Dela med sig:
Hippocampusfunktioner, anatomi och patologier (med bilder)
den hippocampus är en hjärnstruktur som ingår i det limbiska systemet och vars huvuduppgifter är bildandet av nya minnen -memoriska och rumsliga orientering.
Den cerebrala hippocampusen är belägen i den tidiga loben (en av de övre hjärnstrukturerna) men är också en del av det limbiska systemet och är inblandad i de nedre strukturernas funktioner.
Numera är det väl dokumenterat att de huvudsakliga funktionerna som den utför är relaterade till kognitiva processer. Faktum är att hippocampus är globalt känd som huvudstrukturen i minnet.
Det har emellertid visat sig hur denna region utför två aktiviteter förutom minnesprocesserna: inhiberingen av beteende och den rumsliga orienteringen.
Hippocampus historia
Hippocampus, från den latinska hippocampusen, upptäcktes under 1700-talet av anatomisten Giulio Cesare Aranzio.
Den skylder sitt namn på utseendet på sin struktur, som liknar havsformens form, hippocampus.
Initialt fanns det viss kontrovers om anatomin i denna region i hjärnan och fick olika namn som "silkesmask" eller "ramhorn".
På samma sätt föreslog förekomsten av två olika regioner av hippocampus: "major hippocampus" och "minor hippocampus".
För närvarande har denna underavdelning av hippocampus avvisats och den klassificeras som en unik struktur.
Å andra sidan var hippocampus i sin upptäckt relaterad till luktsans och försvarade att denna hjärnstruktur var ansvarig för behandling och inspelning av olfaktoriska stimuli.
Faktum är att det inte var förrän år 1900 när Vladimir Béjterevs händer visades att strukturens verkliga funktion och hippocampusens funktioner började undersökas..
Hippocampus anatomi
Hippocampus utgör en hjärnregion som ligger i slutet av cortexen.
Specifikt handlar det om ett område där cortexen försvinner i ett enda lager av tätt packade neuroner.
På detta sätt är hippocampus en liten S-formad region som finns på den nedre kanten av hjärnbarken, och som inkluderar ventrala och dorsala delar..
På grund av sitt läge är det en del av det limbiska systemet, det vill säga gruppen av regioner som ligger i regionen som gränsar till hjärnbarken och utbyter information med olika hjärnregioner..
Å ena sidan är hippocampus huvudkälla den entorhina cortexen och den är starkt kopplad till ett stort antal regioner i hjärnbarken..
Specifikt framgår det att hippocampus är nära besläktad med prefrontal cortex och lateralt septalområde.
Hippocampusanslutning med dessa områden i cortex förklarar en stor del av de kognitiva processerna och minnesfunktionerna som strukturen utför.
Å andra sidan är hippocampus också ansluten till hjärnans nedre delar.
I detta avseende har det visats som denna region mottar ingångar modulatorer av serotoninerga, dopaminerga systemet och norepinefrin, och är starkt förbunden med thalamus.
Hippocampus fysiologi
Hippocampus verkar genom två aktivitetssätt, var och en med ett annat funktionsmönster och med deltagande av en specifik grupp neuroner.
Dessa två aktivitetssätt är thetavågor och de högre mönstren för oregelbunden aktivitet (LIA).
Theta-vågor uppträder under varning och aktivitetsstatus, liksom under sömnens REM-fas.
Under denna tid, det vill säga när vi är vakna eller i REM sova fasen, arbetar hippocampus med långa och oregelbundna vågor som produceras av pyramidala neuroner och granulära celler..
Å andra sidan visas LIA under sömnen (utom i REM-fasen) och i oändlighetstimmarna (när vi äter och vilar).
På samma sätt verkar det vara hur långsamt vinkelvågor är de som har störst relation med minnesprocesser.
På detta sätt skulle viloläge vara nyckeln för hippocampus att lagra och behålla information i sina hjärnstrukturer..
Funktioner av hippocampus
Som vi sagt har den ursprungliga hypotesen om att hippocampus utförde funktioner som är relaterade till luktsansen ersatts.
I själva verket var falskheten i denna potential visade hippocampus funktion och har visat hur trots att denna region får direkt ingång från luktloben, inte deltar i den känsliga operation.
