Hipokampus Fonksiyonları, Anatomi ve Patolojileri

beyindeki beyaz çıkıntı limbik sistemin bir parçası olan ve ana fonksiyonları yeni anılar - hatıra ve mekansal yönelimi olan bir beyin yapısıdır..

Serebral hipokampus, temporal lobda (üst beyin yapılarından biri) bulunur, ancak aynı zamanda limbik sistemin bir parçasıdır ve alt yapıların fonksiyonlarında rol oynar..

Günümüzde, gerçekleştirdiği ana işlevlerin bilişsel süreçlerle ilgili olduğu belgelenmiştir. Aslında, hipokampus küresel olarak hafızanın ana yapısı olarak tanınır..

Bununla birlikte, bu bölgenin ezberleme süreçlerinin yanı sıra nasıl iki faaliyet gerçekleştirdiği de gösterilmiştir: davranışın engellenmesi ve mekansal yönelim.

Hipokampusun tarihi

Latin hipokampüsünden gelen hipokampus, on yedinci yüzyılda anatomist Giulio Cesare Aranzio tarafından keşfedildi..

İsmini, denizatı, hipokampusun şekline benzeyen yapısının görüntüsüne borçludur..

Başlangıçta beynin bu bölgesinin anatomisi hakkında bazı tartışmalar oldu ve "ipekböceği" veya "koç boynuzu" gibi farklı isimler verildi..

Benzer şekilde, iki farklı hipokampus bölgesinin varlığı önerildi: "majör hipokampus" ve "küçük hipokampus".

Şu anda, hipokampusun bu alt bölümü reddedilmiş ve benzersiz bir yapı olarak sınıflandırılmıştır.

Öte yandan, keşfi sırasında hipokampus koku alma duyusuyla ilişkiliydi ve bu beyin yapısının koku alma uyaranlarının işlenmesi ve kaydedilmesinden sorumlu olduğunu savundu..

Aslında, Vladimir Béjterev'in elinde, yapının gerçek işleyişinin gösterildiği ve hipokampus tarafından yürütülen hafızanın işlevleri araştırılmaya başlandığı 1900 yılına kadar değildi..

Hipokampus anatomisi

Hipokampus, korteksin sonunda bulunan bir beyin bölgesini oluşturur..

Spesifik olarak, korteksin yoğun bir şekilde paketlenmiş nöronlardan oluşan tek bir tabaka halinde inceldiği bir alanla ilgilidir..

Bu şekilde, hipokampus, serebral korteksin alt kenarında bulunan ve ventral ve dorsal kısımları içeren küçük bir S şeklinde bölgedir..

Konumu nedeniyle, beyin korteksini çevreleyen ve farklı beyin bölgeleriyle bilgi alışverişinde bulunan bölgeler grubunun limbik sisteminin bir parçasıdır..

Bir yandan, hipokampusun afferentlerinin ana kaynağı entorinal korteksdir ve serebral korteksin çok sayıda bölgesine kuvvetli bir şekilde bağlıdır..

Spesifik olarak, hipokampüsün prefrontal korteks ve lateral septal alanla yakından ilişkili olduğu görülmektedir..

Hipokampüsün korteksin bu alanlarına bağlanması, yapının gerçekleştirdiği bilişsel süreçlerin ve hafıza fonksiyonlarının büyük bir bölümünü açıklar..

Öte yandan, hipokampus da beynin alt bölgelerine bağlanır..

Bu anlamda, bu bölgenin serotoninerjik, dopaminerjik ve norepinefrin sistemlerin girdilerini modüle ettiği ve talamus ile kuvvetli bir şekilde bağlantılı olduğu gösterilmiştir..

Hipokampusun fizyolojisi

Hipokampus, her biri farklı bir çalışma düzenine ve belirli bir nöron grubunun katılımıyla iki aktivite modu ile çalışır.

Bu iki aktivite modu teta dalgaları ve daha yüksek düzensiz aktivite kalıplarıdır (LIA).

