Birçok duysal ve motor yolak merkezi sinir sistemine girdikten sonra veya merkezi sinir sisteminden çıkmadan önce iletinin geldiği tarafın tersine geçer. Bu organizasyona bağlı olarak vücudumuzun sol tarafından gelen duysal veriler beynimizin sağ lobuna, sağ tarafından gelen duysal veriler ise beynimizin sol lobuna iletilir. Örneğin, sağ elimiz ile dokunduğumuz yüzeyler öncelikle derimizdeki dokunma reseptörlerini uyarır. Reseptörlerin uyarılması ile ortaya çıkan elektriksel veriler sinir hücreleri yoluyla önce omuriliğe, oradan beyin sapına, oradan da beynimizin sol tarafına iletilir. Aynı şekilde beynimiz vücudumuzu çapraz olarak kontrol etmektedir; sağ elimiz ile sayfayı çevirme emri beynimizin sağ tarafından verilir. Görme duyusu söz konusu olduğunda beynimiz ile vücudumuz arasındaki çapraz ilişki daha karmaşık bir hal alır. Bu satırları okurken tek gözümüzü kapatalım. Diğer gözümüze yansıyan imgeler beynimizin iki lobuna da iletilir. Her iki gözümüzün sol alıcı alanına giren görsel uyaranlar sağ lobta bulunan görsel kortekse, sağ alıcı alanına giren görsel uyaranlar da sol lobta bulunan görsel alana yansır.

Beynimiz ile vücudumuz arasındaki çapraz ilişkiyi yansıtan erken dönemlerdeki gözlemler, beyin cerrahları ve nörologlar tarafından yapılmıştır. Örneğin, beyin ameliyatı öncesinde hastanın dil gibi önemli fonksiyonlarının en az şekilde etkilenmesi için beynin motor korteksi uyarıldığında, uyarılan tarafın ters tarafında kas hareketi gözlenmiştir. Peki biz nasıl oluyor da beynimiz ve vücudumuz arasındaki çapraz bağlantıya ve değişik lobların değişik fonksiyonlardaki uzmanlıklarına rağmen her iki yarım kürenin fonksiyonlarını kapsayan bir bütünlük içinde fonksiyon gösterebiliyoruz? Örneğin, sadece sol görsel alanımıza düşen ve böylece ilgili bilgilerinin beynimizin sağ lobunda bulunan görsel alanlara gönderildiği bir nesnenin adını nasıl oluyor da dil konusunda uzmanlaşan taraf sol yarım küre olmasına rağmen söyleyebiliyoruz? Bunun nedeni, beynimizin iki tarafının yüz milyonlarca sinir lişerinin oluşturduğu korpus kallosum yoluyla sürekli iletişim içinde olmasıdır.

Beynin iki tarafı arasındaki bağlantıyı kuran korpus kallosum kesilidiğinde işlevlerimizdeki bütünlüğün yittiğini gözlemleyebiliriz. Bu konudaki önemli gözlemler beyin ameliyatı geçirmiş epilepsi (sara) hastalarında yapılmıştır. Sara nöbetleri beynin elektriksel aktivitesinin yüksek seviyede senkronize olmasından kaynaklanır. Beyin cerrahları ilaç tedavisine yanıt vermeyen sara hastalarının nöbetlerini bu elektriksel aktivitenin beynin iki tarafına yayılımını engelleyerek hafişetebileceklerini düşünmüşlerdi. Elektriksel aktivitenin beynin iki yarım küresine yayılımı iki lobu birbirine bağlayan korpus kallosumun kesilmesi sonucu engellenebilirdi. Bu operasyon sonucu hastaların nöbetleri gerçekten de hafişemişti ve en önemlisi bu operasyon sonucunda ilk bakışta göze çarpan normal dışı bir davranış veya bir bilişsel bozukluk gözlenmemişti. Fakat, daha yakından incelendiğinde korpus kallosumun kesilmesi sonucu iki lob arasındaki kaybolan iletişim bu lobların değişik fonksiyonlar hakkında uzmanlıklarını ortaya koymuş ve ortaya çıkan durum nöropsikolojinin en önemli bulguları içinde yerini almıştır

Örneğin, biri gözün sol diğeri sağ görsel alanına düşen iki farklı nesne gösterildiğinde, her iki objenin de ismini kolaylıkla söyleyebilir veya ister sol ister sağ elimiz ile gördüğümüz iki nesneyi diğer nesneler arasından seçip alabiliriz. Bunun nedeni beynimizin bir yarım küresine ulaşan bilgilerin korpus kallosum yoluyla diğer yarım küreye de iletilmesidir. Beynimizin iki yarım küresi arasındaki bu iletişim kesildiğinde, özel deneysel durumlarda kişi sadece gözünün sağ görsel alanı na giren, böylece beynin sol yarım küresine iletilen, nesnenin adını söyleyebilir. Fakat aynı birey, gözünün sol görsel alanına giren, böylece beynin sağ yarım küresine iletilen nesnenin ne olduğunu “bilememektedir”. Bunun nedeni dil işlevlerinin sol beyinde gelişmiş olmasıdır. Sağ beyin görülen nesneyi tanıdığı halde adlandı ramamaktadır. Aynı bireyden sol görsel alanına giren nesneyi sol eli ile göstermesi istendiğinde, ismini söyleyemese dahi nesneyi diğerler nesneler arasından seçip göstermektedir (Gazzaniga, 1967).