Under åren var det relaterat hippocampusens funktion med prestationen av kognitiva funktioner.
För närvarande fokuserar funktionaliteten i denna region på tre huvudaspekter: hämning, minne och rymd.
Den första kom fram på 60-talet genom teorin om inhiberingen av O'keefes och Nadels beteende.
I denna mening utvecklades hyperaktiviteten och svårigheten för hämning i djur med lesioner i hippocampus denna teoretiska linje och relaterade hippocampusens funktion med beteendehämning..
När det gäller minne, började det att relatera kölvattnet av den berömda artikel av Scoville och Brenda Milner, där han beskrev hur det kirurgiska förstörelsen av hippocampus hos en patient med epilepsi han orsakade anterograd amnesi och allvarliga retrograd amnesi.
Den tredje och sista funktionen hos hippocampus initierades av teorier om "kognitiva kartor" av Tolman s O'Keefe och upptäcka att nervceller i hippocampus hos råttor tycktes visa en relaterad aktivitet med plats och rumslig situation.
Hippocampus och inhibering
Upptäckten av hippocampusens roll vid beteendemässig inhibering är ganska nyligen. Faktum är att denna funktion fortfarande undersöks.
I den meningen har de senaste studierna fokuserat på att undersöka en specifik region i hippocampus som kallas ventral hippocampus..
I undersökningen av denna lilla region har det blivit postulerat att hippocampus kan spela en viktig roll både i beteendehämning och i utvecklingen av ångest.
Den viktigaste studien om dessa funktioner utfördes för några år sedan av Joshua A. Gordon.
Författaren registrerade den elektriska aktiviteten hos ventralhippocampus och medial prefrontal cortex hos möss när man utforskade olika miljöer, av vilka några framkalla ångestsvar på djuren..
Studien fokuserade på att söka synkronisering av hjärnaktivitet mellan hjärnregioner, eftersom denna faktor utgör en singel av informationsöverföring.
När hippocampus och prefrontal cortex är anslutna blev synkroniseringen uppenbar i alla miljöer där den utsattes för möss.
I de situationer som orsakade ångest hos djuren observerades emellertid att synkroniseringen mellan båda cerebrala delarna ökade.
På samma sätt visades också hur prefrontal cortex upplevde en ökning av aktiviteten av theta rytmen när mössen var i miljöer som gav upphov till rädsla eller ångestreaktioner.
Denna ökade teta-aktivitet var associerad med en markant minskning av undersökande beteende hos möss, så drog man slutsatsen att hippocampus är den region som ansvarar för att överföra den information som behövs för att inhibera vissa beteenden.
Hippocampus och minne
Till skillnad från den roll som hippocampus spelar i hämning finns idag en hög vetenskaplig konsensus för att bekräfta att denna region utgör en viktig struktur för hur minne fungerar och utvecklas.
I huvudsak försvaras att hippocampus är hjärnstrukturen som möjliggör bildandet av nya minnen av de erfarna händelserna, både episodiska och självbiografiska.
På detta sätt dras slutsatsen att hippocampus är hjärnans område som tillåter inlärning och retention av information.
Dessa hypoteser har blivit tydligt demonstrerade både genom flera neurovetenskaplig forskning och framför allt av den symptomatologi som orsakar lesioner i hippocampus..
I detta avseende har det visat sig hur allvarliga skador i denna region orsakar djupa svårigheter vid bildandet av nya minnen och påverkar ofta de minnen som bildas före skadan.
Huvudrollen hos hippocampus i minnet ligger emellertid mer i lärande än att hämta tidigare lagrad information.
I själva verket argumenteras det att när människor bildar ett minne, lagras det först i hippocampus men med tiden går informationen till andra regioner i den tidsmässiga cortexen.
På samma sätt verkar hippocampus inte vara en viktig struktur för att lära sig motoriska eller kognitiva färdigheter (hur man spelar ett instrument eller löser logiska pussel).
Detta faktum avslöjar förekomsten av olika typer av minne, som styrs av olika hjärnregioner, så hippocampus täcker inte alla mnemonic processer i sin helhet, men en bra del av dem.
Hippocampus och rumsorientering
Vissa undersökningar gjorda i råttharts har visat att hippocampus innehåller en serie neuroner som har "platsfält".
