Rechts, links, rechts, links: het zit ‘m in ons ruggenmerg

22 februari 2017 door angeliquevanombergen in Geen categorie

Reeds decennia lang breken onderzoekers hun hoofd over wat de oorzaak is van rechts- en linkshandigheid, zonder een echt consensus. Eén plausibele verklaring die naar voor werd geschoven was dat handvoorkeur (of iemand rechts- of linkshandig is) zou verklaard kunnen worden door een verschil in gen activiteit tussen de rechter en de linker hersenhelft. Een recente Duitse studie schijnt echter nieuw licht op deze kwestie: niet de hersenen maar het ruggenmerg speelt een belangrijke rol in het bepalen van handvoorkeur (1).

Handvoorkeur wordt bepaald door een asymmetrie in de gen expressie van het ruggenmerg  (Bron figuur: http://www.tattly.com)

Handvoorkeur wordt bepaald door een asymmetrie in de gen expressie van het ruggenmerg
(Bron figuur: http://www.tattly.com)

 

Een fundamenteel principe van de organisatie van onze hersenen is ‘lateralisatie’, een verschil tussen de rechter- en de linkerhersenhelft (2). Meer nog, onderzoekers stellen dat deze brein lateralisatie zelfs een evolutionair voordeel heeft: er is geen onnodige duplicatie van hersenactiviteit in beide hersenhelften en signalen kunnen sneller verwerkt worden aangezien er niet eerst moet gecommuniceerd worden tussen beide hersenhelften (3). Bij mensen weten we dat er verschillen zijn tussen de twee hersenhelften voor zowat alle belangrijke processen: taal, geheugen, aandacht, emoties, … (1). Echter, de best onderzochte manifestatie van ‘lateralisatie’ in het menselijke brein is de handvoorkeur (2). De reden hiervoor is tweeledig: 1) handvoorkeur is een belangrijke drijfveer voor de processen hierboven genoemd (bv. taal) en 2) handvoorkeur heeft ook een belangrijke klinische rol. Zo werden onder andere autisme spectrum stoornis, depressie, schizofrenie, angststoornissen en alcoholisme reeds toegeschreven aan een linker of gemengde handvoorkeur (1).

 

Tot op heden, dacht men dat handvoorkeur bepaald werd door een verschil in de gen expressie tussen de rechter- en de linkerhersenhelft. Echter, een voorkeur voor het bewegen van het rechter- of het linkerhand ontwikkelt zich al in de 8e week van de zwangerschap, waarbij 85% van de foetussen meer rechterhand beweging vertonen (4). En vanaf de 13e week in de zwangerschap is er ook een duidelijke voorkeur voor de rechterhand bij duimzuigen bij 90% van de foetussen (5). Bovendien is aangetoond dat de handkeuze bij duimzuigen als foetus overeenkomt met de latere handvoorkeur (6).

 

Belangrijk hierbij is dat de motorische hersenschors (het deel van de hersenen dat instaat voor het aansturen van bewegingen, via het ruggenmerg) pas functioneel gelinkt wordt met het ruggenmerg vanaf de 15e week van de zwangerschap. Dit betekent dus dat het weinig waarschijnlijk is dat handvoorkeur gecontroleerd en bepaald zou worden door het brein. In andere woorden, het is waarschijnlijker dat de asymmetrie in gen expressie in het ruggenmerg de onderliggende basis vormt voor het ontwikkelen van handvoorkeur.

Er is reeds vanaf de 8e week van de zwangerschap een handvoorkeur voor beweging en later ook voor duimzuigen.  (Bron figuur: http://www.handresearch.com)

Er is reeds vanaf de 8e week van de zwangerschap een handvoorkeur voor beweging en later ook voor duimzuigen.
(Bron figuur: http://www.handresearch.com)

 

Met deze insteek, gingen de Duitse onderzoekers dan ook verder aan de slag. Gebaseerd op bovenstaande inzichten, hadden ze de volgende hypothese: er zijn verschillen in gen expressie tussen de linkerzijde en de rechterzijde van het ruggenmerg vanaf de 8e week van de zwangerschap (de tijd vanaf wanneer er een handvoorkeur is voor beweging bij foetussen). Meer specifiek hebben ze zich toegespitst op die delen van het ruggenmerg die betrokken zijn bij het aansturen van handen en voeten.

Ze voerden hun onderzoeken uit op foetussen tussen de 8e en de 12e week van de zwangerschap en konden inderdaad hun hypothese bevestigen: niet het brein maar het ruggenmerg bepaalt of iemand rechts- of linkshandig zal worden. Bovendien konden ze ook aantonen dat de oorzaak van het verschil in gen expressie veroorzaakt wordt door ‘epigenitische’ factoren, ofte omgevingsfactoren. Deze omgevingsfactoren kunnen een invloed hebben op een aantal genetische processen en deze invloed is anders voor de rechter- en de linkerzijde van het ruggenmerg. Hierdoor ontwikkelt zich dan een verschil in gen activatie is tussen beide zijden van het ruggenmerg, wat op zijn beurt dan weer een voorloper is van de handvoorkeur op latere leeftijd.

 

Rechts, links, rechts, links, … het zit ‘m dus in ons ruggenmerg!

 

Bronnen
(1): S. Ocklenburg, J. Schmitz, Z. Moinfar, D. Moser, R. Klose, S. Lor, G. Kunz, M. Tegenthoff, P. Faustmann, C. Francks, J.T. Epplen, R. Kumsta & O. Güntürkün: Epigenetic regulation of lateralized fetal spinal gene expression underlies hemispheric asymmetries. eLife, 2017. doi:10.7556/eLife.22784
(2) M.C. Corballis: Left brain, right brain: facts and fantasies. PLoS Biology, 2014;12:e1001767. doi: 10.1371/journal. pbio.1001767.
(3) M.C. Corballis: The evolution and genetics of cerebral asymmetry. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 2009; 364:867–879. doi: 10.1098/rstb.2008.0232
(4) P.G. Hepper, G.R. McCartney, E.A. Shannon: Lateralised behaviour in first trimester human foetuses. Neuropsychologia 1998;36:531–534. doi: 10.1016/S0028-3932(97)00156-5.
(5): P.G. Hepper, S. Shahidullah, R. White: Origins of fetal handedness. Nature, 1990;347:431. doi: 10.1038/347431b0.
(6) P.G. Hepper, D.L. Wells, C. Lynch: Prenatal thumb sucking is related to postnatal handedness. Neuropsychologia, 2005;43:313–315. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2004.08.009.

Een reactie geven