Teta dalgaları, uyarı ve aktivite durumları sırasında ve aynı zamanda uykunun REM aşamasında ortaya çıkar..

Bu süre zarfında, uyanık olduğumuzda veya REM uykusu aşamasındayken, hipokampus, piramidal nöronlar ve granüler hücreler tarafından üretilen uzun ve düzensiz dalgalarla çalışır..

Öte yandan, LIA uyku sırasında (REM evresi hariç) ve hareketsizlik anlarında (yemek yiyip dinlendiğimizde) ortaya çıkar..

Aynı şekilde, açısal dalgaların bellek işlemleriyle en büyük ilişkiye sahip olanların ne kadar yavaş olduğu görülüyor..

Bu şekilde, dinlenme anları, hipokampüsün bilgileri beyin yapılarında saklaması ve saklaması için anahtar olacaktır..

Hipokampusun fonksiyonları

Söylediğimiz gibi, hipokampüsün koku alma duyusu ile ilgili işlevleri yerine getirdiği ilk hipotezinin yerini almıştır..

Aslında, hipokampusun bu olası fonksiyonunun yanlışlığı gösterildi ve bu bölge koku alma ampulünden doğrudan afferentler alsa da, hassas işleyişe katılmadığı gösterildi..

Yıllar geçtikçe, hipokampüsün işleyişi ile bilişsel işlevlerin performansı arasında.

Şu anda, bu bölgenin işlevselliği üç ana konuya odaklanmaktadır: inhibisyon, hafıza ve alan.

İlki, 60'larda, O'keefe ve Nadel'in davranışının engellenmesi teorisi yoluyla ortaya çıktı..

Bu anlamda, hipokampusta lezyonlu hayvanlarda gözlenen inhibisyonun hiperaktivitesi ve zorluğu, bu teorik çizgiyi geliştirdi ve hipokampüsün davranış inhibisyonu ile işleyişini ilişkilendirdi..

Hafıza ile ilgili olarak, epilepsili bir hastada hipokampüsün cerrahi olarak nasıl tahrip edildiğini ve çok ciddi bir retrograd amneziye yol açan hipokampüsün cerrahi olarak nasıl tahrip edildiğini tarif eden Scoville ve Brenda Milner tarafından ünlü makaleyle ilgili olmaya başladı..

Hipokampüsün üçüncü ve son işlevi, Tolman'ın “bilişsel haritaları” teorileri ve O'Keefe'nin sıçanların hipokampusundaki nöronların yer ve mekansal durumla ilgili aktivite gösterdiği görülmesiyle başladı..

Hipokampus ve inhibisyon

Hipokampusun davranışsal inhibisyondaki rolünün keşfi oldukça yenidir. Aslında, bu işlev hala araştırılmaktadır.

Bu anlamda, son zamanlarda yapılan çalışmalar ventral hipokampus adı verilen hipokampusun belirli bir bölgesini incelemeye odaklanmıştır..

Bu küçük bölgenin araştırmasında hipokampüsün hem davranış inhibisyonunda hem de kaygının gelişiminde önemli bir rol oynayabileceği tahmin edilmektedir..

Bu fonksiyonlarla ilgili en önemli çalışma birkaç yıl önce Joshua A. Gordon tarafından yapıldı..

Yazar, bazıları hayvanlara karşı anksiyete yanıtları uyandıran farklı ortamları araştırırken, farelerde ventral hipokampusun ve medial prefrontal korteksin elektriksel aktivitesini kaydetmiştir..

Çalışmada, beyin aktivitesi arasında beyin bölgeleri arasında senkronizasyon arayışı üzerinde duruldu, çünkü bu faktör bilgi aktarımı bir singo oluşturuyor.

Hipokampus ve prefrontal korteks bağlandığında, senkronizasyon farelere maruz kaldığı tüm ortamlarda belirgin hale geldi..

