Hemispheric specialization: A possible clue to mechanism

It is proposed that focal representation of elementary functions in the left hemisphere favors integration of similar units and consequently specialization for behaviors which demand fine sensorimotor control, such as manual skills and speech.

Abstract

Studies of sensory and motor capacities of the hands in brain-injured subjects indicate that, contrary to the prevailing view, these capacities are represented differently in the two hemispheres, tending to be focally represented in the left hemisphere but diffusely represented in the right. This difference between the hemispheres was found not only for contralateral sensorimotor function, but also for ipsilateral; moreover, such a difference seemed to apply not only to these relatively simple manual capacities, but to more complex abilities as well. The two contrasting modes of neural organization, which appear to be linked to the hemisphere rather than to the particular hand or level of function involved, provide a possible clue to the mechanism of hemispheric specialization. More specifically, it is proposed that focal representation of elementary functions in the left hemisphere favors integration of similar units and consequently specialization for behaviors which demand fine sensorimotor control, such as manual skills and speech. Conversely, diffuse representation of elementary functions in the right hemisphere may lead to integration of dissimilar units and hence specialization for behaviors requiring multimodal coordination, such as the various spatial abilities. Les études sur les capacités sensitives et motrices manuelles des sujets atteints de lésions cérébrales indiquent que contrairement au point de vue prévalent ces capacités sont représentées différemment sur les deux hémisphères. Elles tendent à être représentées de façon focale sur l'hémisphère gauche et de façon diffuse sur le droit. Ces différences inter-hémisphériques étaient trouvées non seulement pour la fonction sensori-motrice contralatérale mais aussi ipsi-latéralement; en outre une telle différence semblait ne pas concerner seulement les capacités manuelles relativement simples, mais également les capacités plus complexes. Les deux modalités d'organisation nerveuse ainsi en contraste et qui apparaissent être liées plutôt à l'hémisphère qu'à une main ou à un niveau de fonction offrent une indication pour la compréhension du mécanisme de la spécialisation hémisphérique. Plus spécifiquement on se propose d'admettre que la spécialisation focale des fonctions élémentaires sur l'hémisphère gauches est en faveur de l'intégration d'unités similaires et en conséquence de la spécialisation des comportements qui réclame un contrôle sensori-moteur fin tels que le langage et les habiletés manuelles. A l'inverse la représentation diffuse des fonctions élémentaires sur l'hémisphére droit peut conduire à l'intégration d'unités dissimilaires et de là, à la spécialisation de comportements requérant une coordination de diverses modalités sensorielles telles que les diverses capacités spatiales. Im Gegensatz zu landläufigen Auffassungen haben Untersuchungen der Sensomotorik an Händen Hirnverletzter gezeigt, dass sensomotorische Leistungen in beiden Hirnhälften verschieden repräsentiert sind. Die zentrale Vertretung in der linken Hemisphäre ist auf eine örtliche Begrenzung hin ausgerichtet, während diejenige der rechten Hemisphäre diffus angelegt ist. Diese Unterschiede zwischen der hemisphärischen Vertretung wurden nicht allein bezüglich der kontralateralen sensomotrischen Leistungen gefunden, sondern auch für die ipsilateralen. Überdies zeigte sich, dass diese Unterschiedlichkeit sich nicht allein auf relativ einfache manuelle Funktionen erstreckt, sondern auch im gleichen Masse auf verwickelteres Handeln. Die beiden gegensätzlichen Formen neuraler Organisation erscheinen stärker auf den Hemisphärenbereich ausgerichtet als auf eine Einzelhand oder auf eine bestimmte Funktionsebene. Sie liefern möglicherweise den Schlüssel für Spezeialisierungsvorgänge der Hemisphären. Im einzelnen liegt es nahe, dass die örtlich begrenzte Vertretung in der linken Hemisphäre bei elementaren Funktionen cine Integration ähnlicher Teilvorgänge gewährleistet und infolgedessen auch besondere Handlungen gestattet, die eine genaue sensomotorische Kontrolle erfordern, wie es z,B, manuelle Geschicklichkeit und Sprechen bedingen. Demgemäss führt die diffuse Repräsentation elementarer Leistungen in der rechten Hemisphäre zu einer Integration unähnlicher Teilvorgänge und gestattet daher im einzelnen solche Handlungen, die multimodales Zusammenwirken benötigen, wie z.B. ein Handeln in räumlichen Dimensionen.