Linkes Gehirn, rechtes Gehirn, ganzes Gehirn

"Wenn das Gehirn so einfach wäre, könnten wir es leicht verstehen, wir wären so einfach, wir könnten es nicht." – Lyall Watson (1939-2008)

Es ist allgemein anerkannt, dass es eine gewisse Lateralisierung der Funktion im Gehirn gibt. Wir lesen oft über "Rechtes Gehirn" oder "Linkes Gehirn" und so weiter. Wenn man über Bewegung und motorische Systeme nachdenkt, wird das Konzept der Lateralisierung in der Idee festgehalten, dass eine Hemisphäre aktiviert – über die Rückenmarksmuskeln auf der gegenüberliegenden Körperseite. Zum Beispiel steuert das linke Gehirn den rechten Arm und umgekehrt.

Oder ist das wirklich so einfach? Wie viele Konzepte in der Wissenschaft müssen wir darauf achten, dass eine Verallgemeinerung, die wir machen, um einen allgemeinen Begriff zu erfassen, nicht die Details des eigentlichen Konzepts selbst ersetzt.

Der kanadische Neurochirurg Wilder Penfield (1891-1976) war in Epilepsie-Operationen prominent. Im Rahmen der präoperativen Kartierung des Gehirns wurden verschiedene Hirnareale elektrisch stimuliert, was zu Zuckungen in den Muskeln auf der anderen Seite des Körpers führte. In dieser und anderen Arbeiten zeigte Penfield in den 1940er Jahren, dass bestimmte Hirnregionen, die besonders an motorischen Handlungen beteiligt waren, lateralisiert wurden. Dies war ein ziemlich guter Beweis dafür, dass die Kontrollen der linken Hemisphäre recht gut organisiert waren und die rechte Hemisphäre die linke Seite kontrollierte.

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Seit diesen frühen Beobachtungen haben viele verwandte Studien zusätzliche Informationen geliefert und allgemein bestätigt, dass die eine Seite des Gehirns die andere Seite des Körpers kontrolliert. Als die Information über Jahrzehnte verfeinert wurde, denken wir, dass das motorische System im Gehirn 3 Hauptbereiche im frontalen Kortex-M1, im ergänzenden motorischen Bereich (SMA) und im prämotorischen Bereich (PMA) hat. Zusammengenommen bilden diese 3 Bereiche etwas mehr als 2/3 der Fasern des Corticospinaltraktes, die direkt mit Rückenmarksneuronen verbunden sind, um Ihre Muskeln auf der gegenüberliegenden Seite zu aktivieren. Weniger als 10% der Verbindungen von M1, aber fast doppelt so viele (mehr als 20%) von SMA bleiben auf der gleichen Seite des Körpers.

Allgemein gesprochen, waren die früheren Stimulationsstudien wie die von Penfield und Freunden mit der Aktivierung von M1 beschäftigt. In der Regel erzeugt dies ausgeprägte zuckende Kontraktionen der Muskeln auf der gegenüberliegenden Seite des Körpers. Bewegt man sich mehr "stromaufwärts" zu SMA, kann die Stimulation komplexere Handlungen an einem verwandten Teil des Körpers hervorrufen. Wenn also Stimulation in der Handregion von M1 zu einem Zucken einzelner Finger an jedem Gelenk führen könnte, könnte die SMA-Stimulation mehr koordinierte Aktionen von benachbarten Fingern und mehreren Gelenken erzeugen. Grundsätzlich sind die Bewegungen komplexer und koordinierter.

Daran habe ich oft gedacht. Martial Arts Training beinhaltet in der Regel die Nutzung des gesamten Körpers. Trotzdem gibt es oft eine Präferenz für eine Seite gegenüber der anderen. Zum Beispiel werden Kampfübungen und Bewegungsmuster oft aus der Perspektive einer Hand und so weiter erlernt. Eine umfassende und gleiche Praxis auf beiden Seiten wird nicht immer erwartet. Vor einigen Jahren habe ich beide Seiten für die meisten meiner Kampfkunstübungen und für viele andere Aktivitäten gleichermaßen trainiert. Ich habe versucht, mich beidhändig zu machen.

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Das bringt mich zu einigen der Auswirkungen zurück, die ich in diesem Sommer von meiner Bizepssehne bekommen habe (Sie können hier darüber nachlesen, wenn Sie wollen). Mein linker Arm war eine Weile außer Betrieb und so brachte ich mir bei, mit meiner anderen Hand viel zu tun – mit meiner rechten Hand. Da ich "rechtshändig" bin, aber ich habe viele Dinge mit beiden Händen gemacht, würde man meinen, das wäre einfach, oder?

