Úvod
Diskonekční syndromy v širokém smyslu zahrnují všechny stavy, které vznikají poruchami spojení různých mozkových oblastí, ať už jde o spojení v rámci jedné hemisféry anebo o spojení obou hemisfér. Může jít o strukturní poruchy, při kterých dochází k přerušení svazků vláken, nebo o funkční poruchy.
Synonymy pro typ poruch vznikajících přerušením spojení mezi oběma hemisférami jsou syndrom oddělených hemisfér, syndrom rozpojení hemisfér, rozpojený mozek, rozštěpený mozek anebo rozpolcený mozek („split brain„, Nobelova cena v r. 1981).
Syndrom oddělených hemisfér
Syndrom oddělených hemisfér může být vrozený, nebo vzniknout po poranění. Hlavní poznatky o něm byly získány po chirurgickém oddělení obou hemisfér při léčbě nezvladatelných generalizovaných záchvatů epilepsie.
Anatomická spojení hemisfér
Obě mozkové polokoule jsou spojeny několika svazky svazky bílé hmoty, hlavně prostřednictvím corpus callosum. Dalším spojením je commissura anterior cerebri. Její přední část propojuje čichové oblasti, zadní část spojuje obě amygdaly a spánkové laloky (mimo bez hippokampu a sluchové kůry). Commissura anterior cerebri nevede zrakové ani sluchové signály (to platí u člověka, kde toto spojení obstarává corpus callosum, ne zcela to platí u ostatních primátů), obsahuje však vlákna neospinotalamické dráhy bolesti (akutní, ostrá bolest). Třetím interhemisferálním spojením je commissura hippocampi (fornicis). Prostřednictvím vzájemné výměny vláken mezi kontralaterálními fornixy spojuje obě strany hippokampových uskupení.
Na rozhraní diencefala a mozkového kmene se potom na spojení jedné a druhé strany mozku dále podílejí commissura posteriori (epithalamica) cerebri a commissura habenularum.
Symptomatologie syndromu oddělených hemisfér
Prvním překvapivým zjištěním při vyšetření osob, které se podrobily operaci, bylo, že následné symptomy, které se po této operace objevují, jsou v denním životě prakticky nepostřehnutelné. Pro jejich testování osob byly vyvinuty zvláštní techniky, které umožňovaly pozorovat činnost každé oddělené hemisféry zvlášť.
Experimentální uspořádání zrakových testů se zakládá na skutečnosti, že optické signály z levé a pravé poloviny našeho zorného pole po zkřížení v chiasma opticum v mozku končí každé odděleně v protilehlé hemisféře (obr. 1a). Fixace pohledu se zajišťuje elektronicky. Signály z pravé poloviny zrakového pole, jež dopadají do levých polovin sítnic, jsou vedeny do kůry levé hemisféry, zatímco signály z levé poloviny zorného pole (pravých polovin sítnic) do kůry pravé hemisféry. Pro interpretaci experimentů je nezbytné vědět, že rovněž vlákna v dráze z motorické mozkové kůry, která ovládá volní pohyby rukou, probíhají zkříženě, takže levá hemisféra kontroluje pravou ruku, zatímco pravá hemisféra pracuje s levou rukou (ipsilaterální inervace je slabá a týká se především jen proximálních segmentů paže); pokud jde o motoriku obličeje, druhostranná hemisféra ovládá jeho dolní polovinu, zatímco horní část obličeje je motoricky zásobena z obou polovin mozku.
Studium ukázalo, že pravá hemisféra je lepší v amodálním doplňování. Spočívá v tom, že se ve viděném bez zvláštního úsilí doplňují části objektů, které v optické předloze chybí, tedy pouze na základě fragmentů viděného. Podle jedné ze současných fMRI studií se na této činnosti kriticky podílí vyšší zraková kůra laterálního okcipitálního komplexu, přesněji kůra tzv. dolního temporálního laloku – dvěma oblastmi v levé hemisféře a jednou oblastí v pravé hemisféře. Je pozoruhodné, že v této kůře už jsou původní znaky neúplného objektu potlačeny a že se zobrazují jen hotové, dokreslené, kompletní tvary. To ještě není všechno, protože v nové reprezentaci objektu je nejen doplněna původně nezobrazená část, nýbrž nový konstrukt je prostorově invariantní, a jeho nová kompletní reprezentace tudíž není lokálně ukotvena v původní zrakové scenérii. To znamená, že už je vytvořen z prvků připravených předchozí analýzou, které tak docela neodpovídají původnímu uspořádání a lokálním vztahům linií a obrazců ve viděné předloze, nýbrž byly vykonstruovány aktivitou příslušných mozkových oblastí, s největší pravděpodobností včetně stop z paměti. Soudí se, že činnost vyšší zrakové kůry laterálního okcipitálního komplexu se v této činnosti opírá o data přijímaná cestou zrakových oblastí V2 a V4.
