Објави:
Функције хипокампуса, анатомија и патологије (са сликама)
Тхе хиппоцампус је мождана структура која је део лимбичког система и чије су главне функције формирање нових меморија - меморијска и просторна оријентација.
Хипокампус мозга се налази у темпоралном режњу (једна од горњих можданих структура), али је такође део лимбичког система и укључен је у функције нижих структура..
Данас је добро документовано да су главне функције које обављају повезане са когнитивним процесима. Заправо, хипокампус је глобално препознат као главна структура меморије.
Међутим, показано је како овај регион поред процеса памћења обавља и двије активности: инхибицију понашања и просторну оријентацију..
Историја хипокампуса
Хипокампус, из латинског хипокампуса, открио је у седамнаестом веку анатом Гиулио Цесаре Аранзио.
Своје име дугује изгледу његове структуре, која подсећа на облик морског коњица, хипокампуса.
У почетку је било неких контроверзи око анатомије овог региона мозга и дата су им различита имена као што су "свилена буба" или "рогова овна"..
Исто тако, предложено је постојање два различита региона хипокампуса: "велики хипокампус" и "мали хипокампус"..
Тренутно, ова подјела хипокампуса је одбијена и класификована је као јединствена структура.
С друге стране, у свом открићу, хипокампус је био повезан са смрадом и бранио да је ова структура мозга одговорна за обраду и снимање олфакторних стимуланса..
Заправо, тек 1900. године, када је у рукама Владимира Бејтерова, показано је стварно функционисање структуре и почеле су се истраживати функције памћења које је вршио хипокампус..
Анатомија хипокампуса
Хипокампус представља подручје мозга које се налази на крају кортекса.
Конкретно, бави се подручјем где се кортекс сужава у један слој густо запакованих неурона.
На тај начин, хипокампус је мали С-облик који се налази на доњој ивици церебралног кортекса и који укључује вентралне и дорзалне делове..
Због свог положаја, она је део лимбичког система, односно групе региона који се налазе у региону који граничи са можданом кортексу и размењује информације са различитим регионима мозга..
С једне стране, главни извор аферента хипокампуса је енторхинални кортекс и снажно је повезан са великим бројем региона мождане коре..
Конкретно, чини се да је хипокампус уско повезан са префронталним кортексом и латералном септалном површином..
Веза хипокампуса са овим областима кортекса објашњава велики део когнитивних процеса и меморијских функција које структура обавља.
С друге стране, хипокампус је такође повезан са доњим деловима мозга.
У том смислу, показано је како овај регион прима модулирајуће улазе од серотонинергичких, допаминергичких и норепинефринских система и снажно је повезан са таламусом..
Физиологија хипокампуса
Хипокампус дјелује кроз два начина дјеловања, сваки са другачијим обрасцем функционирања и са учешћем одређене групе неурона..
Ова два начина деловања су тхета таласи и виши обрасци неправилне активности (ЛИА).
Тхета таласи се појављују током стања узбуне и активности, као и током РЕМ фазе сна.
За то време, то јест, када смо будни или у РЕМ фази спавања, хипокампус ради дугим и неправилним таласима које производе пирамидални неурони и грануларне ћелије..
С друге стране, ЛИА се појављује током спавања (осим у РЕМ фази) иу тренуцима непокретности (када једемо и одморимо).
Исто тако, чини се да су спори угловни таласи они који имају највећу везу са процесима памћења.
На тај начин, моменти одмора би били кључни за хипокампус да сачува и задржи информације у њиховим мозговним структурама..
Функције хипокампуса
Као што смо рекли, почетна хипотеза да су хипокампус обављали функције везане за мирис је замењен.
У ствари, показана је неистина ове могуће функције хипокампуса и показано је да, иако овај регион прима директне аферентне од мирисне сијалице, он не учествује у осетљивом функционисању.
Током година, било је повезано функционисање хипокампуса са перформансом когнитивних функција.
Тренутно се функционалност овог региона фокусира на три главна аспекта: инхибиција, меморија и простор.
