Részvény:
Hippocampus funkciók, anatómia és patológiák (képekkel)
az hippocampus egy agyi struktúra, amely a limbikus rendszer részét képezi, és amelynek fő funkciói az új emlékek kialakítása - emlékezet és térbeli orientáció.
Az agyi hippocampus a temporális lebenyben (az egyik felső agyi struktúrában) található, de a limbikus rendszer része is, és részt vesz az alsó szerkezetek funkcióiban..
Napjainkban jól dokumentált, hogy a főbb funkciói a kognitív folyamatokhoz kapcsolódnak. Valójában a hippocampus globálisan elismert a memória főszerkezetének.
Ugyanakkor bebizonyosodott, hogy ez a régió két tevékenységet végez a memorizálási folyamatok mellett: a viselkedés gátlása és a térbeli orientáció.
A hippocampus története
A latin hippocampusból származó hippocampust a XVII. Században felfedezte Giulio Cesare Aranzio anatómista..
Nevét a szerkezetének, amely a csikóhal, a hippocampus alakjához hasonlít, megjelenését adja..
Kezdetben volt némi ellentmondás az agy ezen régiójának anatómiájával kapcsolatban, és különböző neveket kaptak, mint például a "selyemhernyó" vagy "ram szarv"..
Hasonlóképpen, a hippocampus két különböző régiójának létezését javasolta: "major hippocampus" és "minor hippocampus".
Jelenleg a hippocampus ez a felosztása elutasításra került, és egyedülálló struktúrának minősül.
Másrészt a felfedezés során a hippocampus a szagérzethez kapcsolódik, és megvédte, hogy ez az agyi szerkezet felelős a szagló ingerek feldolgozásáért és rögzítéséért..
Valójában csak 1900-ban, amikor Vladimir Béjterev kezében volt, a szerkezet valós működését bizonyították, és a hippocampus által végrehajtott memóriafunkciókat kezdték vizsgálni..
Hippocampus anatómiája
A hippocampus az agy régióját képezi, amely a kéreg végén található.
Közelebbről, egy olyan területre vonatkozik, ahol a kéreg a sűrűn csomagolt neuronok egyetlen rétegévé válik.
Ily módon a hippocampus egy kis S-alakú régió, amely az agykéreg alsó szélén található, és amely magában foglalja a ventrális és dorsalis részeket..
Helyének köszönhetően a limbikus rendszer része, vagyis az agyi kéreg határain belül elhelyezkedő régiók csoportja, és információt cserél a különböző agyi régiókkal..
Egyrészt a hippocampus afferensének fő forrása az entorhinális kéreg, és erősen kapcsolódik az agykéreg számos régiójához..
Konkrétan úgy tűnik, hogy a hippocampus szorosan kapcsolódik a prefrontális kéreghez és az oldalsó szelvényterülethez..
A hippocampus összekapcsolása a kéreg ezen területeivel a kognitív folyamatok és a memóriafunkciók nagy részét magyarázza, amit a szerkezet végez..
Másrészről a hippocampus is kapcsolódik az agy alsó régióihoz.
Ebben az értelemben kimutatták, hogy ez a régió hogyan fogadja a szerotoninerg, dopaminerg és norepinefrin rendszerek moduláló bemeneteit, és erősen kapcsolódik a thalamushoz..
A hippocampus fiziológiája
A hippocampus két tevékenységi módon keresztül működik, amelyek mindegyike eltérő működési mintázattal és egy adott neuronok csoportjának részvételével működik..
Ez a két tevékenységi mód a teta hullámok és a szabálytalan aktivitás magasabb mintái (LIA).
A teta hullámok jelennek meg a riasztás és az aktivitás állapotában, valamint a REM alvás közben.
Ez alatt az idő alatt, azaz amikor ébren vagy a REM alvási fázisban vagyunk, a hippocampus hosszú és szabálytalan hullámokat eredményez a piramis neuronok és a szemcsés sejtek által termelt hullámoknál..
Másrészről az LIA alvás közben jelenik meg (kivéve a REM-fázisban) és a mozdulatlanság pillanatait (amikor eszünk és pihenünk).
Hasonlóképpen úgy tűnik, hogy a lassú szöghullámok olyanok, amelyek a legnagyobb kapcsolatban állnak a memóriafolyamatokkal.
Ily módon a pihenés pillanatai kulcsfontosságúak lehetnek a hippocampus számára, hogy információt tároljanak és megtartsanak agyi struktúrájukban..
A hippocampus funkciói
Amint azt már említettük, a kezdeti hipotézis, hogy a hippocampus által a szagérzékeléshez kapcsolódó funkciók helyébe léptek.
Valójában a hippocampus e lehetséges funkciójának hamisságát bizonyították, és bebizonyosodott, hogy bár ez a régió közvetlen afferenseket kap a szaglási izzóból, nem vesz részt az érzékeny működésben..
