Tijdschriftissue 2 2021

Het bijzondere brein van linkshandigen

• geschreven door Robin Gerrits

Waarom is de ene persoon linkshandig en de andere rechtshandig? Hoewel we intussen weten dat handvoorkeur bepaald wordt door een complex samenspel van genetische- en omgevingsinvloeden, zijn we er nog niet helemaal uit welke invloeden precies, wat hun relatieve bijdrage is en hoe ze met elkaar interacteren (Schmitz et al., 2017). Op deze vraag kunnen we dus nog geen pasklaar antwoord bieden. Waar wel meer zekerheid over bestaat, is dat het brein van linkshandigen anders in elkaar zit dan dat van rechtshandigen.

 

Afbeelding: https://pixabay.com/nl/photos/hersenen-hand-grijs-grijze-hersenen-4961452/

 

 

De neurale aansturing van de handen hangt samen met handvoorkeur

Het lijkt aannemelijk dat mensen met een verschillende handvoorkeur anders zijn in die delen van het brein die de spieren van de hand aansturen. Deze stelling wordt door wetenschappelijk onderzoek ondersteund. Om te begrijpen hoe links- en rechtshandigen precies van elkaar verschillen, staan we eerst kort stil bij de manier waarop het motorisch hersensysteem is aangelegd. Onze linkerhersenhelft geeft commando’s geeft aan de spieren in de rechterzijde van ons lichaam en vice versa. De “handgebieden’ van het brein bij rechtshandigen zijn sterker ontwikkeld in de linkerhersenhelft vergeleken met de rechterhersenhelft, terwijl net het omgekeerde geldt voor linkshandigen (Ocklenburg & Güntürkün, 2018). Het onderscheid tussen de hersenhelften van links- en rechtshandigen reikt echter verder dan het motorisch systeem. Alvorens daar dieper op in te gaan, is het noodzakelijk om eerst een hardnekkige misvatting over ons brein te doorprikken.

De mythe van links- en rechtsbreinigheid

Een opvatting die in de populaire psychologie gretig aftrek vindt, stelt dat elke hersenhelft verantwoordelijk is voor een radicaal ander denkpatroon, waarbij de linkerzijde analytisch/rationeel en de rechterzijde creatief/emotioneel te werk zou gaan. Bovendien zou volgens deze opvatting één van de twee hersenhelften dominant zijn ten opzichte van de andere en bepaalt de dominante zijde iemands persoonlijkheid en cognitieve stijl. Wie met zijn of haar linkerhersenhelft denkt, zou eerder methodisch ingesteld zijn en vooral uitblinken in analytisch redeneren. Wie met zijn of haar rechterhersenhelft denkt, zou zich daarentegen meer laten leiden door emoties of intuïtie en een sterke artistieke aanleg hebben.

Wat heeft deze opvatting nu te maken met handvoorkeur? Wel, volgens deze opvatting zouden linkshandigen veel vaker “rechtsbreinig” zijn in vergelijking met rechtshandigen. Op basis hiervan wordt gedacht dat linkshandigen creatiever ingesteld zijn dan rechtshandigen. De meeste linkshandigen zouden immers denken met hun kunstzinnige rechterhersenhelft. Er zijn echter verschillende problemen met deze opvatting. Om te beginnen is de opdeling “analytisch versus creatief” te strikt en beperkend. Veel van onze handelingen vereisen namelijk dat we zowel logisch als creatief te werk gaan. Denk bijvoorbeeld aan wiskundige vraagstukken oplossen. Een tweede tegenargument is dat complexe psychologische vaardigheden zoals creativiteit heel veel mentale processen aanspreken en niet eenvoudig in één deel van het brein gelokaliseerd kunnen worden. Bovendien ontbreekt bewijs voor een verband tussen artisticiteit en handvoorkeur: links- en rechtshandigen blijken gemiddeld even creatief (van der Feen et al., 2020). Tot slot klopt de veronderstelling niet dat één hersenhelft in alle situaties en opzichten de leiding neemt. Het merendeel van onze cognitieve vermogens doen beroep op beide hersenhelften (Nielsen et al., 2013).