Es sei denn, eines der Dinge, über die du nachgedacht hast, war, einen Baseball zu werfen.

Das war nicht einfach. Fang mit meiner rechten Hand? Ziemlich gut. Fast so gut wie Fang mit meiner linken Hand. Aber werfend? Es war schwer, das Bewegungsmuster richtig zu machen. Ich musste ständig zwischen meinen Armen hin und her schalten, um herauszufinden, wie es geht. Und ich sollte ein Experte für Neurowissenschaften in der Motorsteuerung sein – meine Motoren hörten mir nicht zu!

Nach monatelangem Training bleibt es immer noch schwierig und ich muss wirklich darüber nachdenken, den Ball hart zu werfen – mit meinem ganzen Körper dahinter, als könnte ich das mit meinem rechten Wurf tun. Aber ich habe immer weitergemacht. Mein Plan ist, weiterhin beide Hände zum Fangen und Werfen zu benutzen. Ich genieße die Herausforderung, mit beiden Seiten meines Körpers am Geschicklichkeitstraining zu arbeiten.

Aber was wäre, wenn ich ein professioneller Athlet wäre, dessen Lebensunterhalt buchstäblich von Fähigkeiten abhängt, die normalerweise auf der einen Seite gemacht werden? Wie ein Basketballschuss. Wie die Art, die NBA Cleveland Cavaliers Stürmer Tristan Thompson jeden Tag bei der Arbeit nutzt.

Im Oktober 2013 schrieb Sports Illustrated , dass Thompson, ein selbst beschriebener "Linkshänder", der immer, nicht überraschend, mit seiner linken Hand schoss, sich selbst beigebracht hatte, mit Genauigkeit mit seiner rechten Hand zu schießen. Tristan selbst hat die Erfahrung als "eine ganz neue Person" beschrieben. Am 4. Dezember 2013 hatte Tristan Thompson ein Karriere-High-Spiel, mit 17 Punkten und 21 Rebounds.

Er macht eine interessante Studie über die Fähigkeit, das Training von einer Seite des Körpers auf die andere zu übertragen. In mancher Hinsicht erinnert es auch an "cross-education" von Kraft – wo das Training von Muskeln auf einer Seite des Körpers einen geringeren Stärkungsgewinn in den untrainierten Muskeln auf der anderen Seite erzeugt – aber mehr mit "Geschicklichkeit" zusammenhängt.

All dies wurde durch eine kürzlich in der Fachzeitschrift Experimental Brain Research veröffentlichte Studie unterstrichen. Wissenschaftler an der Ohio State University maß Aktivität in Muskeln in beiden Armen von Affen M. fascicularis, während sie die primären (M1), ergänzenden (SMA) und prämotorischen (PMA) Bereiche stimulierten. Dies ist eine der detailliertesten Arbeiten, die noch Antworten auf den gesamten Körper zeigen. Es gab viel mehr Reaktionen auf der gleichen Seite des Körpers oder auf beiden Seiten, als sie erwartet hatten. Auch die Wahrscheinlichkeit, dass eine Stimulation des Gehirns auf derselben Seite des Körpers oder auf beiden Seiten gleichzeitig Reaktionen hervorruft, war bei SMA viel höher als bei M1. Das heißt, in Bereichen, die etwas mehr mit der Koordination zu tun haben.

Während dieses Niveau der detaillierten Studie für uns H. sapiens derzeit nicht verfügbar ist, können wir eine ähnliche funktionelle Organisation in unseren Gehirnen erwarten. Während die gesamte anatomische und funktionelle Organisation unseres Nervensystems eine Lateralisierung aufweist, legen neue Erkenntnisse nahe, dass es nicht so geschnitten und getrocknet ist, wie wir es uns vorgestellt haben.

Anstelle von linkem Gehirn, rechtem Gehirn, ist meine Take-away-Botschaft, versuchen Sie, Ihr gesamtes Gehirn wann immer möglich zu verwenden. Sie können dies in Ihrem motorischen System üben, indem Sie beide Arme und Beine benutzen, um zu treten, zu werfen und zu fangen. Oder auch nur zum Zähneputzen.

© E. Paul Zehr (2013)