ซีกสมอง

ซีกสมอง หรือ ซีกสมองใหญ่' (, ) เป็นคู่ของสมองในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ที่แยกออกจากกันโดยระนาบแบ่งซ้ายขวา คือ medial longitudinal fissure (ช่องตามยาวแนวกลาง) ดังนั้น จึงพรรณนาสมองได้ว่าแบ่งออกเป็นสมองซีกซ้าย (left cerebral hemisphere) และสมองซีกขวา (right cerebral hemisphere)

สมองแต่ละซีกมีชั้นด้านนอกเป็นเนื้อเทาที่เรียกว่าเปลือกสมอง (cerebral cortex) มีชั้นด้านในเป็นเนื้อขาวที่พยุงรับชั้นด้านนอก. ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมประเภท eutheria (ซึ่งที่ยังไม่สูญพันธ์เหลือเพียงแต่ประเภทมีรก (placental) เท่านั้น) ไม่รวมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมประเภทอื่นเช่นสัตว์มีกระเป๋าหน้าท้อง หรือสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ซีกสมองทั้งสองข้างมีการเชื่อมด้วย corpus callosum ซึ่งเป็นกลุ่มใยประสาทแถบใหญ่

แนวเชื่อม (commissures) ย่อยๆ ก็เชื่อมซีกทั้งสองของสมองเช่นกัน ทั้งในสัตว์ประเภท eutheria และในสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นๆ รวมทั้งแนวเชื่อมหน้า (anterior commissure) ซึ่งมีอยู่แม้ในสัตว์มีกระเป๋าหน้าท้อง, แนวเชื่อมหลัง (posterior commissure), และแนวเชื่อมฮิปโปแคมปัส (hippocampal commissure) แนวเชื่อมเหล่านี้ส่งข้อมูลไปในระหว่างซีกสมองทั้งสองข้างเพื่อประสานงานที่จำกัดอยู่ในซีกสมองแต่ละข้าง

ในระดับที่เห็นได้ด้วยตาเปล่า ซีกสมองเหมือนกันทั้งสองข้าง โดยมีความแตกต่างบ้างที่มองเห็นได้ยาก เช่น Yakovlevian torque ซึ่งเป็นความที่สมองซีกขวามีแนวโน้มที่จะยื่นไปข้างหน้าเมื่อเทียบกับซีกซ้าย. ในระดับที่ต้องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ การจัดระเบียบเซลล์ประสาท (cytoarchitectonics), ประเภทของเซลล์, ประเภทของสารสื่อประสาท, และประเภทของหน่วยรับความรู้สึก มีความต่างกันอย่างชัดเจนระหว่างซีกสมองทั้งสองข้าง

อย่างไรก็ดี แม้ว่าความแตกต่างเหล่านั้นในระหว่างสมองทั้งสองซีก"บางอย่าง"เหมือนกันในระหว่างมนุษย์ด้วยกัน หรือแม้ในระหว่างสปีชีส์ ความแตกต่างบางอย่างที่สังเกตได้กลับไม่เหมือนกันในระหว่างสัตว์เป็นรายตัวแม้ในสปีชีส์เดียวกัน

สมองทั้งสองซีกมีกำเนิดมาจากซีรีบรัม เกิดขึ้นภายใน 5 สัปดาห์หลังจากปฏิสนธิ เป็นการม้วนเข้า (invagination) ของผนังสมองในซีกทั้งสอง
สมองทั้งสองซีกเจริญขึ้นเป็นรูปกลมเหมือนตัวอักษร C และหลังจากนั้นก็ม้วนตัวกลับเข้าไปอีก ดึงเอาโครงสร้างภายในซีกสมอง (เช่นโพรงสมอง) เข้าไปด้วย
interventricular foramina เป็นช่องเชื่อมต่อกับโพรงสมองด้านข้าง
ส่วนข่ายหลอดเลือดสมอง (choroid plexus) เกิดขึ้นจากเซลล์ ependyma และ mesenchyme ของหลอดเลือด

จิตวิทยานิยมมักกล่าวสรุปโดยรวมๆ ถึงกิจหน้าที่ของสมอง (เช่นการตัดสินด้วยเหตุผล หรือความคิดสร้างสรรค์) ว่าจำกัดอยู่ทางด้านซ้ายหรือด้านขวาของสมอง (lateralization) คำพูดเหล่านี้บ่อยครั้งไม่ตรงกับความจริง เพราะว่า กิจโดยมากของสมองมักกระจายไปในด้านทั้งสองของซีกสมอง

