Auf eine hemisphärische Spezialisierung wurde man erstmals um die Mitte des letzten Jahrhunderts aufgrund von Beobachtungen über Aphasien (Sprachstörungen) im Zusammenhang mit Läsionen (Schädigungen z.B. nach einem Gehirnschlag) der linken Hirnhälfte aufmerksam. Vor allem der Chirurg Paul Broca begann sich damals für diese Problem zu interessieren (zur Geschichte der Forschung s. Springer und Deutsch 1985). Fundiertere Kenntnisse über die Differenzierung der beiden Hirnhälften stammen aber erst aus neuerer Zeit. Dabei haben Untersuchungen mit sog. 'split brain'-Patienten eine aufschlussreiche Rolle gespielt; der Gehirnforscher Roger Sperry erhielt 1981 für solche Studien den Nobelpreis für Medizin (s. Sperry 1985, zit. in Kastenholz). Hierbei handelt es sich um Personen, die unter schweren, medikamentös nicht zu behandelnden Fällen von Epilepsie leiden und denen man, um ein interhemisphärisches Übergreifen der Erregung zu vermeiden, den corpus callosum und andere Kommissurensysteme durchtrennt hat (Kommissurektomie). Durch diesen Eingriff wird ein Austausch von Informationen zwischen den beiden Gehirnhälften unterbunden.
Der Grad hemisphärischer Spezialisierungen kann nun mit Hilfe eines sog. Tachistoskopes (s. Exkurs) untersucht werden. Dabei wird vom Umstand Gebrauch gemacht, dass das Gesichtsfeld in zwei Hälften zerfällt. Beide Augen sehen beide Hälften, aber senden Information über die linke Hälfte nur zur rechten und entsprechend Information über die rechte Hälfte nur zur linken Hemisphäre (s. dazu Fig.7). Es ergeben sich die folgenden Befunde: Wird das Bild eines Gegenstandes, z.B. eines Löffels, in die rechte Gesichtsfeldhälfte projiziert (die also mit der linken Hemisphäre in Verbindung steht), kann die Person den fraglichen Gegenstand benennen und ihn auch mit der rechten Hand aus einer Auswahl von vorgelegten verschiedenen Gegenständen heraussuchen. Wird dagegen eine entsprechende Projektion in die linke Gesichtsfeldhälfte (mit der rechten Hemisphäre in Verbindung stehend) vorgenommen, kann die Person das Objekt nicht benennen, aber immer noch mit der linken Hand heraussuchen (vgl. mit Fig.8). Solche Versuche zeigen, dass die Fähigkeit zur Verbalisation vor allem der linken Hirnhälfte zuzuordnen ist, während die rechte in der Verarbeitung von nicht-verbalen Stimuli überlegen ist (Kastenholz 1987). Dabei zeigt es sich, dass weniger die Art des Stimulus als vielmehr die Art der Verarbeitung, die benötigt wird, ausschlaggebend ist. Die Differenz verbal vs. nicht-verbal darf also nicht einfach auf die präsentierten Reize bezogen werden, sondern muss mit der Art der Aufgabe, die gelöst werden soll, in Zusammenhang gebracht werden. Dies bedeutet dann z.B., dass bei der Präsentation von Bildinformation die linke Hirnhäflte eine bessere Leistung als die rechte zeigt, sofern eine Benennung (also eine Verbalisierungsaufgabe) der fraglichen Bilder verlangt ist (Springer und Deutsch 1985).
Exkurs: Tachistoskopische Methode der Untersuchung von hemisphärischen Spezialisierungen
Ein Tachistoskop ist ein Gerät, das erlaubt, Wörter oder Bilder in kontrollierter zeitlicher Länge optisch in die linke und / oder rechte Gesichtsfeldhälfte einer Versuchsperson zu projizieren. Eine einfache Anordnung besteht aus einem Milchglasschirm. Die Versuchsperson sitzt davor und fixiert die Augen auf einen mittleren Punkt. Von hinten wird ein Objekt während einer kurzen Zeitdauer (100-200 millisec) links oder rechts vom Fixationspunkt auf den Schirm projiziert. Damit wird erreicht, dass sich die Augen der Versuchsperson während der Zeit der Stimulierung nicht bewegen können und dass über die Lateralisierung der Gesichtsfeldhälften (vgl. mit Text) die fragliche Information in gewünschter Weise primär nur der linken oder nur der rechten Hemisphäre präsentiert wird.
Quellen: Kastenholz 1987, Springer und Deutsch 1985.
Ein interessanter Punkt betrifft wohl die Frage, wie 'split brain'-Patienten sich im normalen Alltag zurechtfinden. Sie scheinen i.a. keine besonderen Schwierigkeiten zu haben oder abnormales Verhalten zu zeigen. Gelegentlich werden allerdings spektakuläre Vorkommnisse berichtet, die darauf deuten, dass das Bewusstsein in den beiden nicht mehr verbundenen Hirnhälften unabhängig voneinander funktionieren und damit zu Konflikten führen kann. So erzählte ein Patient davon, dass er eines Tages Mühe hatte, am Morgen nach dem Aufstehen seine Hosen anzuziehen, weil die eine Hand sie nach oben, die andere aber nach unten ziehen wollte. Hier scheint es sich aber um seltene Ereignisse zu handeln (Springer und Deutsch 1985).