Dele:
Hippocampus Funksjoner, Anatomi og Patologier (med bilder)
den hippocampus er en hjernestruktur som er en del av det limbiske systemet, og hvis hovedfunksjoner er dannelsen av nye minner -memory- og romlig orientering.
Den cerebrale hippocampus er lokalisert i temporal lobe (en av de øvre hjernestrukturene), men er også en del av det limbiske systemet og er involvert i funksjonene til de nedre strukturer.
I dag er det godt dokumentert at hovedfunksjonene det utfører er relatert til kognitive prosesser. Faktisk er hippocampus anerkjent globalt som hovedstrukturen i minnet.
Det har imidlertid blitt demonstrert hvordan denne regionen utfører to aktiviteter i tillegg til memoriseringsprosessene: inhibering av atferd og romlig orientering.
Historie av hippocampus
Hippocampus, fra den latinske hippocampus, ble oppdaget i det syttende århundre av anatomisten Giulio Cesare Aranzio.
Den skylder sitt navn til utseendet på sin struktur, som ligner form av sjøhest, hippocampus.
I utgangspunktet var det noen kontroverser om anatomien til denne regionen av hjernen og ble gitt forskjellige navn som "silkeorm" eller "ramhorn".
På samme måte ble eksistensen av to forskjellige regioner av hippocampus foreslått: "major hippocampus" og "minor hippocampus".
For tiden er denne underavdelingen av hippocampus blitt avvist, og den er klassifisert som en unik struktur.
På den annen side, i sin oppdagelse, var hippocampus relatert til luktesansen og forsvart at denne hjernestrukturen var ansvarlig for behandling og innspilling av olfaktoriske stimuli.
Faktisk var det ikke før år 1900 da Vladimir Béjterevs hender viste den virkelige funksjonen av strukturen, og hippokampusens funksjoner ble undersøkt..
Hippocampus anatomi
Hippocampus utgjør en hjernegruppe som ligger på slutten av cortex.
Nærmere bestemt handler det om et område hvor cortexen smelter inn i et enkelt lag tykt pakket neuroner.
På denne måten er hippocampus en liten S-formet region som er funnet på den nedre kanten av hjernebarken, og som inkluderer ventrale og dorsale deler..
På grunn av sin beliggenhet er det en del av det limbiske systemet, det vil si gruppen av regioner som ligger i regionen som grenser til hjernebarken, og utveksler informasjon med ulike hjernegrupper..
På den ene siden er hippocampus hovedkilde den entorhine cortexen, og den er sterkt forbundet med et stort antall regioner i hjernebarken..
Nærmere bestemt ser det ut til at hippocampus er nært relatert til prefrontal cortex og lateral septal-området.
Forbindelsen av hippocampus med disse områdene i cortex forklarer en stor del av kognitive prosesser og minnefunksjoner som strukturen utfører.
På den annen side er hippocampus også forbundet med de nedre områdene av hjernen.
I denne forbindelse har det vist seg som denne regionen mottar inngangssignaler modulatorer av serotoninergisk, dopaminerge system og noradrenalin, og er sterkt knyttet til thalamus.
Fysiologi av hippocampus
Hippocampus opererer gjennom to aktivitetsmåter, hver med et annet mønster av funksjon og med deltakelse av en bestemt gruppe neuroner.
Disse to aktivitetsmåtene er theta-bølger og høyere mønstre for uregelmessig aktivitet (LIA).
Theta-bølger vises under varsel og aktivitetsstatus, så vel som under REM-fasen av søvn.
I løpet av denne tiden, det vil si når vi er våken eller i REM-søvnfasen, fungerer hippocampus av lange og uregelmessige bølger produsert av pyramidale neuroner og granulære celler..
På den annen side vises LIA under søvnen (unntatt i REM-fasen) og i øyeblikkene av immobilitet (når vi spiser og hviler).
På samme måte synes det å være hvor treg vinkelbølger er de som har størst sammenheng med minneprosesser.
På denne måten vil hvilemomenter være nøkkel for hippocampus å lagre og beholde informasjon i hjernekonstruksjonene..
Funksjoner av hippocampus
Som vi har sagt, har den første hypotesen som hippocampusen utførte funksjoner knyttet til luktesansen, blitt erstattet.
Faktisk ble det falskheten av dette potensialet demonstrert hippocampal funksjon og viser hvordan, til tross for at dette område mottar direkte input fra luktelappen, ikke deltar i det følsomme operasjon.
