Structural-functional peculiarities of physiological systems in persons with different types of hemispheric domination (review)


Cite item

Full Text

Abstract

This article presents the significance of research on hemispheric asymmetry for assessing the structural and functional parameters of various physiological systems. The authors performed the literature analysis on the functional hemispheric asymmetry (FHA). Special features of the right and left hemispheres according to the evolutionary-genetic approach have been given. Thus, the right hemisphere was phylogenetically attributed to the older one; therefore, the development of its bioelectrical activity was largely determined by the genotype. The left hemisphere was phylogenetically younger and had greater individual variability depending on environmental and social factors. Psychic asymmetry was described, by which we understood the functional inequality of the cerebral hemispheres in the implementation of neuropsychic activity. Concepts of various types and profiles of asymmetry were revealed. A brief overview of the changes was given. FHA changes during ontogenesis were traced: right hemisphere was predominant from birth to 6-7 years; by 10-14 years, the activity of the left hemisphere increased, the functional connections became more rigid, the brain's energy resources turned to the front sections of the left hemisphere; in old age, hemispheric asymmetry was smoothed out. Morphological and functional features of the hemispheres, depending on gender were also presented. Thus, cytoarchitectonic structures of men's brain had a pronounced structural asymmetry, while cytoarchitectonic structures of women's brain were more typical and were characterized by structural symmetry. Experimental-psychological and physiological methods of recording and assessing hemispheric asymmetry were described. A non-invasive method for the analysis of interhemispheric energy-exchange processes according to the distribution of the level of constant potential of the brain, reflecting the transformation of the membrane potentials of neurons, glia and the hemato-toencephalic barrier was presented. The effect of interhemispheric asymmetry on the success of adaptation processes was analyzed. Today, the interaction between the cerebral cortex and the autonomic nervous system remained understudied. Study and evaluation of the structural and functional state of human's physiological functions are recommended to carry out taking into account the type of hemispheric dominance.

About the authors

O. N. Kottsova

Northern (Arctic) Federal University

Arkhangelsk, Russia

N. Yu. Anikina

Northern State Medical University

Arkhangelsk, Russia

A. V. Gribanov

Northern (Arctic) Federal University; Northern State Medical University

Email: a.gribanov@narfu.ru
главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории прикладной психофизиологии института медико-биологических исследований Arkhangelsk, Russia