Handvoorkeur hangt wél samen met hersenhelftspecialisatie

Toch zit er ook een kern van waarheid in het idee van “breinigheid”. Er bestaan weldegelijk mentale processen waarbij de ene hersenhelft een belangrijkere bijdrage levert dan de andere. Dit wordt hersenhelftdominantie of –specialisatie genoemd. Hoe hersenhelftdominantie samenhangt met handvoorkeur zal straks uit de doeken worden gedaan. Eerst zal nader worden toegelicht wat we precies verstaan onder hersenhelftspecialisatie.

Hersenhelftspecialisatie kan het best begrepen worden door te kijken naar de gevolgen van een lokale hersenbeschadiging. Bijvoorbeeld, moeilijkheden om te praten of spraak te begrijpen, een zogenaamde afasie, is bijna altijd het gevolg van een letsel in de linkerhersenhelft, maar komt slechts zelden voor na schade aan de rechterhersenhelft (Carey & Johnstone, 2014). Hieruit kunnen we concluderen dat bij de meeste mensen de linkerhersenhelft, en niet de rechter hersenhelft, noodzakelijk is om taal te kunnen verwerken en te produceren. Onderzoek met functionele MRI (f MRI) scans, die ons toelaten om hersenactiviteit te meten, vinden soortgelijke resultaten. Wanneer gezonde deelnemers woorden opzeggen of naar spraak luisteren, zien we op de f MRI-scans bijna altijd sterkere en meer uitgebreide activatie in de linkerhersenhelft (Price, 2012). Dat wil echter niet zeggen dat de rechterhersenhelft helemaal geen bijdrage levert aan taal. Uit f MRI-onderzoek blijkt dat spreken en taal begrijpen ook de rechterhersenhelft activeert, hetzij in mindere mate. Bij de verwerking van pragmatische aspecten van taal neemt de rechterzijde zelfs het voortouw, bijvoorbeeld bij figuurlijk taalgebruik interpreteren of de kernboodschap in een tekst vinden (Lindell, 2006). Hersenhelftspecialisatie is dus niet zwart-wit, maar een relatief gegeven.

De onderzoeksresultaten uit de vorige paragraaf gelden echter op groepsniveau. Als we kijken op individueel niveau, dan zien we dat een kleine minderheid van de mensen juist wel de rechterhersenhelft in sterkere mate gebruikt om te praten en taal te verstaan, zoals Figuur 1 illustreert. Deze personen tonen tijdens het uitvoeren van taaltaken in de MRI scanner sterkere activatie in de rechterhersenhelft op f MRI-beelden en zouden een afasie krijgen na een letsel in de rechterhersenhelft. Er is dus individuele variatie in hersenhelftspecialisatie voor taal. Wat dit alles nog interessanter maakt, is dat deze variatie samenhangt met handvoorkeur (Carey & Johnstone, 2014). Hoewel veruit de meeste rechts- én linkshandigen een linkerhersenhelft specialisatie voor taal hebben, komt een ‘atypische’ rechterhersenhelft specialisatie voor taal vaker voor bij linkshandigen. Namelijk, zo’n 15% van de linkshandigen hebben een atypische rechter taaldominantie, vergeleken met zo’n 5% van de rechtshandigen (Vingerhoets, 2019). Met andere woorden, linkshandigen zijn als groep meer variabel in de manier waarop taal in hun brein is aangelegd. Waarom dat zo is, weten we nog niet.

 

Figuur 1 - Illustratie van hersenactiviteit gemeten door f MRI tijdens het opzeggen van woorden bij een persoon met een linker hersenhelft dominantie voor taal (boven) en iemand met een rechter taaldominantie (beneden). Hersenactiviteit die gepaard gaat met deze taak is in het rood/geel weergeven. Merk op dat in beide gevallen steeds de twee hersenhelften actief zijn, maar een van de twee telkens in sterkere mate (meer ingekleurd).