Први се појавио 60-их година кроз теорију инхибиције понашања О'кеефе и Надела.
У том смислу, хиперактивност и тешкоћа инхибиције код животиња са лезијама у хипокампусу су развиле ову теоријску линију и повезале функционисање хипокампуса са инхибицијом понашања..
Што се тиче сећања, почело се повезивати са познатим чланком Сцовиллеа и Бренда Милнер, који је описао како је хируршко уништавање хипокампуса код пацијента са епилепсијом изазвало антероградну амнезију и веома озбиљну ретроградну амнезију..
Трећа и коначна функција хипокампуса иницирана је теоријама Толманових "когнитивних мапа" и О'Кифовим открићем да су се неурони у хипокампусу пацова показали као да показују активност везану за локацију и просторну ситуацију..
Хипокампус и инхибиција
Откриће улоге хипокампуса у инхибицији понашања је недавно. У ствари, ова функција је још увијек под истрагом.
У том смислу, недавне студије су се фокусирале на испитивање специфичног подручја хипокампуса званог вентрални хипокампус..
У истраживању овог малог региона, претпостављено је да би хипокампус могао да игра важну улогу иу инхибицији понашања иу развоју анксиозности..
Најважнију студију о овим функцијама спровео је Јосхуа А. Гордон пре неколико година.
Аутор је забележио електричну активност вентралног хипокампуса и медијалног префронталног кортекса код мишева приликом истраживања различитих окружења, од којих су неки изазвали анксиозне реакције на животиње..
Студија се фокусирала на тражење синхронизације активности мозга између региона мозга, јер овај фактор представља синго информација.
Како су хипокампус и префронтални кортекс повезани, синхронизација је постала очигледна у свим срединама где је била изложена мишевима..
Међутим, у ситуацијама које су изазвале анксиозност код животиња, уочено је да је синхронизација између оба церебрална дијела повећана.
Исто тако, показано је и како је префронтални кортекс доживио повећање активности тхета ритма када су мишеви били у окружењима која су произвела одговоре страха или анксиозности..
Ово повећање тхета активности било је повезано са значајним смањењем понашања мишева у скенирању, тако да је закључено да је хипокампус регион одговоран за преношење потребних информација да би се инхибирало одређено понашање..
Хипокампус и памћење
За разлику од улоге хипокампуса у инхибицији, данас постоји висок научни консензус у потврђивању да овај регион представља виталну структуру за функционисање и развој меморије.
Углавном се брани да је хипокампус структура мозга која омогућава формирање нових сећања на доживљене догађаје, како епизодне тако и аутобиографске..
На тај начин се закључује да је хипокампус подручје мозга које омогућава учење и задржавање информација.
Ове хипотезе су обилно демонстриране и вишеструким неурознанственим истраживањима и, изнад свега, симптоматологијом која производи лезије у хипокампусу..
У том смислу, показано је како тешке повреде у овом региону изазивају велике тешкоће у формирању нових сећања и често утичу и на успомене формиране пре повреде..
Међутим, главна улога хипокампуса у памћењу лежи више у учењу него у враћању претходно похрањених информација.
У ствари, тврди се да када људи формирају меморију, то се прво чува у хипокампусу, али са временом информација приступа другим регионима темпоралног кортекса..
Исто тако, чини се да хипокампус није важна структура у учењу моторичких или когнитивних вјештина (како играти инструмент или рјешавати логичке загонетке).
Ова чињеница открива присуство различитих типова меморије, којима управљају различита подручја мозга, тако да хипокампус не покрива све мнемоничке процесе у потпуности, већ добар дио њих..
Хипокампус и просторна оријентација
Одређена истраживања проведена у мозгу пацова показала су да хипокампус садржи низ неурона који имају "поља поља".
То значи да група неурона хипокампуса покреће акционе потенцијале (преноси информације) када животиња прође кроз одређено место у својој околини.
Исто тако, Едмунд Роллс је описао како се одређени неурони хипокампуса активирају када животиња фокусира свој поглед на одређене аспекте свог окружења..