V širším pohledu upozorňují výsledky popsané studie na skutečnost, že naše poznání (i rozumové) v sobě skrytě nese zkreslení, která do něho vnášejí způsoby práce našeho nerového systému, zakódované biologicky anebo i předchozí individuálkní zkušeností. Tato zkreslení jsou skrytou pozvánkou k odpoutání našich představ od skutečnosti. To je pozitivní stránka věci, protože zřejmě souvisí s naší představivostí, fantazií a tvořivostí. Taková možnost nepochybně hraje svou roli v lidském mysticismu a spiritualitě. Na druhé straně tato zkreslení obsahují i možnost transformace (a to neuvědomělé, kterou člověk nezpozoruje) výsledků našeho poznání, a to i našich abstraktních pojmů anebo myšlenek na smyšlenku, fikci, zdání.
Pravá hemisféra také vybírá jinou strategii v předvídání událostí než levá hemisféra. V pokusu se levé hemisféře ukazovala světelná skvrna, která se v 80 % náhodně objevovala v horní a ve 20 % v dolní polovině pravé poloviny zorného pole. Osoba měla svou pravou rukou (řízenou z ldevé hemisféry) předem stisknout tlačítko „Nahoře“, nebo „Dole“ podle toho, kde očekávala, že se skvrna objeví. Levá hemisféra osoby s oddělenými hemisférami stejně jako zdravé osoby odhalila vzorec rozdělení pravděpodobností a mačkala tlačítka se stejnou 80% a 20% frekvencí, s jakou se světelná skvrna rozsvěcovala nahoře nebo dole. Ve výsledku dosáhla nižšího skóre odhadů, než kdyby prostě stereotypně odpovídala pravděpodobnější odpovědí, tzn. nahoře. Podobně pro světelnou skvrnu, která se ukazovala pravé hemisféře v levé polovině zorného pole s frekvencí 70 % nahoře a 30 % dole, osoba dávala odpovědi svou levou rukou, pravá hemisféra na rozdíl od levé zřetelně častěji volila pravděpodobnější odpověď „Nahoře“, takže v déletrvajícím pokusu byla jasně úspěšnější.
Snad nejvíce populární jsou ilustrativní výsledky pokusů, kdy se levé hemisféře (do pravé poloviny zorného pole) osoby s rozpolceným mozkem ukázal kuřecí spár a zároveň pravé hemisféře (do levé poloviny zorného pole) zasněžená scenérie. Potom byla osoba vyzvána, aby z nabídky jiných obrázků vybrala takové, které měly vztah k předchozím. Levá hemisféra pravou rukou snadno ukázala na kuře a pravá levou rukou na lopatu (obr. 1b). Tento výběr už mohly sledovat obě hemisféry. Potom následovala (slovní) otázka na důvod provedeného výběru. Osoba odpověděla: „To je snadné. Kuřecí spár jde ke kuřeti a lopata je zapotřebí k úklidu zbytků po kuřatech.“ Levá (mluvící) hemisféra konstruuje vlastní výklad situace, který vyhovuje jí dostupným informacím.
Obr. 1a,b. a, Zraková dráha a průmět pravé a levé poloviny zrakového pole do levé a pravé hemisféry. b, Schéma pokusu s osobou s pooperačním syndromem oddělených hemisfér. Převzato z http://emotion.caltech.edu/courses/bms/cns102a_mar4.pdf.
Interpretace experimentů takového typu, jaké byly popsány výše, není jednotná. Přístup, který dostal nálepku „ekologický,“ vychází z argumentace, že za veškeré informace, které dostáváme z okolí (např. zrakem), vděčíme okolním fyzikálkním podnětům (např. světelným paprskům, které do našeho oka vstupují z okolí a v sítnici se mění na nervové signály). Jiný přístup, zvaný „konekcionistický“, více zdůrazňuje roli nervových cest a nervových mechanismů, jimiž signály (např. ze sítnice) v našich mozcích procházejí a jimiž se jednoduché odpovědi receptorových (sítnicových) buněk mění na ucelený vnitřní (zrakový) obraz. Tím přesunuje pozornost ke zkušenosti, že naše vnitřní (zrakové) obrazy nejsou pouhou mechanickou kopií vnějších stimulů (např. do našeho vnitřního zrakového obrazu krychle jistě patří i ty její strany, které právě nevidíme). Toto stanovisko je ještě posíleno v tzv. „kognitivistickém“ přístupu, který staví do popředí roli zkušenosti, učení a rozumové analýzy (viz http://www.mi.sanu.ac.rs/vismath/fila/index.html). V této souvislosti stojí za pozornost nejnovější práce výzkumu vzájemných kontaktů mezi hemisférami, z nichž lze doporučit např. publikaci dostupnou na http://www.pnas.org/content/early/2012/10/23/1216402109.full.pdf+html?with-ds=yes.
Zpracoval: Jaroslav Veselý, Ústav patologické fyziologie LF UP v Olomouci a Katedra fyzioloige a patofyziologie LF OU v Ostravě.
