左撇子?右撇子?差异并非由大脑决定

Combination picture of a spine model, a spine model implanted with a traditionally used titanium tube, and a spine model implanted with a 3D-printed artificial axis (L-R), are displayed at Peking University Third Hospital in Beijing, August 14, 2014. Chinese doctor Liu Zhongjun has successfully implanted an artificial axis produced by a 3D printer into the spine of a bone cancer patient. This was the first time that an axis produced by 3D printing had been implanted into a patient, according to Liu. Normally, a diseased axis would be replaced by a standardised, hollow titanium tube, said Liu. Pictures taken August 14, 2014. REUTERS/Jason Lee (CHINA - Tags: SCIENCE TECHNOLOGY HEALTH) - RTR43AAP
It is not the brain that determines if people are right or left-handed, but the spinal cord.Image: REUTERS/Jason Lee
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与以往的假设不同,原因并不在大脑。

决定人们是惯用右手还是左手的不是大脑,而是脊髓。这一结论来自由私人讲师塞巴斯蒂安·奥克伦堡博士、朱迪思·施米茨和奥努尔·金蒂尔昆教授博士领衔的团队汇总的研究结果。波鸿鲁尔大学的生物心理学家与来自荷兰和南非的同事共同证明,胎儿在子宫内时,脊髓中的基因活性就已呈现不对称。对左手或右手的偏好可能源于这种不对称。

作者总结道:“这些结果从根本上改变了我们对大脑半球不对称成因的认识。”该团队在《eLife》期刊上报告了这项研究。

在子宫内形成的偏好

迄今为止,人们一直认为,左右大脑半球基因活性的差异可能导致一个人的惯用手偏好。根据20世纪80年代进行的超声扫描,胎儿从妊娠第八周起就在子宫内形成活动左手或右手的偏好。从妊娠第13周起,胎儿会偏好吸吮左手或右手的拇指。

手臂和手部动作由大脑中的运动皮层发起。运动皮层向脊髓发送相应信号,脊髓再将指令转化为动作。然而,运动皮层从一开始就没有与脊髓相连。在两者建立连接之前,惯用手偏好的前兆已经显现。因此,研究人员认为,偏好用右手或左手的原因必定在脊髓,而非大脑。

环境因素的影响

研究人员分析了妊娠第八至第十二周期间脊髓中的基因表达,并在第八周发现了显著的左右差异——具体出现在控制手臂和腿部运动的脊髓节段中。另一项研究表明,胎儿在同一时期就会做出不对称的手部动作。

此外,研究人员还追溯了基因活性不对称的原因。表观遗传因素似乎是其根源,反映了环境影响。例如,这些影响可能会促使酶将甲基结合到DNA上,进而影响并减少基因的读取。由于左右两侧脊髓中这一过程的程度不同,两侧的基因活性也存在差异。

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