Kort antwoord
Ja, er leven mensen met minder dan twee hersenhelften. En bij dieren kan men soms niet eens meer spreken van ‘hersenhelften’ of zelfs ‘hersenen’! Zenuwstelsels zijn er in vele vormen en maten: van het klassieke tweedelige brein bij zoogdieren tot kettingen van zenuwknopen bij dieren zoals bloedzuigers en slakken. Sommige dieren, zoals octopussen, hebben zelfs deels zelfstandig werkende zenuwstelsels in hun ledematen. Bij mensen zijn hersenen ook niet allemaal exact hetzelfde. Er zijn bijvoorbeeld mensen die leven met één hersenhelft na een operatie tegen zware epilepsie.
Langer antwoord
Het brein zoals je hem kent
Het zenuwstelsel zoals je hem kent is grofweg onder te verdelen in vier onderdelen: een centraal aanstuurpunt (de hersenen), de hersenstam, het ruggenmerg, en de zenuwen die uit de hersenstam en het ruggenmerg komen. De hersenen, algemeen bekend als het centrale aanstuurpunt (is dat bij elk dier zo? Lees verder en kom erachter!), zijn een grote rimpelige massa die is opgesplitst in twee helften. Niet alleen het menselijk brein is symmetrisch verdeeld. Alle zoogdieren, vissen, vogels en reptielen volgen een soortgelijke twee-splitsing. Dat wil uiteraard niet zeggen dat mensen en vissen dezelfde hersenen hebben! Er is ongelooflijk veel variatie tussen al deze dieren en hoe hun hersenen eruitzien. De grootte, structuur (langwerpig of rond), en de rimpeling van de hersenen zien er per dier heel erg anders uit! Eén ding hebben al deze breinen echter gemeen: ze bestaan uit twee helften.
Figuur 1: hersenen van verschillende zoogdieren. Betekent dit dat dolfijnen slimmer zijn dan wij? Zie: https://brainhelpdesk.nl/vraag/hoe-zwaar-was-einsteins-brein-zegt-de-grootte-van-je-hersenen-iets-over-intelligentie/
Zenuwknopen: parelkettingen van aaneengeschakelde mini-breintjes?
De zenuwstelsels van het dierenrijk zijn dus enorm divers, maar niet alleen in hun grootte of structuur. Ook de manier waarop al die zenuwcellen georganiseerd zijn binnen het zenuwstelsel is per diersoort verschillend. Zo hebben zoogdieren, vissen, vogels en reptielen een duidelijk centraal zenuwstelsel en een perifeer zenuwstelsel. Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg terwijl het perifere zenuwstelsel bestaat uit de zenuwen die uit de hersenen en het ruggenmerg treden en essentieel zijn voor zowel het aansturen van bijvoorbeeld spieren en klieren als voor de werking van onze zintuigen. Binnen het perifere zenuwstelsel bevinden zich nog enkele ophopingen van zenuwcellen die de schakelpunten vormen tussen het centrale zenuwstelsel en de periferie, dit noemen we zenuwknopen (ook wel ganglia genoemd). In mensen en de meeste andere dieren zijn dit kleine structuren die slechts een minuscuul percentage van het totale zenuwstelsel beslaan. Fascinerend genoeg zijn er een aantal diersoorten waarbij deze aaneenschakeling van zenuwknopen het volledige zenuwstelsel is! Deze dieren hebben dus niet de twee hersenhelften die we gewend zijn, maar een ketting van ‘mini-hersentjes’.
Hersenen in vele vormen en maten
Neem bijvoorbeeld de bloedzuiger, een beestje waar je liever niet mee in aanraking komt, maar wat een enorm interessant zenuwstelsel heeft! De bloedzuiger heeft namelijk 32 zenuwknopen verdeeld over heel zijn/haar (bloedzuigers zijn hermafrodiet) lichaam, van waaruit zenuwen uittreden de rest van het lichaam in. Op deze manier is hun zenuwstelsel een stuk meer uitgespreid over het hele lichaam, zonder dat er een heel duidelijk centraal station is waarlangs alle informatie gaat.
