היפוקמפוס פונקציות, אנטומיה ופתולוגיות (עם תמונות)

ה היפוקמפוס הוא מבנה מוחי המהווה חלק ממערכת הלימבית ותפקידה העיקרי הוא יצירת זיכרונות חדשים - אוריינטציה זיכרון-מרחבית.

ההיפוקמפוס המוחי נמצא באונה הטמפוראלית (אחד ממבני המוח העליונים), אך הוא גם חלק ממערכת הלימבית ומעורב בפונקציות של המבנים התחתונים.

כיום מתועד היטב כי התפקידים העיקריים שהוא מבצע קשורים לתהליכים קוגניטיביים. למעשה, ההיפוקמפוס מוכר בעולם כמבנה הראשי של הזיכרון.

עם זאת, הוכח כיצד אזור זה מבצע שתי פעילויות מלבד תהליכי שינון: עיכוב ההתנהגות והמרחב המרחבי.

היסטוריה של ההיפוקמפוס

ההיפוקמפוס, מן ההיפוקמפוס הלטיני, התגלה במאה השבע עשרה על ידי האנטומיה ג'וליו צ'זאר ארנזיו.

הוא חייב את שמו למראה של המבנה שלו, אשר דומה לצורה של סוסון ים, היפוקמפוס.

בתחילה היו כמה מחלוקות על האנטומיה של האזור הזה של המוח וקיבל שמות שונים כגון "תולעת משי" או "איל קרן".

כמו כן הוצע קיומם של שני אזורים שונים בהיפוקמפוס: "ההיפוקמפוס העיקרי" ו"ההיפוקמפוס הקטן ".

בשלב זה, חלוקה זו של ההיפוקמפוס נדחתה והיא מסווגת כמבנה ייחודי.

מאידך גילויה, ההיפוקמפוס היה קשור לתחושת הריח, והגנה כי מבנה מוח זה אחראי לעיבוד ולהקלטה של ​​גירויים חוש הריח.

למעשה, זה לא היה עד שנת 1900 כאשר, בידיו של ולדימיר Béjterev, את התפקוד האמיתי של המבנה הודגם ואת הפונקציות של זיכרון שבוצע על ידי ההיפוקמפוס החלו להיחקר..

אנטומיה של ההיפוקמפוס

ההיפוקמפוס מהווה אזור מוח הממוקם בקצה הקליפה.

באופן ספציפי, היא עוסקת באזור שבו קליפת tapers לתוך שכבה אחת של נוירונים ארוזים בצפיפות.

בדרך זו, ההיפוקמפוס הוא אזור קטן בצורת S שנמצא על הקצה התחתון של קליפת המוח, וזה כולל חלקים הגחון והגבי..

בשל מיקומה, היא חלק ממערכת הלימבית, כלומר של קבוצת האזורים הנמצאים באזור הגובל בקליפת המוח, ומחליפה מידע עם אזורי מוח שונים..

מצד אחד, המקור העיקרי של afferents של ההיפוקמפוס הוא הקורטקס entorhinal והוא מחובר מאוד למספר רב של אזורים של קליפת המוח..

באופן ספציפי, נראה כי ההיפוקמפוס קשורה קשר הדוק לקליפת המוח הפריפרונטאלית ולאזור המחיצות לרוחב.

החיבור של ההיפוקמפוס עם אזורים אלה של קליפת המוח מסביר חלק גדול של תהליכים קוגניטיביים פונקציות זיכרון שהמבנה מבצע.

מצד שני, ההיפוקמפוס מחובר גם לאזורים הנמוכים של המוח.

במובן זה, הוכח כיצד אזור זה מקבל תשומות מווסתות של מערכות סרוטונינרגיות, דופאמינרגיות ונוראפינפרין, והוא קשור מאוד לתלמוס..

פיזיולוגיה של ההיפוקמפוס

ההיפוקמפוס פועל באמצעות שני מצבי פעילות, כל אחד עם דפוס שונה של תפקוד בהשתתפות קבוצה מסוימת של נוירונים.