 

Bij het gros van de linkshandigen speelt de linkerhersenhelft dus de baas over taalverwerking (80% à 85%), net zoals bij bijna alle rechtshandigen (95%). Dit betekent dat de besturing van de voorkeurshand en de taalfunctie bij de meeste linkshandigen in verschillende hersenhelften ligt, terwijl deze functies bij vrijwel alle rechtshandigen juist ‘samenwonen’ in dezelfde hersenhelft. Met andere woorden, bij sommige handelingen neemt de informatiestroom in het doorsnee linkshandig brein een andere route dan in het rechtshandige brein. Dit wordt verduidelijkt in Figuur 2. Denk bijvoorbeeld aan schrijven, waarbij de dominante taalgebieden in de linkerhersenhelft commando’s moeten geven aan het handgebied in de rechterhersenhelft, zodat die op zijn beurt de linkerhand kan aansturen om de woorden op het papier te schrijven. In het typische rechtshandige brein, daarentegen, verloopt deze informatieoverdracht binnen dezelfde hersenhelft.

 

Figuur 2 – Vier mogelijke combinaties van handvoorkeur (H) en taaldominantie (T). Bij de meeste rechtshandigen is de linkerhersenhelft dominant voor motorische uitvoering en taal, waardoor communicatie – weergegeven met het pijltje –  tussen de twee functies binnen dezelfde hersenhelft gebeurt. Bij de doorsnee linkshandige zijn beide functies dominant in tegenovergestelde hersenhelften. Hierdoor verloopt de informatieoverdracht tussen de hersenhelften.

 

Gespiegelde breinen en andere patronen van hersenorganisatie

Personen kunnen dus links- of rechtshandig zijn en hun taal dominant hebben in de linker- of rechterhersenhelft, en er bestaat een zwak verband tussen deze twee functies: Taal zit meestal in de linkerhersenhelft ongeacht de handvoorkeur, maar belandt bij linkshandigen toch net iets vaker in de rechterhersenhelft. We kunnen echter nog een stap verder gaan in de vergelijking van hersenhelftspecialisatie tussen links- en rechtshandigen. Taal is namelijk niet de enige cognitieve functie die een voorkeur voor één hersenhelft heeft. Een ander voorbeeld is het plannen van complexe handelingen, wat ook typisch onder de bevoegdheid van de linkerhersenhelft valt. De rechterhersenhelft neemt dan weer de leiding over functies zoals gezichten herkennen, het richten van de aandacht in de ruimte en het herkennen van emoties op basis van intonatie (Vingerhoets, 2019). Hoewel de hersenen van de meeste links- en rechtshandigen volgens dit typisch bouwplan zijn aangelegd, zoals Figuur 3 visueel weergeeft, zien we soms dat één of, nog minder vaak, meerdere van deze functies zich nestelen in de atypische hersenhelft. Met andere woorden, sommige hersenen wijken af van de typische manier waarop cognitieve functies worden verdeeld over de twee hersenhelften. Dergelijke “atypische” vormen van hersenhelftverdeling zien we vaker bij linkshandigen dan bij rechtshandigen (Badzakova-Trajkov et al., 2010; Mellet et al., 2014).

 

Figuur 3 – Voorbeelden waarop handvoorkeur (H)  en asymmetrische cognitieve functies over de twee hersenhelften verdeeld kunnen zijn. In het blauw zijn functies weergegeven die typisch dominant zijn in de linkerhersenhelft, met name taal (T) en het plannen van complexe handelingen (P). In het oranje zijn functies afgebeeld waarover gebruikelijk de rechter hersenhelft de leiding neemt, namelijk intonatie begrijpen (I), aandacht verdelen over de ruimte (A) en gezichtsherkenning (G). Deze functies zijn bij de meeste rechts- en linkshandigen op dezelfde manier verdeeld (linker paneel). In beide groepen kan er van dit typische bouwplan worden afgeweken, bijvoorbeeld doordat één enkele functie, zoals gezichtsherkenning, in de atypische hersenhelft dominant wordt (middelste paneel). Dit soort kleine variaties lijkt frequenter voor te komen bij linkshandigen. In zeldzame gevallen wordt  het bouwplan helemaal omgekeerd (rechtse paneel), iets wat dusver uitsluitend bij linkshandigen werd vastgesteld.