References

  1. Абрамова Т. Я., Смык А. В., Соловьева И. Г., Демина Д. В., Леонова М. И., Труфакин С. В., Абрамов В. В. Психофизиологические и иммунологические характеристики больных бронхиальной астмой и здоровых мужчин с различной функциональной асимметрией мозга // Медицинская иммунология. 2012. № 1-2. С. 75-80.
  2. Антропова Л. К., Андронникова О. О., Куликов В. Ю., Козлов Л. А. Функциональная асимметрия мозга и индивидуальные психофизиологические особенности человека // Медицина и образование в Сибири. 2011. № 3. C. 4-7.
  3. Безруких М. М. К вопросу о функциональной межполушарной асимметрии и латерализации моторных функций // Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии: материалы II Всероссийской научной конференции. М.: НИИ мозга РАМН, 2003. С. 27-28.
  4. Боголепова И. Н., Малофеева Л. И., Свешников А. В., Ловчицкая А. О. Нейронная организация корковых полей как показатель межполушарной асимметрии мозга мужчин и женщин // Асимметрия. 2017. Т. 11, № 3. С. 5-16.
  5. Вартанян И. А. Физиология сенсорных систем. СПб.: Лань, 1999. 153 c.
  6. Волокитина Т. В., Аникина Н. Ю., Котцова О. Н., Грибанов А. В. Проявления экологической адаптированности церебрального энергообмена у молодых жителей арктического региона с различным вегетативным тонусом // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 6. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28335 (дата обращения: 21.12.2018).
  7. Грибанов А. В., Аникина Н. Ю., Котцова О. Н. Распределение церебральных энергетических процессов у молодых людей, постоянно проживающих в Арктическом регионе // Журнал медико-биологических исследований. 2019. № 1. С. 118-123.
  8. Грибанов А. В., Гудков А. Б., Попова О. Н., Крайнова И. Н. Кровообращение и дыхание у школьников в циркумполярных условиях: монография / Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М. В. Ломоносова. Архангельск: САФУ, 2016. 270 с.
  9. Дерягина Л. Е., Цыганок Т. В., Рувинова Л. Г., Гудков А. Б. Психофизиологические свойства личности и особенности регуляции сердечного ритма под влиянием трудовой деятельности // Медицинская техника. 2001. № 3. С. 40-44.
  10. Илюхина В. А. Медленные биоэлектрические процессы головного мозга человека. Л.: Наука, 1977. 184 с.
  11. Илюхина В. А., Ломарев М. П., Кожушко Н. Ю., Бажин Е. Ф. Пороговые критерии асимметрии омега-потенциалов в оценке нарушений психических функций // Физиология человека. 1994. Т. 20, № 1. С. 37-43.
  12. Иовлева Н. Н., Рожкова В. П., Сороко С. И. Особенности формирования пространственных взаимодействий корковых процессов и вегетативной регуляции сердечнососудистой системы у детей-северян с разными типами межполушарной латерализации сенсомоторных функций // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2011. № 1. С. 65-76.
  13. Калинина М. А., Боравова А. И., Галкина Н. С. Изменение уровня антител к фактору роста нервов и межполушарной асимметрии по уровню постоянного потенциала головного мозга у детей из группы высокого риска по шизофрении // Асимметрия. 2010. Т. 4, № 3. С. 14-22.
  14. Лурия А. Р. Высшие корковые функции человека и их нарушение при локальных поражениях мозга. М.: Изд-во МГУ, 1962. С. 431.
  15. Орбели Л. А. Вопросы высшей нервной деятельности. М., Л., 1949. С. 384.
  16. Рожнова К. С. Особенности энергетического обмена мозга у подростков с различным уровнем физической активности в покое и при выполнении функциональных проб // Асимметрия. 2010. Т. 4, № 2. С. 13-61.
  17. Силина Е. А., Евтухт В. Межполушарная асимметрия и индивидуальные различия: монография. Пермь: Перм. гос. пед. университет, 2005. 132 с.
  18. Степанян Л. С., Степанян А. Ю., Григорян В. Г. Межполушарная асимметрия в системной деятельности мозга при коррекции подростковой агрессивности // Асимметрия. 2009. Т. 3, № 2. С. 41-50.
  19. Тамбиев А. Э., Асланян Е. В. Межполушарная функциональная асимметрия у студентов технических и художественных специальностей // Асимметрия. 2016. Т. 10, № 1. С. 24-37.
  20. Фокин В. Ф., Пономарева Н. В. Энергетическая физиология мозга. М.: Антидор, 2003. 288 с.
  21. Фокин В. Ф., Пономарёва Н. В., Кротенкова М. В., Коновалов Р. Н., Танашян М. М., Лагода О. В. Влияние вегетативной нервной системы на динамические свойства функциональной межполушарной асимметрии: материалы конференции «Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга». Москва, 2-3 декабря 2010 года. М.: Научный мир, 2010. С. 543-555.
  22. Фокин В. Ф., Пономарева Н. В., Кротенкова М. В., Коновалов Р. Н., Танашян М. М., Лагода О. В. Факторы, определяющие динамические свойства функциональной межполушарной асимметрии // Асимметрия. 2011. Т. 5, № 1. С. 5-20.
  23. Чувилев Н. В., Мулик А. Б. Межполушарная асимметрия как фактор организации функционального состояния организма // Вестник Волгоградского государственного университета. 2007. № 6. С. 160-162.