שני מצבי פעילות אלה הם גלי תטא והדפוסים הגבוהים יותר של פעילות לא סדירה (LIA).

גלי תטא מופיעים בזמן ההתראה ופעילות הפעילות, וכן במהלך שלב REM של השינה.

במהלך תקופה זו, כלומר, כאשר אנו ערים או בשלב השינה REM, ההיפוקמפוס עובד על ידי גלים ארוכים ולא סדירים המיוצרים על ידי נוירונים פירמידליים ותאי גרגרי..

מצד שני, LIA מופיע במהלך השינה (למעט בשלב REM) וברגעי חוסר תנועה (כאשר אנו אוכלים ומנוחים).

כמו כן, נראה כי גלים זווית איטית הם אלה שיש להם את היחס הגדול ביותר עם תהליכי זיכרון.

בדרך זו, רגעי מנוחה יהיו המפתח עבור ההיפוקמפוס לאחסן ולשמור מידע במבנים המוח שלהם..

תפקודי ההיפוקמפוס

כפי שאמרנו, ההשערה הראשונית כי ההיפוקמפוס ביצע פונקציות הקשורות חוש הריח הוחלף.

למעשה, הזיהום של פונקציה זו אפשרית של ההיפוקמפוס הודגם וזה הוכיח כי, למרות אזור זה מקבל afferents ישיר מן הנורה חוש הריח, הוא אינו משתתף בתפקוד הרגיש.

במשך השנים, זה היה קשור לתפקוד של ההיפוקמפוס עם הביצועים של פונקציות קוגניטיביות.

כיום, הפונקציונליות של אזור זה מתמקדת בשלושה היבטים עיקריים: עיכוב, זיכרון ומרחב.

הראשון יצא בשנות ה -60 דרך התיאוריה של עיכוב ההתנהגות של אוקיף ונדל.

במובן זה, ההיפר-אקטיביות והקושי של העיכוב שנצפו אצל בעלי חיים עם נגעים בהיפוקמפוס פיתחו קו תיאורטי זה וקשרו את תפקוד ההיפוקמפוס עם עיכוב התנהגותי..

באשר זיכרון, זה התחיל להתייחס בעקבות מאמרם המפורסם של סקוביל וברנדה מילנר, ובו תיאר כיצד חורבן כירורגית של ההיפוקמפוס אצל חולה עם אפילפסיה שגרם אמנזיה האנטרוגרד ואמנזיה מדרדר רציני.

הפונקציה השלישית והאחרונה של ההיפוקמפוס נערכה ביוזמת התיאוריות של "מפות קוגניטיביות" של אוקיף של טולמן ומגלה כי נוירונים בהיפוקמפוס של חולדות נראה להראות לפעילות קשורה עם המיקום ומצב מרחבית.

היפוקמפוס ועכבה

גילוי תפקידו של ההיפוקמפוס בעיכוב התנהגותי הוא לאחרונה. למעשה, פונקציה זו עדיין תחת חקירה.

במובן זה, מחקרים שנעשו לאחרונה התמקדו בבדיקת אזור מסוים של ההיפוקמפוס שנקרא ההיפוקמפוס הגחוני..

בחקירה של אזור קטן זה, יש כבר הניח כי ההיפוקמפוס יכול לשחק תפקיד חשוב הן עיכוב התנהגותי ופיתוח של חרדה.

המחקר החשוב ביותר על פונקציות אלה נערך לפני כמה שנים על ידי יהושע א גורדון.

המחבר רשם את הפעילות החשמלית של ההיפוקמפוס הגחון ואת קליפת המוח הפריפרונטלית המדיאלית בעכברים, כאשר הם חקרו סביבות שונות, שחלקן עוררו תגובות חרדה לבעלי החיים..

המחקר התמקד בחיפוש אחר סינכרון פעילות המוח בין אזורי המוח, שכן גורם זה מהווה סינגו של העברת מידע.

ככל שההיפוקמפוס והקורטקס הפריפרונטאלי מחוברים, הסינכרון נעשה גלוי בכל הסביבות שבהן הוא נחשף לעכברים.