Gjennom årene var det relatert til hippocampusens funksjon med ytelsen av kognitive funksjoner.
For tiden fokuserer funksjonaliteten i denne regionen på tre hovedaspekter: inhibering, minne og plass.
Den første kom fram på 60-tallet gjennom teorien om inhibering av oppførselen til O'keefe og Nadel.
I denne forstand utviklet hyperaktiviteten og vanskeligheten av hemming i observert hos dyr med lesjoner i hippocampus denne teoretiske linjen og relaterte funksjonen av hippocampus med atferdsinhibering..
Når det gjelder minne, begynte det å forholde kjølvannet av den berømte artikkel av Scoville og Brenda Milner, der han beskrev hvordan den kirurgiske ødeleggelse av hippocampus hos en pasient med epilepsi han forårsaket anterograd amnesi og alvorlig retrograd amnesi.
Den tredje og siste funksjon av hippocampus ble initiert av teoriene til "kognitive kart" av Tolman s O'Keefe og oppdage at neuronene i hippocampus hos rotter syntes å vise en aktivitet beslektet med plasseringen og romlig situasjon.
Hippocampus og inhibering
Oppdagelsen av hippocampusrollens rolle i atferdshemming er ganske nylig. Faktisk er denne funksjonen fortsatt under undersøkelse.
I denne forstand har nyere studier fokusert på å undersøke en bestemt region av hippocampus kalt ventral hippocampus..
I undersøkelsen av denne lille regionen har det blitt postulert at hippocampus kunne spille en viktig rolle både i adferdshemming og i utviklingen av angst.
Den viktigste studien om disse funksjonene ble gjennomført for noen år siden av Joshua A. Gordon.
Forfatteren registrerte den elektriske aktiviteten til ventralhippocampus og medial prefrontal cortex hos mus når man utforsket forskjellige miljøer, hvorav noen fremkalte angstsvar på dyrene..
Studien fokuserte på å søke synkronisering av hjerneaktivitet mellom hjernegrupper, siden denne faktoren utgjør en singel av informasjonsoverføring.
Som hippocampus og prefrontale cortex er koblet, ble synkroniseringen tydelig i alle miljøer hvor den ble utsatt for mus.
Imidlertid i de situasjonene som forårsaket angst hos dyrene, ble det observert at synkroniseringen mellom begge cerebrale deler ble økt.
På samme måte ble det også demonstrert hvordan prefrontal cortex opplevde en økning i aktiviteten av theta rytmen når musene var i miljøer som ga frykt eller angstresponser.
Denne økningen i theta-aktivitet var relatert til en merkbar reduksjon i musens skanneadferd, så det ble konkludert med at hippocampus er regionen som er ansvarlig for overføring av nødvendig informasjon for å hemme visse atferd.
Hippocampus og minne
I motsetning til hippocampusens rolle i hemming, er det i dag en høy vitenskapelig konsensus for å bekrefte at denne regionen utgjør en viktig struktur for funksjon og utvikling av minne.
Hovedsakelig er det forsvaret at hippocampus er hjernestrukturen som tillater dannelsen av nye minner om de erfarne hendelsene, både episodiske og selvbiografiske.
På denne måten konkluderes det med at hippocampus er hjernen som tillater læring og oppbevaring av informasjon.
Disse hypotesene har blitt sterkt demonstrert både ved flere nevrovitenskapelige undersøkelser og fremfor alt ved symptomatologien som gir lesjoner i hippocampus..
I denne forstand har det blitt vist hvordan alvorlige skader i denne regionen forårsaker dype vanskeligheter ved dannelsen av nye minner og ofte også påvirker minner som er dannet før skaden.
Hippocampus hovedrolle i minnet ligger imidlertid mer i å lære enn å hente tidligere lagret informasjon.
Faktisk er det hevdet at når folk danner et minne, blir dette først lagret i hippocampus, men med tiden går informasjonen til andre områder av den tidlige cortex.
På samme måte synes hippocampus ikke å være en viktig struktur når det gjelder å lære motoriske eller kognitive ferdigheter (hvordan man spiller et instrument eller løser logiske puslespill).
Dette faktum viser tilstedeværelsen av forskjellige typer minne, som styres ved hjelp av forskjellige hjerneregioner, slik at hippocampus ikke dekker alle mnemoniske prosesser for å fullføre, men de fleste av dem.
Hippocampus og romlig orientering
Visse undersøkelser gjort i rottehjerner har vist at hippocampus inneholder en serie neuroner som har "plasser felt".