Detta innebär att en grupp neuroner av hippocampus utlösande åtgärdspotentialer (sändningsinformation) när djuret passerar genom en specifik plats i sin miljö.
På samma sätt beskrev Edmund Rolls hur vissa neuroner i hippocampus aktiveras när djuret fokuserar blicken på vissa aspekter av omgivningen.
På detta sätt har studier med gnagare visat att hippocampus kan vara en vital region i utvecklingen av orienteringsförmåga och rymdminne.
Hos människor är uppgifterna mycket begränsade på grund av de svårigheter som denna typ av forskning innebär.
Men "placera neuroner" hittades också hos personer med epilepsi som utförde ett invasivt förfarande för att lokalisera källan till deras attacker..
I studien placerades elektroderna i individernas hippocampus och senare bad de att använda en dator för att flytta i en virtuell miljö som representerar en stad.
Hippocampus och besläktade sjukdomar
Som vi har sett ger lesioner i hippocampus en serie symtom, de flesta av dem relaterade till minnesförlust och framförallt minskad inlärningskapacitet.
Dock är minnesproblemen som orsakas av allvarliga skador inte de enda sjukdomarna som är relaterade till hippocampus..
Faktum är att 4 stora sjukdomar verkar ha någon form av koppling till funktionen av denna hjärnregion. Dessa är:
Hjärndegeneration
Både normal och patologisk åldrande av hjärnan verkar vara nära besläktad med hippocampus.
Sålunda är minnesproblemen relaterade till ålder eller minskningen av kognitiva förmågor som upplevs under åldern relaterade till en minskning av hippocampus neuronala population..
Detta förhållande blir mycket mer märkbart i neurodegenerativa sjukdomar, såsom Alzheimers, där en massiv död hos neuronerna i denna hjärnregion observeras.
påkänning
Hippocampus innehåller höga nivåer av mineralokortikoidreceptorer, vilket gör denna region mycket utsatt för stress.
Stress kan påverka hippocampus genom att minska excitabilitet, hämma genes och orsaka atrofi hos några av dess neuroner.
Dessa faktorer förklarar de kognitiva problemen eller minnesfel som vi kan uppleva när vi stressas, och de blir särskilt märkbara bland personer som lider av posttraumatisk stressstörning.
epilepsi
Hippocampus är ofta fokus för epileptiska anfall. Skleros av hippocampus är den vanligast förekommande typen av vävnadsskada vid temporal lob epilepsi.
Det är emellertid inte klart huruvida epilepsi uppstår på grund av avvikelser i hippocampusfunktionen eller om epileptiska anfall leder till abnormiteter i hippocampus..
schizofreni
Schizofreni är en neurodevelopmental sjukdom som involverar närvaron av många abnormiteter i hjärnstrukturen.
Den region som är mest associerad med sjukdomen är hjärnbarken, men hippocampus kan också vara viktigt eftersom det har visat sig att många personer med schizofreni har en signifikant minskning av storleken på denna region.
Förklarande video
referenser
- Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. Den mänskliga hippocampus och rumsligt och episodiskt minne. Neuron 2002; 35: 625-41.
- Chicurel ME, Harris KM Tredimensionell analys av strukturen och sammansättningen av CA3-grenade dendritiska ryggrad och deras synaptiska relationer med mossy fiberboutons i råtthippocampus. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
- Drew LJ, Fusi S, Hen R. Vuxen neurogenes i däggdjurshippocampus: Varför dentate gyrus? Lär dig Mem 2013; 20: 710-29.
- Hales JB, et al. Medial entorhinal cortex-skador förstör endast delvis hippocampala ställceller och hippocampusberoende platsminne. Cell Rep 2014; 9: 893-01.
- Keefe JO, Nadel L. Hippocampus som kognitiv karta. Oxford: Clarendon Press. 1978.
- Kivisaari SL, Probst A, Taylor KI. Perirhinal, Entorhinal och Parahippocampal Cortices och Hippocampus: En översikt över funktionell anatomi och protokoll för deras segmentering i MR-bilder i fMRI. Springer Berlin Heidelberg 2013. s. 239-67.
- Witter MP, Amaral DG. Entorhinal cortex av apan: V projektioner till dentate gyrus, hippocampus och subikulära komplex. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.