עם זאת, במצבים שיצרו חרדה לבעלי החיים, נצפתה כי הסינכרון בין שני חלקי המוח גדל.

כמו כן, היא הוכיחה גם כיצד קליפת המוח הקדם-פרונטלית חווה עלייה בפעילות של קצב התטא כאשר העכברים היו בסביבות שיצרו תגובות פחד או חרדה.

עלייה זו בפעילות הטטה הייתה קשורה לירידה ניכרת בהתנהגות הסריקה של העכברים, כך שהסיק כי ההיפוקמפוס הוא האזור האחראי להעברת המידע הדרוש כדי לבלום התנהגויות מסוימות.

היפוקמפוס וזיכרון

שלא כמו התפקיד שמילא ההיפוקמפוס בעיכוב, כיום יש קונצנזוס מדעי גבוה המאשר כי אזור זה מהווה מבנה חיוני לתפקוד ולזיכרון של הזיכרון.

בעיקר, הוא הגן כי ההיפוקמפוס הוא מבנה המוח המאפשר יצירת זיכרונות חדשים של אירועים מנוסים, הן אפיזודי ואוטוביוגרפי.

בדרך זו, הוא הגיע למסקנה כי ההיפוקמפוס הוא האזור של המוח המאפשר למידה ושמירה של מידע.

השערות אלה הוכיחו בצורה נמרצת הן על ידי מחקר נוירו-מדעי רב והן מעל לכל, על ידי סימפטומטולוגיה שמייצרת נגעים בהיפוקמפוס..

במובן זה, הוכח עד כמה פציעות קשות באזור זה גורמות לקשיים עמוקים ביצירת זיכרונות חדשים ולעתים קרובות משפיעות גם על הזיכרונות שנוצרו לפני הפציעה.

עם זאת, התפקיד העיקרי של ההיפוקמפוס בזיכרון טמון יותר בלמידה מאשר באחזור מידע מאוחסן בעבר.

למעשה, נטען כי כאשר אנשים יוצרים זיכרון, זה מאוחסן לראשונה בהיפוקמפוס אבל עם חלוף הזמן המידע מגיע לאזורים אחרים של הקורטקס הטמפורלי.

כמו כן, ההיפוקמפוס אינו נראה כמבנה חשוב בלימוד מיומנויות מוטוריות או קוגניטיביות (איך לנגן במכשיר או לפתור חידות לוגיות).

עובדה זו חושפת את הנוכחות של סוגים שונים של זיכרון, אשר נשלטים על ידי אזורים שונים במוח, כך ההיפוקמפוס אינו מכסה את כל תהליכים mnemonic במלואו אבל חלק טוב מהם.

היפוקמפוס ומרחב מרחבי

מחקר מסוים שנעשה במוח חולדה הראה כי ההיפוקמפוס מכיל סדרה של נוירונים שיש להם "שדות מקום".

משמעות הדבר היא כי קבוצה של נוירונים של ההיפוקמפוס להפעיל פוטנציאל פעולה (להעביר מידע) כאשר החיה עוברת דרך מקום מסוים בסביבתה.

כמו כן, אדמונד רולס תיאר כיצד נוירונים מסוימים של ההיפוקמפוס מופעלים כאשר החיה מתמקדת בהיבטים מסוימים של סביבתה.

בדרך זו, מחקרים עם מכרסמים הראו כי ההיפוקמפוס יכול להיות אזור חיוני בפיתוח היכולת אוריינטציה זיכרון מרחבי.

בבני אדם, הנתונים הם הרבה יותר מוגבלים בשל הקשיים כי סוג זה של מחקר מציב.

עם זאת, "נוירונים מקום" נמצאו גם אצל אנשים עם אפילפסיה שביצעו הליך פולשני כדי לאתר את מקור ההתקפות שלהם..

במחקר הוצבו אלקטרודות בהיפוקמפוס של הפרטים ולאחר מכן הם התבקשו להשתמש במחשב כדי לעבור בסביבה וירטואלית המייצגת עיר.

היפוקמפוס ומחלות נלוות

כפי שראינו, נגעים בהיפוקמפוס יוצרים סדרה של סימפטומים, רובם קשורים לאובדן זיכרון, ומעל לכל - ירידה ביכולת הלמידה.

