeamaa. Houkutteleva malli mielen pirstoutumisen selvittäjille on ollut myös se ajatus, että hemisfäärien välinen viestintä horjuisi ja vika olisi paikannettavissa aivokurkiaiseen. Tutkimustulokset eivät tue tätä hypoteesia, vaan aivokurkiaisen vähäiset rakennepoikkeamat skitsofreenikoilla näyttävät olevan yleisemmän kehityshäiriön yksi osa, joka ei liene psykoosin synnyn kannalta ratkaiseva. Andermannin syndroomassa, joka esiintyy Quebeckissä enemmän kuin missään muualla, laaja-alaiseen kehityshäiriöön liittyy usein corpus callosumin ageneesi samoin kuin skitsofreniaa muistuttava psykoosi, mutta ne eivät esiinny yhdessä oletusarvoa useammin (Filteau ym. 1992). Lopuksi Puolierot ovat hedelmällinen tutkimuskohde, mutta havaintojen tulkinnassa tulisi pitäytyä suurempaan kriittisyyteen kuin viime vuosien tieteellisessä popularisoinnissa. Puolierot sinänsä eivät liene avain esimerkiksi skitsofrenian patofysiologiaan, mutta niiden tutkiminen ja ymmärtäminen saattavat avata eräitä mahdollisuuksia sairauden oireiden ja potilaiden parempaan ymmärtämiseen ja kuntouttamiseen. Neurokognitiivisten mallien käytöllä kliinisessä psykiatriassa saattaa tulevaisuudessa olla annettavaa sairauksien varhaiselle tunnistamiselle, varhaiskuntoutukselle ja ehkäisylle, lääkevasteiden ennakoimiselle ja psykoterapiamuotojen kehittämiselle. Kirjallisuutta Bracha H S: Is there a right hemi-hyper-dopaminergic psychosis? Schizophrenia Res 2: , 1989 Brakke K E, Savage-Rumbaugh S E: The development of language skills in bonobo and chimpanzee: I. Comprehension. Lang Communicat 15: , 1995 Byne W, Parsons B: Human sexual orientation. The biologic theories reappraised. Arch Gen Psychiatry 50: , 1993 Cannon T D, Marco E: Structural brain abnormalities as indicators of vulnerability to schizophrenia. Schizophr Bull 20: , 1994 Carnahan H, Elliot D: Pedal asymmetry in the reproduction of spatial locations. Cortex 23: , 1987 Cutting J: The role of right hemisphere dysfunction in psychiatric disorders. Br J Psychiatry 160: , 1992 Filteau M J, Pourcher E, Bouchard R H, ym.: Midline anomalies and organic psychosis: congenital or degenerative? A crosssectional study of 62 patients with Andermann syndrome. Eur Psychiatry 7: , 1992 Gerling G: Keskityksen taito opetuskirjeissä esitetty kurssi henkisen työn tekijöille, opiskelijoille, virka- ja kauppamiehille, hajamielisille, hermostuneille, heikkomuistisille ym. Suomennettu 6. saksalaisesta painoksesta. WSOY, Porvoo 1921 Geschwind N ja Galaburda A M: Cerebral lateralization. Biological mechanisms, associations, and pathology: Hypothesis and program for research. Arch Neurol 42: , 1985 Gruber L N, Mangat B S, Abou-Taleb H: Laterality of auditory hallucinations in psychiatric patients. Am J Psychiatry 141: , 1984 Harvey S A, Nelson E, Haller J W, Early T S: Lateralized attentional abnormality in schizophrenia is correlated with severity of symptoms. Biol Psychiatry 33: 93 99, 1993 Hietala J, Syvälahti E, Vuorio K, ym.: Striatal D 2 dopamine receptor characteristics in neuroleptic-naive schizophrenic patients studied with positrone emission tomography. Arch Gen H. Lauerma 299

8 Psychiatry 51: , 1994 Hoff A L, Riordan H, O Donnell D W, ym.: Neuropsychological functioning of first-episode schizophreniform patients. Am J Psychiatry 149: , 1992 Kawamura M, Hirayama K, Yamamoto H: Different interhemispheric transfer of kanji and kana writing evidenced by a case with left unilateral agraphia without apraxia. Brain 112: , 1989 Kinsbourne M (toim.): Biological of functional bisummetry and asymmetry. Kirjassa: Asymmetrical function of the brain, s Cambridge University Press, Cambridge 1978 Laaksonen M-L: Vasenkätiset. Kustannus-Mäkelä Oy, Hämeenlinna 1985 Lauerma H, Niskanen L, Lehtinen I, Holmström R: Abnormal lateralization of motor activity during sleep in schizophrenia. Schizophr Res 14: 65 71, 1994 Lohr J B, Caligiuri M P: Motor asymmetry, a neurobiologic abnormality in the major psychoses. Psychiatry Res 28: , 1995 Malenka R C, Angel R W, Hampton B, Berger P A: Impaired central error-correcting behavior in schizophrenia. Arch Gen Psychiatry 39: , 1982 McCasland-JS: Neuronal control of bird song production. J Neurosci 7: 23 39, 1987 McGilchrist I, Cutting J: Somatic delusions in schizophrenia and the affective psychoses. Br J Psychiatry 167: , 1995 Mead A M, McLaughlin J P: The roles of handedness and stimulus asymmetry in aesthetic preference. Brain Cogn 20: , 1992 Mecacci L: On spatial frequencies and cerebral hemispheres: some remarks from the electrophysiological and neuropsychological points of view. Brain Cogn 22: , 1993 Morris R D, Hopkins W D: Perception of human chimeric faces by chimpanzees: Evidence for a right hemisphere advantage. Brain Cogn 21: , 1993 Pascuzzi R M: Nonphysiological (functional) unilateral motor and sensory syndromes involve the left more often than the right body. J Nerv Ment Dis 182: , 1994 Toth N: Archaeological evidence for preferential right handedness in the lower and middle pleistoscene, and its possible implications. J Human Evolution 14: , 1985 Sperry R: Some effects of disconnecting the cerebral hemispheres. Science 217: , 1982 Trauner D A, Ballantyne A, Friedland S, Chase C: Disorders of affective and linguistic prosody in children after early unilateral brain damage. Ann Neurol 39: , 1996 Tzeng O J L, Wang W S-Y: Search for a common neurocognitive mechanism for language and movements. Am J Physiol 246: , 1984 Weimer W B: A conceptual framework for cognitive psychology: Motor theories of mind. Kirjassa: Perceiving, acting and knowing, p Toim. R Shaw, J Brandsford. Hillsdale, NJ Erlbaum, 1977 Yokoyama T, Copeland N G, Jenkins N A, ym.: Reversal of leftright asymmetry: a situs inversus mutation. Science 260: , 1993 Zaidel D W, Chen A C, German C: She is not a beauty even when she smiles: possible evolutionary basis for a relationship between facial attractiveness and hemispheric specialization. Neuropsychologia 33: , 1995 Zatorre R J, Jones-Gotman M, Evans A C, Meyer E: Functional localization and lateralization of human olfactory cortex. Nature 360: , 1992 HANNU LAUERMA, LT, ylilääkäri Vankimielisairaala PL 49, Turku TYKS:n psykiatrian klinikka Turku Aikakauskirjan pyytämä katsaus Jätetty toimitukselle