Bununla birlikte, hayvanlara kaygı veren durumlarda, her iki beyin parçası arasındaki senkronizasyonun arttığı görülmüştür..

Aynı şekilde, prefrontal korteksin, fareler korku veya endişe tepkileri üreten ortamlarda olduğunda teta ritminin aktivitesinde bir artış yaşadığı da gösterilmiştir.

Teta aktivitesindeki bu artış, farelerin tarama davranışında gözle görülür bir azalma ile ilişkiliydi, bu nedenle, hipokampüsün, belirli davranışları engellemek için gerekli bilgiyi iletmekten sorumlu bölge olduğu sonucuna varıldı..

Hipokampus ve hafıza

Hipokampüsün inhibisyondaki rolünün aksine, bugün bu bölgenin hafızanın işleyişi ve gelişimi için hayati bir yapı oluşturduğunu doğrulayan yüksek bir bilimsel fikir birliği vardır..

Temel olarak, hipokampüsün hem epizodik hem de otobiyografik olarak yaşanmış olayların yeni anılarının oluşmasını sağlayan beyin yapısı olduğu savunulmaktadır..

Bu şekilde, hipokampüsün, bilginin öğrenilmesine ve saklanmasına izin veren beynin alanı olduğu sonucuna varılmıştır..

Bu hipotezler hem çoklu sinirbilimsel araştırmalarla hem de her şeyden önce, hipokampusta lezyonlar üreten semptomatoloji ile gösterildi..

Bu anlamda, bu bölgedeki ağır yaralanmaların, yeni hatıraların oluşumunda ne kadar zorluğa neden olduğu ve sıklıkla da yaralanmadan önce oluşan hatıraları etkilediği gösterilmiştir..

Bununla birlikte, hipokampüsün bellekteki ana rolü, önceden depolanmış bilgileri almaktan ziyade öğrenmede daha fazla yatar..

Aslında, insanlar bir hafıza oluşturduğunda, bunun ilk olarak hipokampüste depolandığı, ancak zaman geçtikçe bilgilerin geçici korteksin diğer bölgelerine eriştiği tartışılmaktadır..

Aynı şekilde, hipokampus da motor veya bilişsel becerilerin öğrenilmesinde önemli bir yapı gibi görünmüyor (nasıl bir enstrüman çalınmalı veya mantıksal bulmacalar çözülmeli).

Bu gerçek, farklı beyin bölgeleri tarafından yönetilen farklı bellek türlerinin varlığını ortaya koymaktadır, bu nedenle hipokampus, tüm anımsatıcı süreçleri tam olarak kapsamamaktadır, ancak bunların iyi bir kısmını kapsamaktadır..

Hipokampus ve mekansal yönelim

Sıçan beyinlerinde yapılan belirli araştırmalar, hipokampüsün “yer alanlarına” sahip bir dizi nöron içerdiğini göstermiştir..

Bu, hipokampusun bir grup nöronunun, hayvan kendi ortamındaki belirli bir yerden geçerken aksiyon potansiyellerini tetiklediğini (bilgi aktardığını) anlamına gelir..

Aynı şekilde, Edmund Rolls, hayvan bakışlarını çevrenin belirli yönlerine odakladığında hipokampusun bazı nöronlarının nasıl aktive edildiğini anlattı..

Bu şekilde, kemirgenlerle yapılan çalışmalar, hipokampüsün oryantasyon kabiliyeti ve mekansal hafıza gelişiminde hayati bir bölge olabileceğini göstermiştir..

İnsanlarda, bu tür bir araştırmanın getirdiği zorluklar nedeniyle veriler çok daha sınırlıdır..

Bununla birlikte, saldırılarının kaynağını bulmak için istilacı bir prosedür uygulayan epilepsili deneklerde "yer nöronları" da bulunmuştur..

Çalışmada elektrotlar bireylerin hipokampüsüne yerleştirilmiş ve daha sonra bir şehri temsil eden sanal bir ortamda hareket etmek için bir bilgisayar kullanmaları istenmiştir..