Bu örnekten de anlaşıldığı gibi beynimizin sağ ve sol lobları farklı fonksiyonlar konusunda uzmanlaşmıştır. Bu işlevsel farklılaşmaya lateralizasyon denir. Beynimizin sol lobu dil, matematik, ve analitik düşünme gibi işlevlerde uzmanlaşmıştır. Beynimizin sağ lobu ise daha çok uzaysal ve mekânsal oryantasyon ve ilişkiler, görsel canlandırma, yüzleri tanıma ve müzik alanlarında uzmanlaşmıştır. Sağ ve sol lob işlevlerinde ortaya çıkan bu işlevsel farklılaşma, en fazla motor korteks ve dil ile ilgili asosiasyon alanları hedeşenerek incelenmiştir. Fakat, diğer kortikal alanlarda ve korteks altı yapılarda lateralizasyon türünde işlevsel farklılaşmanın varlığına dair sonuçlar bulunmaktadır.

Beyin yarım kürelerinin işlevlerindeki laterilazasyona bağlı olarak beynin sağ veya sol tarafı zarar gördüğünde farklı bozukluklar gözlenmektedir. Özellikle dil işlevlerinde lateralizasyon belirgindir. Konuşma merkezi (Broca alanı) ve dil kavrama merkezi (Wernicke alanı) şeklinde dil ile ilgili iki kortikal alan bulunur. Broca alanı (konuşma alanı) sözcüklerin seslendirilmesi için motor kalıpların oluşturulduğu bölgedir ve frontal lobda ikincil motor korteksin alt kısmında yer alır. Wernicke alanı (dil kavrama alanı) sözel (işitme) ya da görsel (okuma) ifadelerin anlamlandırıldığı ve yorumlandığı bölgedir ve arka asosiasyon alanında yer alır. Dil ile ilgili bu alanlar beynin sol tarafında baskındır ve yerleşime bağlı olarak dil becerileri % 95 oranında sol beyinde gelişmiştir. Beynin sol tarafı hasarlandığında etkilenen dil bölgesine bağlı olarak afazi olarak tanımlanan dil bozuklukları gözlenir. Eğer etkilenen bölge Broca alanıysa, birey dili anlamasına rağmen konuşma yetisini kaybedebilir (Broca afazisi, Paul Broca, 1861); Eğer etkilenen bölge Wernicke alanıysabireyin konuştuğu dil akışkandır fakat anlam taşımaz ve kişi söyleneni anlayamaz (Wernicke afazisi, Wernicke, 1874).

Brocka ve Wernicke bölgelerinin birbirleri ile ilişkisini yazılı bir metnin okunması bağlamında incelenebilir. Yazılı metnin oluşturduğu görsel uyaranlar öncelikle görsel kortekse iletilir ve bu bilgiler orada işlenir. Burada işlenen bilgi daha sonra Wernicke alanına yakın bulunan angular girusa ulaşır ve burada görsel imge işitsel bilgi formuna çevrilir. İşitsel forma çevrilen bu bilgi daha sonra Wernicke alanına iletilerek burada yorumlanır ve sol yarım kürenin daha ön bölgesinde bulunan Broca alanına gönderilir. Broca alanı yazılı metnin okunmasına motor korteksi kontrol ederek katılır. Beyninizin burada bahsi geçen bütün bölgeleri siz bu cümleleri okurken uyum içinde işlev görmektedir. Bu zincirin neresinde hasar oluşursa, o bölgenin bu zincirdeki rolüne göre dil bozukluğu gözlenir.

Arka pariyetal bölge hasarlarında ise neglect olarak adlandırılan ve vücudun ya da çevrenin karşı tarafını yok sayma durumu gözlenir. Bu hasarlarda da lateralizasyon dikkati çeker. Beynin eğer sağ arka pariyetal alanı zarar hasarlanırsa birey sol görsel alanda kalan uyaranları göz ardı edebilir. Örneğin, bu hastalardan bir saat çizmeleri istendiğinde sadece saatin sağ tarafında kalan rakamları çizmektedirler. Karşı tarafı yok sayma durumu sağ pariyetal korteks hasarlarında daha belirgin olarak ortaya çıkar. Bu etkinin özellikle sağ pariyetal asosiasyon alanının hasarına bağlı olması, sağ pariyetal asosiasyon alanının beden ve çevrenin her iki tarafına dikkatin yöneltilmesinde aracılık etmesine, sol pariyetal bölgenin ise dikkatin sadece sağ tarafa yöneltilmesinden sorumlu olmasına bağlıdır. Dolayısıyla, sol taraf zarar gördüğünde sağlam olan sağ taraf eksikliği kısmen kapatabilmektedir.

Bağımsız olarak anlatılan bu yapılar işlevlerini tek başlarına değil diğer beyin bölgeleri/ yapılarıyla kurdukları bağlantılarla yerine getirebilir. Dolayısıyla, merkezi sinir sistemini işlevsel açıdan değerlendirdiğimizde bireysel yapılardan çok bu yapıların birlikte oluşturduğu sistemler ya da sinirsel ağlar öne çıkmaktadır.