Figuur 2: Zenuwstelsel van een bloedzuiger (links) en van een mens (rechts). Het zenuwstelsel van een bloedzuiger bestaat uit aaneengeschakelde zenuwknopen terwijl die van de mens bestaat uit een gecentraliseerd punt (de hersenen die zich in dit plaatje bovenaan bevinden) met daaraan verbonden het ruggenmerg.
Weekdieren zoals slakken, inktvissen en oesters hebben een soortgelijk zenuwstelsel wat zich onderverdeelt in zenuwknopen. Zo heeft een slak ongeveer zes zenuwknopen die samen het zenuwstelsel vormen. Ook inktvissen delen hun zenuwstelsel in in zenuwknopen maar wijken af van de slak en bloedzuiger aangezien ze wel één gecentraliseerde zenuwknoop hebben. Fun fact: uit deze zenuwknoop lopen de grootste zenuwcellen van welk dier dan ook. In de jaren vijftig werd in deze gigantische cellen voor het eerst ooit een elektrisch signaal gemeten door de onderzoekers Alan Lloyd Hodgkin en Andrew Fielding Huxley, waar ze de Nobelprijs voor hebben gewonnen!
Het neefje van de inktvis, de octopus, is eveneens een dier met een complex en fascinerend zenuwstelsel. Het heeft een gecentraliseerd zenuwstelsel bestaande uit 150 miljoen neuronen wat een schakeling vormt tussen de rest van het lichaam en met name alle armen. Elk van deze armen heeft een deels op zichzelf staand netwerk van nog eens 40 miljoen neuronen. Deze armen kunnen zintuiglijke informatie ontvangen, verwerken en gebruiken om de arm aan te sturen zonder nog eens langs het gecentraliseerde zenuwstelsel te gaan. Stel je voor dat elk van je ledematen een losstaand extra zenuwstelsel zou hebben, ondenkelijk! Net zoals de octopus zijn er ook landdieren, zoals bepaalde soorten kleine spinnen, die extra veel zenuwknopen in hun poten hebben. Sterker nog, sommige spinnen hebben zelfs 25% van hun gehele zenuwstelsel in hun poten zitten! Niet zo gek als je bedenkt dat ze zulke prachtige spinnenwebben kunnen weven.
Al met al zijn er dus extreem veel soorten hersenen en is er niet één gouden regel waarop hersenen zich hebben ontwikkeld tijdens de evolutie. Het bestuderen van hoe verschillende hersenen werken geeft ons niet alleen meer inzicht in de wereld om ons heen, maar leert ons ook meer over ons eigen zenuwstelsel.
Zijn er mensen met maar één hersenhelft?
Tot slot, het menselijk brein verschilt ook van persoon tot persoon. Minder dan de verschillen tussen de diersoorten hierboven natuurlijk. Eén ding is zeker, het heeft altijd diezelfde twee-splitsing… Toch? Dat is dus niet helemaal waar! Er zijn aandoeningen waarbij de ene hersenhelft groter is dan de andere. Of waarbij de twee hersenhelften niet goed met elkaar in verbinding staan. Al zijn er in deze gevallen dus nog steeds twee hersenhelften aanwezig. Toch is er ook een situatie waarin mensen met maar één hersenhelft leven. Namelijk bij ernstige epilepsie, een aandoening die wordt gekenmerkt door hevige aanvallen waardoor mensen niet meer kunnen functioneren in het dagelijks leven. Bij deze ernstige vormen van epilepsie wordt soms een ingreep gedaan waarbij één hersenhelft wordt verwijderd. Dit om ervoor te zorgen dat de ernstige epilepsie, die in één van de twee hersenhelften ontstaat, zich niet over het hele brein verspreidt. Het ongelooflijke aanpassingsvermogen van het brein, samen met goede revalidatie, zorgt ervoor dat deze patiënten vaak aanvalsvrij kunnen leven en over het algemeen een betere kwaliteit van leven ervaren dan voor de operatie.
Verder lezen?
[Engels] https://www.si.edu/newsdesk/releases/whole-new-meaning-thinking-your-feet
[Engels] https://www.newscientist.com/article/dn20925-brainy-molluscs-evolved-nervous-systems-four-times/
[Engels] https://www.scientificamerican.com/article/how-octopus-arms-bypass-the-brain/