  24. Шарова Е. В., Ениколопова Е. В., Зайцев О. С., Болдырева Г. Н., Трошина Е. М., Окнина Л. Б. Прикладные и методологические аспекты функциональной межполушарной асимметрии: руководство по функциональной межполушарной асимметрии. М.: Научный мир, 2009. С.836.
  25. Швыдченко И. Н., Бердичевская Е. М., Тамбовцева А. А., Степукова А. С., Кужильная Ю. А. Реактивность нейтрофилов и уровень провоспалительных цитокинов в плазме крови у спортсменов с разным профилем функциональной асимметрии мозга // Асимметрия. 2015. Т. 9, № 3.С. 14-30.
  26. Шимко И. А., Андреев О. А. Динамика лабильности церебральных УПП и психофизиологических параметров детей 10-11 лет с гетеротипной межполушарной асимметрией в условиях тренировки концентрации внимания // Асимметрия. 2010. Т. 4, № 1. С. 38-53.
  27. Craig A. D. Forebrain emotional asymmetry: a neuroanatomical basis // TRENDS in Cognitive Sciences. 2005. Vol. 9 (12). P 566-571.
  28. Geschwind N. Cerebral dominance in biological perspective // Neuropsychology. 1984. Vol. 22, N 6. P. 675.
  29. Giraldo E., Hinchado M. D., Ortega E. J. Combined activity of post-exercise concentrations of NA and eHsp72 on human neutrophil function: role of cAMP // Cell Physiol. 2013. Vol. 228, N 9. P 1902-1906.
  30. Heller W. Neuropsychological mechanisms of individual differences in emotion. Personality and arousal // Neuropsychology. 1993. Vol. 7. P. 476-489.
  31. Hinchado M. D., Giraldo E., Ortega E. J. Adrenoreceptors are in volved in the stimulation of neutrophils by exerciseinduced circulating concentrations of Hsp72: cAMP as a potential “intracellular danger signal” // Cell. Physiol. 2012. Vol. 227, N 2. P 604-608.
  32. Holmboe K., Nemoda Z., Fearson R. M. P., Sasvari-Szekely M., Johnson M. H. Dopamine D4 receptor and serotonin transporter gene effects on the longitudinal development of infant temperament // Genes, Brain and Behavior. 2011. Vol. 10. P. 513-522.
  33. Jiao X. Y., Shen Y. Q., Li K. S. The correlation between cytokine production by cerebral cortical glial cells and brain lateralization in mice // Neuromodulation. 2008. Vol. 11, N 1. P. 23-32.
  34. Koh K. B., Sohn S.-H., Kang J. I. Relationship between neural activity and immunity in patients with undifferentiated somatoform disorder // Psychiatry Research: Neuroimaging. 2012. Vol. 202, N 3. P 252-256.
  35. Kolb B., Milner B. Observationson spontaneous facial expression after local cerebral excinsions and after intracfrotid injection of Sodium Amital // Neurupsihol. 1981. Vol. 19, N 4. Р 107-116.
  36. Krachsen S. D. Lateralization, lanquage learning, and the critical period : some new evidence // Lanquage Learning. 1975. Vol. 23, N 1. P 63-74.
  37. Lenneberg E. H. Biological foundations of language. New York: Wiley, 1967.
  38. McKeever W. F., Hoemann H. W., Florian V. A., Van Deventer A. D. Evidence of minimal cerebral asymmetries for the processing of English words and American sign language in the congenitally deaf // Neuropsychologia. 1976. Vol. 14. P. 413-423.
  39. McManus I. C., Silk G., Cole D. R., Mellon A. F., Wong J., Kloss J. The development of Handedness in children // British Journal of Developmental Psychology. 1988. Vol. 6, N 3. P. 257-273.
  40. Miller C. L. Qualitative differences among gender-stereotypes toys : Implications for cognitive and social development in girls and boys // Sex Roles. 1987. Vol. 16. P. 473-487.
  41. Neveu P. J. The Production and Effects of Cytokines Depend on Brain Lateralization // Neuroimmune Biology. 2008. Vol. 6. P. 549-563.
  42. Oppenheimer S. M., Gebb A., Girvind P., Hachinski V. C. Cardiovascular effects of human insular cortex stimulation // Neurology. 1992. Vol. 42, N 41. P 1727-1732.
  43. Shen Y.-Q., Hebert G., Moze E., LiK.-S., Neveu P. J. Asymmetrical Distribution of Brain Interleukin-6 Depends on Lateralization in Mice // Neuroimmunomod. 2005. Vol. 12. P. 189-194.
  44. Stenberg G. Personality and the EEG: arousal and emotional arousability // Person, individ. differ. 1992. Vol. 13, N 10. P 1097-1 1 13.
  45. Walsh N. P., Gleeson M., Shephard R. J., ets. Position statement. Part one: Immune function and exercise // Exerc. Immunol.Rev. 2011. Vol. 17. P 6-63.
  46. Wittling W., Block A., Gensel S., Schweiger E. Hemisphere asymmetry in parasympathetic control of the heart // Neuropsychologia. 1998. N 36. P. 461-468.
  47. Xin G., Su Y., Gao Y. L., Zhang H., Wang G. F., Li K.-S. Lipopolysaccharide enhances asymmetrical production of cytokines and nitric oxide by left and right cerebral cortical microglial cells in BALB/C mice // Cell Biochem. Funct. 2011. Vol. 29, N 1. P 50-54.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Kottsova O.N., Anikina N.Y., Gribanov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».