На овај начин, студије са глодарима су показале да хипокампус може бити витална регија у развоју способности оријентације и просторне меморије..
Код људи, подаци су много ограниченији због тешкоћа које ова врста истраживања има.
Међутим, "неурони места" су такође пронађени код испитаника са епилепсијом који су извршили инвазивну процедуру да би пронашли извор својих напада..
У студији су електроде постављене у хипокампус појединаца, а касније су замољене да користе компјутер за кретање у виртуалном окружењу које представља град..
Хипокампус и сродне болести
Као што смо видели, лезије у хипокампусу производе низ симптома, од којих се већина односи на губитак памћења и, пре свега, на смањену способност учења..
Међутим, проблеми са памћењем узроковани тешким повредама нису једине болести повезане са хипокампусом..
Чини се да четири главне болести имају неку врсту повезаности са функционисањем овог региона мозга. То су:
Дегенерација мозга
Чини се да је и нормално и патолошко старење мозга уско повезано са хипокампусом.
Дакле, проблеми са памћењем који су повезани са старошћу или смањењем когнитивних способности током старости повезани су са смањењем неуронске популације хипокампуса..
Ова веза постаје много приметнија у неуродегенеративним болестима као што је Алцхајмерова болест, у којој се посматра масивна смрт неурона у овом подручју мозга..
Стресс
Хипокампус садржи високе нивое минералокортикоидних рецептора, што овај регион чини веома осетљивим на стрес.
Стрес може утицати на хипокампус тако што смањује ексцитабилност, инхибира генезу и изазива атрофију неких њених неурона.
Ови фактори објашњавају когнитивне проблеме или неуспјехе у памћењу које можемо искусити када смо под стресом и постају посебно примјетни међу људима који пате од посттрауматског стресног поремећаја..
Епилепсија
Хипокампус је често фокус епилептичких нападаја. Склероза хипокампуса је најчешће видљиви тип оштећења ткива у епилепсији темпоралног режња.
Међутим, није јасно да ли се епилепсија јавља због абнормалности у функционисању хипокампуса или ако епилептички нападаји узрокују абнормалности у хипокампусу..
Шизофренија
Схизофренија је неуроразвојна болест која укључује присуство бројних абнормалности у структури мозга.
Регион који је највише повезан са болешћу је мождана кора, међутим, хипокампус би такође могао бити важан, јер је показано да многи субјекти са шизофренијом имају значајно смањење величине овог региона..
Екпланатори видео
Референце
- Бургесс Н, Магуире ЕА, О'Кеефе Ј. Људски хипокампус и просторна и епизодна меморија. Неурон 2002; 35: 625-41.
- Цхицурел МЕ, Харрис КМ Тродимензионална анализа структуре и састава разгранатих дендритичних спина ЦА3 и њихових синаптичких односа са боссонима влакана маховине у хипокампусу штакора. Ј Цомп Неурол 1999; 325: 169-82.
- Древ Љ, Фуси С, Хен Р. Одрасла неурогенеза у хипокампусу сисара: Зашто дентатни гирус? Леарн Мем 2013; 20: 710-29.
- Халес ЈБ, ет ал. Медијалне енторхиналне лезије кортекса само делимично ометају ћелије хипокампалног места и меморијску меморију овисну о хипокампусу. Целл Реп 2014; 9: 893-01.
- Кеефе ЈО, Надел Л. Хипокампус као когнитивна мапа. Окфорд: Цларендон Пресс. 1978.
- Кивисаари СЛ, Пробст А, Таилор КИ. Перирхинални, енторинални и парахипокампални кортекси и хипокампус: преглед функционалне анатомије и протокола за њихову сегментацију у МР сликама у фМРИ. Спрингер Берлин Хеиделберг 2013. стр. 239-67.
- Виттер МП, Амарал ДГ. Енторинални кортекс мајмуна: В пројекције на дентални гирус, хипокампус и субикуларни комплекс. Ј Цомп Неурол 1991; 307: 437-59.