И.М. Шейман, Е.И. Зубина, И.Л. Бианки

Институт Биофизики Клетки РАН, Медицинский Центр Университета Канзас, США

    Билатерально-симметричные участки мозга во многих случаях демонстрируют асимметрию своей вовлеченности в контроль сенсорных, моторных, эмоциональных и когнитивных функций. Явления функциональной асимметрии мозга были показаны у всех изученных к настоящему времени организмов. Плоские черви планарии -  первые в филогенетическом ряду животные, обладающие центральной нервной системой и билатерально-симметричной организацией тела. Они и были использованы для анализа функциональной асимметрии в связи со структурной организацией мозга.

Пространственно-моторная асимметрия была исследована на 1768 планариях видов Dugeia tigrina, Dugesia lugubris, Ijimia tenius и Bdellocephala punctata.Каждая планария совершала выбор направления движения в Т-образном лабиринте 50 раз. У вида D. tigrina 23- 32% от общей выборки предпочли правое направление и лишь 10% левое (P<0.05). В целом, количество правых поворотов (56%) также достоверно превосходило количество левых (P<0,05). У остальных видов планарий преобладал выбор левого направления в 22-40% случаев, а правого только в 9-11% (P<0,05 – P<0,01).  Нейрохимическая асимметрия изучалась на модели восстановления пищедобывательной реакции (ПДР) в ходе регенерации продольно рассеченной планарии. В норме ПДР восстанавливается в течение  5-8 дней без выраженных различий между правыми и левыми половинами. Под воздействием пептидов стимулирующих регенерацию (морфоген гидры, даларгин и вазопрессин) время восстановления ПДР сокращалось у правых половин (P<0,05), но не у левых. Напротив, ингибиторы регенерации люлиберин, тиролиберин и меланостатин достоверно задерживали восстановление ПДР только у левых половин (P<0,05).

Таким образом, наши данные демонстрируют наличие зачатков пространственно-моторной, а также и нейрохимической асимметрии у планарий,  имеющих билатерально-симметричную ЦНС. Это позволяет предполагать что с самого появления в филогенетическом ряду билатерально-симметричной ЦНС она проявляет черты функциональной асимметрии. Сравнительный анализ показывает, что в мозгу млекопитающих чем далее функция отстоит от первичного сенсорного анализа и/или непосредственного двигательного контроля, тем более асимметрично она представлена (Бианки, 1993). Исходя из наличия зачатков функциональной асимметрии у планарий можно предположить, что анатомо-функциональная симметрия формируется под давлением ограничений, накладываемых активным передвижением в поле земного тяготения, в то время как функции менее подверженные этому влиянию представлены более асимметрично.