Hippocampus: Funksjoner, Anatomi og Patologier (med bilder)
Hippocampus er en hjernestruktur som er en del av det limbiske systemet, og hvis hovedfunksjoner er dannelsen av nye minner, minne og romlig orientering.
Den cerebrale hippocampus er lokalisert i temporal lobe (en av de øvre hjerne strukturer), men er også en del av limbic systemet og er involvert i funksjoner av 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 prosessene for memorisering: inhibering av atferd og romlig orientering.
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 finnes i den nedre kanten av hjernebarken, og det inkluderer ventrale og dorsale deler.
På grunn av beliggenheten er den en del av det limbiske systemet, det vil si gruppen av regioner som ligger i regionen som grenser til hjernebarken, og utveksler informasjon med forskjellige hjernegrupper.
På den ene siden er hippocampus hovedkilde av entorhinal cortex 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 sonene 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 forstand har det blitt demonstrert hvordan denne regionen mottar modulerende innganger av de serotonergiske, dopaminerge og norepinefrinsystemene, og er sterkt forbundet med thalamus.
Fysiologi av hippocampus
Som vi har sagt, har den første hypotesen som hippocampusen utførte funksjoner knyttet til luktesansen, blitt erstattet.
Faktisk ble falsiteten av denne mulige funksjonen av hippocampus demonstrert, og det har vist seg at, selv om denne regionen mottar direkte følelser fra olfaktorisk pære, deltar den ikke i sensorisk funksjon.
Gjennom årene var driften av hippocampus relatert til ytelsen av kognitive funksjoner.
For tiden fokuserer funksjonaliteten i denne regionen på tre hovedaspekter: inhibering, minne og plass.
Den første av disse dukket opp på 1960-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 til hippocampus med atferdsinhibering.
Når det gjelder minne, begynte det å være relatert til den berømte artikkelen av Scoville og Brenda Milner, som beskrev hvordan den kirurgiske ødeleggelsen av hippocampus hos en pasient med epilepsi provokte anterograd amnesi og en svært alvorlig retrograd hukommelsestap.
Den tredje og endelige funksjonen til hippocampus ble initiert av teoriene til Tolmans "kognitive kart" og O'Keefes oppdagelse at nevroner i rottens hippocampus syntes å vise aktivitet relatert til plassering 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 der 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 til theta rytmen når musene var i miljøer som ga frykt eller angstrespons.
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 å overføre den informasjonen som er nødvendig for å hemme visse atferd.
Hippocampus og minne
I motsetning til hippocampusens rolle i hemming, er det i dag en høy vitenskapelig konsensus i å bekrefte at denne regionen utgjør en viktig struktur for minnefunksjonen og utviklingen.
Hovedsakelig hevdes det at hippocampus er hjernestrukturen som muliggjør dannelsen av nye minner om erfarne hendelser, både episodisk og selvbiografisk.
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 forårsaker 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 tidsmessige cortexen.
På samme måte synes hippocampus ikke å være en viktig struktur i læring av motoriske eller kognitive ferdigheter (hvordan man spiller et instrument eller løser logiske puslespill).
Dette faktum avslører tilstedeværelsen av forskjellige typer minne, som styres av forskjellige hjernegrupper, slik at hippocampus ikke dekker alle de mnesiske prosessene i sin helhet, men en god del av dem.
Hippocampus og romlig orientering
Forskning i rottehjerner har vist at hippocampus inneholder en serie neuroner som har "plasser felt".
Dette betyr at en gruppe neuroner i 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 hippocampus aktiveres når dyret fokuserer blikket på bestemte 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 elektroder plassert i individers hippocampus og senere ble de bedt om å bruke en datamaskin til å reise i et virtuelt miljø som representerte en by.
Hippocampus og relaterte sykdommer
Som vi har sett, forårsaker lesjoner i hippocampus en rekke symptomer, de fleste av dem er relatert til minnetap og fremfor alt nedgangen i læringskapasiteten.
Imidlertid er minneproblemer 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 nevroner.
Disse faktorene forklarer de kognitive problemer eller minnefeil som vi kan oppleve når vi blir stresset, og de blir spesielt merkbare blant folk som lider av posttraumatisk stresslidelse.
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 blitt vist at mange fag med skizofreni har en markert reduksjon i størrelsen på denne regionen.