Hipokampus ve ilgili hastalıklar

Görüldüğü gibi, hipokampustaki lezyonlar, çoğu hafıza kaybı ve hepsinden önemlisi, azalan öğrenme kapasitesi ile ilgili bir dizi semptom ortaya çıkarmaktadır.

Bununla birlikte, ağır yaralanmaların neden olduğu hafıza sorunları, hipokampus ile ilgili tek hastalıklar değildir..

Aslında, 4 ana hastalığın, bu beyin bölgesinin işleyişi ile bir bağlantısı olduğu görülüyor. Bunlar:

Beyin dejenerasyonu

Beynin hem normal hem de patolojik yaşlanması, hipokampusla yakından ilişkili gibi görünüyor.

Bu nedenle, yaşla ilgili hafıza problemleri veya yaşlılıkta yaşanan bilişsel yeteneklerin azalması, hipokampüsün nöronal popülasyonundaki bir azalmayla ilişkilidir..

Bu ilişki, bu beyin bölgesindeki nöronların büyük bir ölümünün gözlendiği Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıklarda daha belirgindir..

stres

Hipokampus yüksek seviyede mayınokortikoid reseptörleri içerir ve bu bölgeyi strese karşı çok savunmasız hale getirir.

Stres, uyarılabilirliği azaltarak, geneti inhibe ederek ve bazı nöronlarının atrofisine neden olarak hipokampusu etkileyebilir..

Bu faktörler bilişsel sorunları veya stres altındayken yaşayabildiğimiz hafıza yetersizliklerini açıklar ve özellikle travma sonrası stres bozukluğu çeken insanlar arasında fark edilir hale gelir.

epilepsi

Hipokampus sıklıkla epileptik nöbetlerin odak noktasıdır. Hipokampusun sklerozu, temporal lob epilepsisinde en sık görülen doku hasarı türüdür.

Ancak, epilepsinin, hipokampusun çalışmasındaki anormallikler nedeniyle mi, yoksa epileptik nöbetlerin hipokampustaki anormallikleri üretip üretmediği açık değildir..

şizofreni

Şizofreni, beyin yapısında çok sayıda anormalliklerin varlığını içeren bir nörogelişimsel bir hastalıktır..

Hastalıkla en fazla ilişkili bölge serebral korteks olmakla birlikte, hipokampus da önemli olabilir, çünkü şizofreni hastalarının çoğunda bu bölgenin büyüklüğünde önemli bir düşüş olduğu gösterilmiştir..

Açıklayıcı video

referanslar

1. Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. İnsan hipokampusu ve mekansal ve epizodik hafızası. Neuron 2002; 35: 625-41.
2. Chicurel ME, Harris KM CA3 dallı dendritik dikenlerin yapısının ve bileşiminin üç boyutlu analizi ve sıçan hipokampüsünde yosunlu lifli bobinlerle sinaptik ilişkileri. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
3. Drew LJ, Fusi S, Hen R. Memeli hipokampüsünde erişkin nörojenez: Neden dentat girus? Mem 2013'ü öğrenin; 20: 710-29.
4. Hales JB, et al. Medial entorinal korteks lezyonları, hipokampal yer hücrelerini ve hipokampusa bağlı yer hafızasını sadece kısmen bozar. Celi Rep 2014; 9: 893-01.
5. Keefe JO, Nadel L. Bilişsel bir harita olarak hipokampus. Oxford: Clarendon Press. 1978.
6. Kivisaari SL, Probst A, Taylor KI. Peririnal, Entorinal ve Parahippokampal Kortes ve Hipokampus: MRG'de MR Görüntülerinde Segmentasyonunda Fonksiyonel Anatomi ve Protokol Genel Bir Bakış. Springer Berlin Heidelberg 2013. s. 239-67.
7. Witter MP, Amaral DG. Maymun entorinal korteksi: V dentat girus, hipokampus ve subiküler kompleksin izdüşümünü yapar. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.