หลักฐานทางวิทยาศาสตร์ชี้ถึงกิจรับรู้ระดับต่ำ (เช่นระบบการประมวลไวยากรณ์) ไม่ใช่กิจรับรู้ระดับสูงที่มักจะกล่าวถึงในจิตวิทยานิยม (เช่นความคิดประกอบด้วยเหตุผล) ว่าจำกัด (คือเกิดการ laterization) อยู่ในสมองซีกใดซีกหนึ่ง

หลักฐานที่ดีที่สุดเกี่ยวกับการจำกัดกิจโดยด้าน (lateralization) ของซีกสมอง สำหรับกิจเฉพาะอย่างหนึ่งก็คือความสามารถในด้านภาษา เพราะว่า เขตสำคัญทั้งสองที่เกี่ยวข้องกับทักษะภาษา คือเขตโบรคาและเขตเวอร์นิเก อยู่ในสมองซีกซ้าย

สมองทั้งสองซีกทำการประมวลข้อมูลเกี่ยวกับการรับรู้ แต่ว่ามีการจำกัดกิจโดยด้าน คือ สมองแต่ละซีกรับข้อมูลความรู้สึกมาจากด้านตรงข้ามของร่างกาย (มีการจำกัดกิจโดยด้านเกี่ยวกับข้อมูลทางตาที่แตกต่างจากประสาททางอื่นๆ แต่ก็ยังมีการจำกัดกิจโดยด้าน)
โดยนัยเดียวกัน สัญญาณควบคุมการเคลื่อนไหวที่สมองส่งไปยังร่างกายก็มาจากซีกสมองด้านตรงข้ามเช่นกัน ดังนั้น ความถนัดซ้ายขวา (คือมือข้างที่ถนัด) จึงมีความเกี่ยวข้องกับการจำกัดกิจโดยด้านเช่นกัน

นักประสาทจิตวิทยาได้ทำการศึกษาคนไข้ภาวะซีกสมองแยกออก เพื่อที่จะเข้าใจการจำกัดกิจโดยด้าน โรเจอร์ สเปอร์รี ได้เป็นบุคคลแรกที่เริ่มใช้ tachistoscope แบบจำกัดด้าน เพื่อที่จะแสดงข้อมูลทางตาแก่สมองซีกหนึ่งๆ นอกจากนั้นแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังศึกษาบุคคลที่เกิดโดยไม่มี corpus callosum เพื่อกำหนดความชำนาญเฉพาะกิจของซีกสมองทั้งสองข้าง

วิถีประสาท magnocellular ของระบบการเห็น ส่งข้อมูลไปยังสมองซีกขวามากกว่าไปยังสมองซีกซ้าย ในขณะที่วิถีประสาท parvocellular ส่งข้อมูลไปยังสมองซีกซ้ายมากกว่าไปยังสมองซีกขวา

ลักษณะบางอย่างของซีกสมองทั้งสองข้างไม่เหมือนกัน ซีกหนึ่งอาจจะใหญ่กว่า มากกว่าอีกซีกหนึ่ง เช่น มีสารสื่อประสาท norepinephrine ในระดับที่สูงกว่าในสมองซีกขวา และมีสารสื่อประสาทโดพามีนในระดับที่สูงกว่าในสมองซีกซ้าย มีเนื้อขาวมากกว่า (คือมีแอกซอนที่ยาวกว่า) ในสมองซีกขวา และมีเนื้อเทา (คือตัวเซลล์ประสาท) มากกว่าในสมองซีกซ้าย

กิจหน้าที่เชิงเส้น (linear) เกี่ยวกับภาษาเช่นไวยากรณ์และการสร้างคำ มักจะจำกัดด้านอยู่ทางซีกซ้ายของสมอง เปรียบเทียบกับกิจหน้าที่เชิงองค์รวม (holistic) เช่นเสียงสูงเสียต่ำและการเน้นเสียง มักจำกัดอยู่ทางซีกขวาของสมอง

กิจหน้าที่ประสาน (integrative) แบบอื่นๆ เป็นต้นว่าการคำนวณเลขคณิต, การชี้ตำแหน่งในปริภูมิของเสียงที่มาถึงหูทั้งสองข้าง, และอารมณ์ความรู้สึก ดูเหมือนจะไม่มีการจำกัดด้าน