עם זאת, בעיות זיכרון שנגרמו על ידי פציעות קשות הם לא רק מחלות הקשורות ההיפוקמפוס..

למעשה, 4 מחלות עיקריות נראה שיש איזשהו קשר עם תפקוד של אזור במוח הזה. אלה הם:

ניוון מוח

נראה כי ההזדקנות הנורמלית והפתולוגית של המוח קשורה קשר הדוק להיפוקמפוס.

לפיכך, בעיות הזיכרון הקשורות לגיל או ירידה ביכולות הקוגניטיביות שחוו במהלך הזיקנה קשורות לירידה באוכלוסייה העצבית של ההיפוקמפוס..

קשר זה הופך להיות הרבה יותר בולט במחלות נוירודגנרטיביות כמו אלצהיימר, שבו מתרחש מוות מסיבי של הנוירונים של אזור מוח זה.

מתח

ההיפוקמפוס מכיל רמות גבוהות של קולטני מינרלוקורטיקואידים, מה שהופך את האזור לפגיע מאוד למתח.

מתח יכול להשפיע על ההיפוקמפוס על ידי הפחתת רגישות, מעכבת בראשית וגורמת ניוון של נוירונים שלה.

גורמים אלה מסבירים את הבעיות הקוגניטיביות או את כשלי הזיכרון שאנו יכולים לחוות כאשר אנו לחוצים, והם הופכים בולטים במיוחד בקרב אנשים הסובלים מהפרעת דחק פוסט טראומטית.

אפילפסיה

ההיפוקמפוס הוא לעתים קרובות מוקד להתקפים אפילפטיים. טרשת נפוצה של ההיפוקמפוס היא הסוג הנפוץ ביותר של נזק לרקמות באפילפסיה של האונה הטמפורלית.

עם זאת, לא ברור אם אפילפסיה מתרחשת עקב ליקויים בתפקוד של ההיפוקמפוס או אם התקפים אפילפטיים מייצרים הפרעות בהיפוקמפוס..

סכיזופרניה

סכיזופרניה היא מחלה נוירו-התפתחותית המערבת נוכחות של הפרעות רבות במבנה המוח.

האזור הקשור ביותר למחלה הוא קליפת המוח, עם זאת, ההיפוקמפוס יכול להיות גם חשוב, שכן הוכח כי נושאים רבים עם סכיזופרניה יש ירידה משמעותית בגודל של אזור זה.

סרטון הסבר

הפניות

1. Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. ההיפוקמפוס האנושי זיכרון מרחבי ואפיזודי. Neuron 2002; 35: 625-41.
2. Chicurel ME, האריס KM ניתוח תלת מימדי של המבנה והרכב של CA3 מסועף הקוצים הדנדריטים ואת היחסים הסינפטיים שלהם עם boutons סיבים טחב בהיפוקמפוס חולדה. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
3. דרו LJ, Fusi S, חן ר נוירוגנזה בוגר בהיפוקמפוס יונקים: מדוע gyrus שקוע? למד Mem 2013; 20: 7-10-29.
4. Hales JB, et al. Medial entorhinal lesions lesions רק באופן חלקי לשבש תאים בהיפוקמפוס מקום וזכרון המקום תלוי בהיפוקמפוס. Cell Cell 2014; 9: 893-01.
5. Keefe JO, Nadel L. ההיפוקמפוס כמפה קוגניטיבית. אוקספורד: קלארנדון. 1978.
6. Kivisaari SL, Probst A, טיילור KI. פרריהינאל, אנטורהינלית, ופרהיפוקמפוס קורטקס והיפוקמפוס: סקירה כללית של אנטומיה תפקודית ופרוטוקול עבור פילוח שלהם תמונות MR ב fMRI. Springer Berlin Heidelberg 2013 p. 239-67.
7. Witter MP, Amaral DG. קורטקס אנטורהינאלי של הקוף: תחזיות V ל gyrus משוננת, היפוקמפוס, ואת תת מורכבים. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.