 

Volgens een recente studie is er bij linkshandigen met een rechter taaldominantie zelfs nog iets meer aan de hand (Gerrits et al., 2020). In deze studie werden linkshandigen die uit een eerder experiment rechts taaldominant bleken te zijn, gescand tijdens het uitvoeren van vier andere asymmetrische cognitieve taken. Uit de f MRI-beelden bleek dat vrijwel alle andere functies ook van hersenhelft gewisseld waren bij 80% van de deelnemers en dat in de helft van de proefgroep zelfs alle functies in de atypische hersenhelft lagen. Met andere woorden, de meeste deelnemers hadden een in functioneel opzicht volledig gespiegeld brein. Bij een vergelijkingsgroep van linkshandigen met linkszijdige taaldominantie lagen de onderzochte functies meestal wel in de typische hersenhelft. Dit betekent dat er twee verschillende groepen linkshandigen zijn: Bij de eerste groep volgt het brein de typische rolverdeling (bijna) volledig, terwijl de hersenen van de tweede groep volgens een (haast) exact spiegelbeeld van het typische bouwplan georganiseerd zijn. Dit soort “gespiegelde breinen” beperkt zich naar schatting tot ongeveer 12% van alle linkshandigen, wat neerkomt op slechts 1,2% van de wereldbevolking. Onderzoek moet nog uitwijzen of deze bijzondere variant van hersenorganisatie ook soms bij rechtshandigen voorkomt, hoewel men denkt dat dit zeer uitzonderlijk zal zijn (Vingerhoets, 2019).

Verschillende hersenen, verschillende vaardigheden?

Linkshandigen hebben dus een grotere kans om speciale vormen van hersenhelftspecialisatie en hersenhelftverdeling te ontwikkelen. Zelfs als het brein van een linkshandige het typische bouwplan van hersenverdeling volledig volgt, neemt de informatie er soms een andere route in vergelijking met rechtshandigen, bijvoorbeeld doordat taal en de aansturing van de dominante hand in dezelfde hersenhelft gelegen zijn. Je kan je afvragen of deze verschillen in hersenaanleg ook samengaan met gedragsmatige verschillen. Op basis van onderzoek blijkt dat links- en rechtshandigen gemiddeld genomen even goed presteren op intelligentietests en taaltaken (Somers et al., 2015; Papadatou-Pastou, 2018). Rechtshandigen zouden volgens dit soort onderzoek wel over iets betere ruimtelijke vaardigheden te beschikken (Somers et al., 2015). Het gaat hierbij echter om een zeer miniem verschil op groepsniveau. Ook weten we nog niet of dit verschil toe te schrijven is aan de bijzondere hersenorganisatie van linkshandigen. Tot slot zijn er nog te weinig grootschalige studies naar de cognitieve sterktes en zwaktes van links- en rechtshandigen. Er is dus meer onderzoek nodig om uit te vissen of linkshandigheid – en de daarmee samenhangende hersenaanleg – gepaard gaat met specifieke psychologische voor-en nadelen.

Conclusie

Linkshandigen hebben een beduidend hogere kans op kleine variaties in de typische hersenorganisatie in vergelijking met rechtshandigen. In uitzonderlijke gevallen zijn hun hersenen zelfs een volledig spiegelbeeld van het prototypisch rechtshandig brein. Toch verschillen ook de hersenen van de meeste linkshandigen, bij wie de cognitieve functies op de gebruikelijke manier verdeeld zijn, in een belangrijk opzicht van die van de gemiddelde rechtshandige. Niet enkel zijn de hersengebieden die handbewegingen controleren dominant en sterker ontwikkeld in de rechter hersenhelft, ook volgt de informatiestroom een andere weg bij het schrijven, waarbij de talige informatie naar de andere hersenhelft die de schrijfhand aanstuurt moet worden gebracht. Hoe je het dus ook draait of keert, het brein van een linkshandige is op een bijzondere manier ingedeeld. Of deze bijzondere indeling ook gedragsmatige voor-en nadelen met zich meebrengt is voer voor toekomstig onderzoek.