Az évek során a hippocampus működését a kognitív funkciók teljesítésével kapcsolták össze.
Jelenleg a régió funkcionalitása három fő szempontra összpontosít: gátlás, memória és tér.
Az első az O'keefe és Nadel viselkedésének gátlásának elméletével jött létre a 60-as években.
Ebben az értelemben a hippocampusban bekövetkezett elváltozások esetén megfigyelt hiperaktivitás és gátlási nehézségek kifejlesztették ezt az elméleti vonalat, és a hippocampus működését a viselkedési gátlással összefüggésben alakították ki..
A memóriát illetően a híres Scoville és Brenda Milner cikkéhez kapcsolódott, amely leírta, hogy az epilepsziában szenvedő hippocampus sebészi megsemmisítése anterográd amnéziát és nagyon súlyos retrográd amnéziát váltott ki..
A hippocampus harmadik és utolsó funkcióját Tolman „kognitív térképei” és O'Keefe felfedezésének elméletei indították, hogy a patkányok hippocampusában lévő neuronok a helyhez és a térbeli helyzethez kapcsolódó aktivitást mutatnak.
Hippocampus és gátlás
A hippocampus szerepének felfedezése a viselkedés gátlásában meglehetősen új. Valójában ez a függvény még mindig vizsgálat alatt áll.
Ebben az értelemben a közelmúltban végzett tanulmányok a hippocampus egy bizonyos területének a ventrális hippocampusnak nevezett vizsgálatára összpontosítottak..
Ennek a kis régiónak a vizsgálatakor feltételezték, hogy a hippocampus fontos szerepet játszhat mind a viselkedési gátlásban, mind a szorongás kialakulásában..
Ezeknek a funkcióknak a legfontosabb tanulmányát néhány évvel ezelőtt Joshua A. Gordon végezte.
A szerző rögzítette a ventrális hippocampus és a mediális prefrontális kéreg elektromos aktivitását egerekben, amikor különböző környezeteket fedeztek fel, amelyek némelyike szorongásos válaszokat váltott ki az állatokra..
A tanulmány az agyi régiók közötti agyi aktivitás szinkronizálására összpontosított, mivel ez a tényező az információ átadásának egyedülálló részét képezi.
Mivel a hippocampus és a prefrontális kéreg kapcsolódik, a szinkronizáció minden környezetben nyilvánvalóvá vált, ahol egereknek volt kitéve..
Azonban az állatok szorongását okozó helyzetekben megfigyelték, hogy mindkét agyi rész közötti szinkronizáció megnövekedett.
Hasonlóképpen azt is kimutatták, hogy a prefrontális kéreg növekedett a théta ritmus aktivitásában, amikor az egerek olyan környezetben voltak, ahol félelem vagy szorongásos válaszok keletkeztek.
A théta aktivitásának ez a növekedése az egerek szkennelési viselkedésének jelentős csökkenéséhez kapcsolódott, így arra a következtetésre jutottak, hogy a hippocampus az a terület, amely felelős az egyes viselkedések gátlásához szükséges információk továbbításáért..
Hippocampus és memória
Ellentétben a hippocampus gátlásában betöltött szerepével, ma nagy tudományos konszenzus van abban, hogy megerősíti, hogy ez a régió létfontosságú szerkezete a memória működésének és fejlődésének..
Főként megvédik, hogy a hippocampus az agyi struktúra, amely lehetővé teszi új, emlékezetes események kialakulását, mind az epizodikus, mind az önéletrajzi eseményeket..
Ily módon arra a következtetésre jutottunk, hogy a hippocampus az agy területe, amely lehetővé teszi az információ tanulását és megtartását.
Ezeket a hipotéziseket mind a többszörös idegtudományi kutatás, mind pedig a hippocampusban előforduló károsodást okozó tünetek bizonyították..
Ebben az értelemben bebizonyosodott, hogy a súlyos sérülések ebben a régióban súlyos nehézségeket okoznak az új emlékek kialakulásában, és gyakran befolyásolják a sérülés előtt kialakult emlékeket is..
Azonban a memóriában a hippocampus fő szerepe inkább a tanulásban rejlik, mint a korábban tárolt információk lekérése.
Valójában azt állítják, hogy amikor az emberek egy memóriát alkotnak, ezt először a hippocampusban tárolják, de az idő múlásával az információ hozzáférhetővé teszi az időbeli kéreg más régióit is..
Hasonlóképpen, a hippocampus nem tűnik fontos szerkezetnek a motoros vagy kognitív készségek tanulásában (hogyan kell játszani egy eszközt vagy megoldani a logikai rejtvényeket).
Ez a tény különbözõ típusú memória jelenlétét tárja fel, amelyeket különböző agyi régiók irányítanak, így a hippocampus nem fedi le teljes egészében az összes mnemonikus folyamatot, hanem jó részüket..