Dette betyr at en gruppe neuroner av hippocampus utløser handlingspotensialer (overfør informasjon) når dyret passerer gjennom et bestemt sted i sitt miljø.
På samme måte beskriver Edmund Rolls hvordan visse nevroner av hippocampusen aktiveres når dyret fokuserer blikket på visse aspekter av omgivelsene.
På denne måten har studier med gnagere vist at hippocampus kan være en viktig region i utviklingen av orienteringsevne og romlig minne.
I mennesker er dataene mye begrenset på grunn av vanskelighetene som denne typen forskning utgjør.
Imidlertid ble "stedne neuroner" også funnet hos personer med epilepsi som utførte en invasiv prosedyre for å lokalisere kilden til angrepene sine..
I studien ble elektrodene plassert i individens hippocampus, og senere ble de bedt om å bruke en datamaskin til å bevege seg i et virtuelt miljø som representerer en by.
Hippocampus og relaterte sykdommer
Som vi har sett, gir lesjoner i hippocampus en rekke symptomer, de fleste av dem er relatert til minnetap og fremfor alt redusert læringskapasitet.
Imidlertid er minnesproblemer forårsaket av alvorlige skader ikke de eneste sykdommene knyttet til hippocampus..
Faktisk synes 4 store sykdommer å ha noen form for sammenheng med funksjonen i denne hjernegionen. Disse er:
Hjerne degenerasjon
Både normal og patologisk aldring av hjernen ser ut til å være nært knyttet til hippocampus.
Dermed er minnesproblemene knyttet til alder eller nedgangen i kognitive evner opplevd i alderen, knyttet til en reduksjon i hippocampus nevronbefolkning..
Dette forholdet blir mye mer merkbart i nevrodegenerative sykdommer som Alzheimer, der en massiv død av nevronene i denne hjernegionen er observert.
stresset
Hippocampus inneholder høye nivåer av mineralocorticoid reseptorer, noe som gjør denne regionen svært utsatt for stress.
Stress kan påvirke hippocampus ved å redusere excitability, hemme genesis og forårsake atrofi av noen av sine neuroner.
Disse faktorene forklarer de kognitive problemer eller minnesfeil som vi kan oppleve når vi blir stresset, og de blir spesielt merkbare blant folk som lider av posttraumatisk stressforstyrrelse.
epilepsi
Hippocampus er ofte fokus for epileptiske anfall. Sklerose av hippocampus er den mest synlige typen av vevskader i temporal lobe epilepsi.
Det er imidlertid ikke klart om epilepsi oppstår på grunn av abnormiteter i hippocampusens funksjon eller hvis epileptiske anfall forårsaker abnormiteter i hippocampus..
schizofreni
Schizofreni er en nevrodevelopmental sykdom som involverer tilstedeværelsen av en rekke abnormiteter i hjernestrukturen.
Regionen mest forbundet med sykdommen er hjernebarken, men hippocampus kan også være viktig, siden det har vist seg at mange fag med skizofreni har en signifikant reduksjon i størrelsen på denne regionen.
Forklarende video
referanser
- Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. Den menneskelige hippocampus og romlig og episodisk minne. Neuron 2002; 35: 625-41.
- Chicurel ME, Harris KM Tre-dimensjonal analyse av strukturen og sammensetningen av CA3 dendrittutløperne forgrenede og deres synaptiske BOUTONS forbindelser med mosekledd fiber i rottehippocampus. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
- Drew LJ, Fusi S, Hen R. Voksne neurogenese i pattedyrhippocampus: Hvorfor dentate gyrus? Lær Mem 2013; 20: 710-29.
- Hales JB, et al. Medial entorhinal cortex lesjoner forstyrrer bare delvis hippokampale stedceller og hippocampus-avhengig stedminne. Cell Rep 2014; 9: 893-01.
- Keefe JO, Nadel L. Hippocampus som et kognitivt kart. Oxford: Clarendon Press. 1978.
- Kivisaari SL, Probst A, Taylor KI. Den perirhinal, entorhinal og parahippocampal cortex og hippocampus: En oversikt over funksjonell anatomi og protokoll for MR-bilder i sin segmentering I fMRI. Springer Berlin Heidelberg 2013. s. 239-67.
- Witter MP, Amaral DG. Entorhinal cortex av apen: V projeksjoner til dentate gyrus, hippocampus og subikulært kompleks. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.