 

Referentielijst

Badzakova-Trajkov, G., Häberling, I. S., Roberts, R. P., & Corballis, M. C. (2010). Cerebral Asymmetries: Complementary and Independent Processes. PLoS ONE, 5(3), e9682. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0009682

Carey, D. P., & Johnstone, L. T. (2014). Quantifying cerebral asymmetries for language in dextrals and adextrals with random-effects meta analysis. Frontiers in Psychology, 5. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2014.01128

Gerrits, R., Verhelst, H., & Vingerhoets, G. (2020). Mirrored brain organization: Statistical anomaly or reversal of hemispheric functional segregation bias? Proceedings of the National Academy of Sciences, 202002981. https://doi.org/10.1073/pnas.2002981117

Lindell, A. K. (2006). In Your Right Mind: Right Hemisphere Contributions to Language Processing and Production. Neuropsychology Review, 16(3), 131–148. https://doi.org/10.1007/s11065-006-9011-9

McManus, C. (2019). Half a century of handedness research: Myths, truths; fictions, facts; backwards, but mostly forwards. Brain and Neuroscience Advances, 3, 239821281882051. https://doi.org/10.1177/2398212818820513

Mellet, E., Zago, L., Jobard, G., Crivello, F., Petit, L., Joliot, M., Mazoyer, B., & Tzourio-Mazoyer, N. (2014). Weak language lateralization affects both verbal and spatial skills: An f MRI study in 297 subjects. Neuropsychologia, 65, 56–62. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2014.10.010

Nielsen, J. A., Zielinski, B. A., Ferguson, M. A., Lainhart, J. E., & Anderson, J. S. (2013). An Evaluation of the Left-Brain vs. Right-Brain Hypothesis with Resting State Functional Connectivity Magnetic Resonance Imaging. PLoS ONE, 8(8), e71275. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0071275

Ocklenburg, S., & Güntürkün, O. (2018). Handedness and Other Behavioral Asymmetries. In The Lateralized Brain (pp. 123–158). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803452-1.00005-9

Papadatou-Pastou, M. (2018). Handedness and cognitive ability: Using meta-analysis to make sense of the data. In Progress in Brain Research (Vol. 238, pp. 179–206). Elsevier. https://doi.org/10.1016/bs.pbr.2018.06.008

Papadatou-Pastou, M., Ntolka, E., Schmitz, J., Martin, M., Munafò, M. R., Ocklenburg, S., & Paracchini, S. (2020). Human handedness: A meta-analysis. Psychological Bulletin, 146(6), 481–524. https://doi.org/10.1037/bul0000229

Price, C. J. (2012). A review and synthesis of the first 20 years of PET and f MRI studies of heard speech, spoken language and reading. NeuroImage, 62(2), 816–847. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2012.04.062

Schmitz, J., Metz, G. A. S., Güntürkün, O., & Ocklenburg, S. (2017). Beyond the genome—Towards an epigenetic understanding of handedness ontogenesis. Progress in Neurobiology, 159, 69–89. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2017.10.005

Somers, M., Shields, L. S., Boks, M. P., Kahn, R. S., & Sommer, I. E. (2015). Cognitive benefits of right-handedness: A meta-analysis. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 51, 48–63. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.01.003

van der Feen, F. E., Zickert, N., Groothuis, T. G. G., & Geuze, R. H. (2020). Does hand skill asymmetry relate to creativity, developmental and health issues and aggression as markers of fitness? Laterality, 25(1), 53–86. https://doi.org/10.1080/1357650X.2019.1619750

Vingerhoets, G. (2019). Phenotypes in hemispheric functional segregation? Perspectives and challenges. Physics of Life Reviews, 30, 1–18. https://doi.org/10.1016/j.plrev.2019.06.002