Hippocampus és térbeli tájolás
A patkány agyában végzett bizonyos kutatások azt mutatták, hogy a hippocampus olyan idegsejteket tartalmaz, amelyek "helymezőkkel" rendelkeznek..
Ez azt jelenti, hogy a hippocampus neuronjainak csoportja akciópotenciálokat vált ki (információt továbbít), amikor az állat egy adott helyen áthalad környezetében.
Hasonlóképpen, Edmund Rolls leírta, hogy a hippocampus egyes neuronjai aktiválódnak, amikor az állat tekintetét a környezetének bizonyos aspektusaira összpontosítja.
Ily módon a rágcsálókkal végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a hippocampus létfontosságú terület lehet a tájékozódási képesség és a térbeli memória kialakulásában..
Az embereknél az adatok sokkal korlátozottabbak az ilyen típusú kutatási nehézségek miatt.
Azonban az epilepsziában szenvedő betegekben "hely neuronokat" találtak, akik invazív eljárást hajtottak végre támadásuk forrásának megtalálására..
A tanulmányban az elektródákat az egyének hippokampuszába helyeztük, majd később felkérték őket arra, hogy egy számítógépet használjanak egy városi virtuális környezetben való mozgáshoz..
Hippocampus és kapcsolódó betegségek
Amint láttuk, a hippocampusban bekövetkezett károsodások számos tünetet okoznak, amelyek többsége a memóriavesztéssel és mindenekelőtt a csökkent tanulási képességgel kapcsolatos..
A súlyos sérülések okozta memória problémák azonban nem az egyetlen betegség, amely a hippocampushoz kapcsolódik..
Valójában úgy tűnik, hogy 4 fő betegségnek van valamilyen összefüggése az agy régió működésével. Ezek a következők:
Agy degenerációja
Úgy tűnik, hogy az agy normális és patológiai öregedése szorosan kapcsolódik a hippocampushoz.
Így az életkorral kapcsolatos memóriaproblémák vagy az idős korban tapasztalt kognitív képességek csökkenése a hippocampus neuronális populációjának csökkenésével függ össze..
Ez a kapcsolat sokkal inkább észrevehető az olyan neurodegeneratív betegségekben, mint az Alzheimer-kór, amelyben az agyi régió neuronjainak tömeges halálát figyelték meg.
feszültség
A hippocampus nagy mennyiségű ásványokortikoid receptorokat tartalmaz, és ez a régió nagyon érzékeny a stresszre.
A stressz befolyásolhatja a hippocampust az ingerlékenység csökkentésével, genesis gátlásával és néhány neuronjának atrófiájával.
Ezek a tényezők megmagyarázzák a kognitív problémákat vagy a memória meghibásodásait, amelyeket a stressz során tapasztalhatunk, és különösen érzékelhetőek a traumatikus stressz-betegségben szenvedők körében..
epilepszia
A hippocampus gyakran az epilepsziás rohamok középpontjában áll. A hippocampus szklerózisa a szöveti károsodás leggyakrabban látható típusa a temporális lebeny epilepsziában.
Nem világos azonban, hogy az epilepszia a hippocampus működésének rendellenességei miatt következik be, vagy ha az epilepsziás rohamok a hippocampusban rendellenességeket okoznak..
skizofrénia
A skizofrénia olyan idegrendszeri betegség, amely számos rendellenesség jelenlétét jelenti az agyi szerkezetben.
A betegséghez leginkább kapcsolódó terület az agykéreg, azonban a hippocampus is fontos lehet, mivel bebizonyosodott, hogy sok skizofrénia szenvedő személy jelentősen csökkenti a régió méretét..
Magyarázó videó
referenciák
- Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. Az emberi hippocampus és a térbeli és epizódikus memória. Neuron 2002; 35: 625-41.
- Chicurel ME, Harris KM A CA3 elágazó dendrites gerincek szerkezetének és összetételének háromdimenziós elemzése és szinaptikus kapcsolatuk a mohás rostpályákkal a patkány hippocampusban. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
- Drew LJ, Fusi S, R. R. Felnőtt neurogenezis az emlős hippocampusban: Miért a gyrus? Ismerje meg a Mem 2013 programot; 20: 710-29.
- Hales JB et al. A mediális entorinális cortex elváltozások csak részlegesen megzavarják a hippocampális hely sejteket és a hippocampus-függő helymemóriát. Cell Rep 2014; 9: 893-01.
- Keefe JO, Nadel L. A hippokampusz kognitív térképként. Oxford: Clarendon Press. 1978.
- Kivisaari SL, Probst A, Taylor KI. A Perirhinal, Entorhinal és Parahippocampal Cortices és a Hippocampus: Az MR képekben a funkcionális anatómia és a protokoll szegmentálására vonatkozó áttekintése. Springer Berlin Heidelberg 2013. p. 239-67.
- Witter MP, Amaral DG. A majom: V kivetítése a gyrus dentate, hippocampus és subicular komplexére. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.