Wetenschappers identificeren genetische componenten van linkshandigheid
Voor het eerst hebben wetenschappers gebieden van menselijk DNA vastgesteld die nauw verband houden met de vraag of mensen rechts- of linkshandig zijn. Ze brachten deze regio's ook in verband met taalgerelateerde kenmerken in de hersenen.
Eerder wisten wetenschappers dat genen verantwoordelijk waren voor ongeveer 25% van de handigheid.
Voor de opkomst van nieuw onderzoek van de Universiteit van Oxford, in het Verenigd Koninkrijk, was het echter niet duidelijk om welke genen het ging.
Een recent artikel over de nieuwe studie verschijnt in het tijdschrift Hersenen.
De auteurs beschrijven hoe ze de DNA-regio's vonden na analyse van de genomen van ongeveer 400.000 UK Biobank-deelnemers, waaronder meer dan 38.000 die zeiden dat ze linkshandig waren.
De studie is de eerste die specifieke delen van het genoom relateert aan handigheid in de algemene bevolking.
"Ongeveer 90% van de mensen is rechtshandig", zegt eerste studie-auteur Dr. Akira Wiberg, een Medical Research Council fellow aan de Universiteit van Oxford, "en dit is al minstens 10.000 jaar het geval."
Genetische regio's gekoppeld aan eiwitten in de hersenontwikkeling
In hun genetische analyse identificeerden de onderzoekers vier DNA-regio's die sterk verband hielden met handigheid.
Drie van de regio's bevinden zich binnen of beïnvloeden genen die coderen voor eiwitten die 'betrokken zijn bij de ontwikkeling en het patroon van de hersenen'.
Deze eiwitten spelen een sleutelrol bij het maken van steigerachtige bouwstenen, microtubuli genaamd, die de constructie van cellen begeleiden.
Microtubuli, bestaande uit moleculen met een lange keten, vormen het cytoskelet, of de fysieke structuur van cellen door het hele lichaam, en kunnen zeer snel worden geassembleerd en gedemonteerd als reactie op celsignalen.
De genen die de vorming van het cytoskelet aansturen, zijn ook verantwoordelijk voor rechts en links verschillen in groei en ontwikkeling bij dieren. Dit kan bijvoorbeeld voorkomen bij slakken waarvan de schelp naar links of naar rechts kan oprollen.
Microtubuli onderhouden ook de transportinfrastructuur die enzymen gebruiken om vracht door verschillende delen van de cel te vervoeren.
In het geval van zenuwcellen, die wel 90 cm lang kunnen zijn, moeten microtubuli mogelijk grote afstanden afleggen.
Links naar taalgebieden in de hersenen
De onderzoekers bestudeerden ook gedetailleerde hersenscans van ongeveer 9.000 van de deelnemers wier DNA ze hadden geanalyseerd.
Ze ontdekten dat de linker- en rechterkant van de hersenen die met taal omgaan, op een meer gecoördineerde manier werken bij mensen die linkshandig zijn.
De onderzoekers suggereren dat deze bevinding vragen oproept voor toekomstig onderzoek of mensen die linkshandig zijn misschien beter zijn in het uitvoeren van verbale taken.
Door de beeldvorming en genetische resultaten te combineren, ontdekte het team dat sommige van de genetische effecten die verband houden met handigheid verband houden met verschillen in de witte stof van de hersenen die het cytoskelet bevat dat taalgebieden met elkaar verbindt.
"Voor het eerst bij mensen hebben we kunnen vaststellen dat deze handigheidsgerelateerde cytoskeletale verschillen daadwerkelijk zichtbaar zijn in de hersenen", zegt co-senior studie auteur Gwenaëlle Douaud, een universitair hoofddocent bij het Wellcome Center for Integrative Neuroimaging aan de Universiteit van Oxford.
"We weten van andere dieren", vervolgt Douaud, "zoals slakken en kikkers, dat deze effecten worden veroorzaakt door zeer vroege genetisch geleide gebeurtenissen, dus dit verhoogt de verleidelijke mogelijkheid dat de kenmerken van de toekomstige ontwikkeling van handigheid in de hersenen verschijnen. in de baarmoeder."
Het team vond ook verbanden tussen de genetische regio's die verband houden met linkshandigheid en een zeer licht verminderd risico op de ziekte van Parkinson en een licht verhoogd risico op schizofrenie.
De onderzoekers benadrukken echter dat omdat hun bevindingen alleen verbanden hebben gelegd, ze niet betekenen dat het hebben van deze genvarianten daadwerkelijk lagere of hogere risico's van de aandoeningen veroorzaakt. De bevindingen zijn waardevol omdat ze wijzen op nieuwe richtingen voor genetische studies van deze ziekten.
"Hier hebben we aangetoond dat linkshandigheid een gevolg is van de ontwikkelingsbiologie van de hersenen, gedeeltelijk aangedreven door het complexe samenspel van vele genen", zegt co-senior auteur Dominic Furniss, een professor aan de Nuffield Department of Orthopedics, Reumatologie en musculoskeletale wetenschap aan de Universiteit van Oxford.
"Het maakt deel uit van het rijke tapijtwerk van wat ons menselijk maakt", voegt hij eraan toe.
"Veel onderzoekers hebben de biologische basis van handigheid bestudeerd, maar met behulp van grote datasets van UK Biobank hebben we aanzienlijk meer licht kunnen werpen op de processen die tot linkshandigheid leiden."
Dr. Akira Wiberg
