ฮิบโป: ฟังก์ชั่นกายวิภาคศาสตร์และพยาธิวิทยา (มีรูป)

ฮิปโปแคมปัส เป็นโครงสร้างสมองที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบลิมบิกและหน้าที่หลักคือการก่อตัวของความทรงจำใหม่ - ความจำ - และการวางแนวอวกาศ

สมองฮิปโปแคมปัสตั้งอยู่ในสมองกลีบขมับ (หนึ่งในโครงสร้างสมองส่วนบน) แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของระบบ limbic และมีส่วนร่วมในการทำงานของโครงสร้างที่ต่ำกว่า

ทุกวันนี้มีการบันทึกไว้อย่างดีว่าหน้าที่หลักที่เกี่ยวข้องนั้นเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางปัญญา อันที่จริงฮิบโปแคมปัสได้รับการยอมรับทั่วโลกว่าเป็นโครงสร้างหลักของหน่วยความจำ

อย่างไรก็ตามได้มีการแสดงให้เห็นว่าภูมิภาคนี้มีกิจกรรมอีกสองกิจกรรมนอกเหนือจากกระบวนการท่องจำ: การยับยั้งพฤติกรรมและการวางแนวอวกาศ

ฮิปโปแคมปัสถือเป็นพื้นที่สมองที่ตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของเยื่อหุ้มสมอง

โดยเฉพาะมันเกี่ยวข้องกับพื้นที่ที่เยื่อหุ้มสมองลดลงเป็นชั้นเดียวของเซลล์ประสาทที่บรรจุหนาแน่น

ด้วยวิธีนี้ฮิบโปแคมตัสเป็นพื้นที่รูปตัว S ขนาดเล็กซึ่งพบได้ที่ขอบล่างของเปลือกสมองและมีส่วนท้องและส่วนหลัง

เนื่องจากที่ตั้งของมันมันเป็นส่วนหนึ่งของระบบลิมบิคนั่นคือกลุ่มของภูมิภาคที่อยู่ในภูมิภาคที่อยู่นอกเขตสมองสมองและแลกเปลี่ยนข้อมูลกับบริเวณสมองที่แตกต่างกัน

ในอีกด้านหนึ่งแหล่งที่มาหลักของ afferents ของฮิบโปคือเยื่อหุ้มสมองชั้นนอกและมีการเชื่อมต่ออย่างมากกับภูมิภาคจำนวนมากของเยื่อหุ้มสมองสมอง

โดยเฉพาะปรากฏว่าฮิปโปแคมปัสเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าและบริเวณผนังด้านข้าง

การเชื่อมต่อของฮิบโปกับโซนเหล่านี้ของเยื่อหุ้มสมองอธิบายส่วนใหญ่ของกระบวนการทางปัญญาและฟังก์ชั่นหน่วยความจำที่โครงสร้างดำเนินการ

ในทางตรงกันข้ามฮิปโปแคมปัสยังเชื่อมต่อกับส่วนล่างของสมอง

ในแง่นี้มันแสดงให้เห็นว่าภูมิภาคนี้ได้รับการปรับอินพุตของระบบ serotonergic, dopaminergic และ norepinephrine และเชื่อมต่อกับฐานดอกได้ดี

สรีรวิทยาของฮิบโปแคมปัส

อย่างที่เราได้กล่าวไปแล้วสมมุติฐานเบื้องต้นว่าฮิปโปแคมปัสแสดงฟังก์ชั่นที่เกี่ยวข้องกับความรู้สึกของกลิ่นได้ถูกแทนที่

ในความเป็นจริงความผิดพลาดของการทำงานที่เป็นไปได้ของฮิบโปนั้นแสดงให้เห็นและมันก็แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าภูมิภาคนี้จะได้รับผลกระทบโดยตรงจากหลอดจมูกหลอด แต่ก็ไม่ได้มีส่วนร่วมในการทำงานของประสาทสัมผัส

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาการทำงานของฮิปโปแคมปัสนั้นเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของการทำงานขององค์ความรู้

ขณะนี้การทำงานของภูมิภาคนี้มุ่งเน้นไปที่สามประเด็นหลัก: การยับยั้งหน่วยความจำและพื้นที่

ครั้งแรกของสิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นในปี 1960 ผ่านทฤษฎีของการยับยั้งพฤติกรรมของ O'keefe และ Nadel

ในแง่นี้ hyperactivity และความยากลำบากในการยับยั้งการสังเกตในสัตว์ที่มีรอยโรคในฮิบโปพัฒนาสายทฤษฎีนี้และเกี่ยวข้องกับการทำงานของฮิบโปด้วยการยับยั้งพฤติกรรม

เกี่ยวกับความทรงจำมันเริ่มเกี่ยวข้องกับบทความที่มีชื่อเสียงโดย Scoville และ Brenda Milner ซึ่งอธิบายว่าการผ่าตัดทำลายของฮิบโปในผู้ป่วยที่เป็นโรคลมชักกระตุ้น anterograde anterograde amnesia และความจำเสื่อมที่ร้ายแรงมาก

การทำงานครั้งที่สามและครั้งสุดท้ายของฮิบโปนั้นเริ่มต้นด้วยทฤษฎีของ "แผนที่ความรู้" ของโทลแมนและการค้นพบของโอคีฟที่เซลล์ประสาทในฮิบโปของหนูดูเหมือนจะแสดงกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับสถานที่และสถานการณ์เชิงพื้นที่

ฮิบโปและการยับยั้ง

การค้นพบบทบาทของฮิบโปในการยับยั้งพฤติกรรมนั้นค่อนข้างเร็ว ในความเป็นจริงฟังก์ชั่นนี้ยังอยู่ระหว่างการตรวจสอบ

ในแง่นี้การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบพื้นที่เฉพาะของฮิบโปที่เรียกว่าฮิปโปแคมปัสหน้าท้อง

ในการตรวจสอบพื้นที่ขนาดเล็กนี้ได้รับการตั้งสมมติฐานว่าฮิบโปสามารถมีบทบาทสำคัญทั้งในการยับยั้งพฤติกรรมและในการพัฒนาความวิตกกังวล

การศึกษาที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับหน้าที่เหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาโดย Joshua A. Gordon

ผู้เขียนบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าของฮิปโปแคมปัส ventral และเยื่อหุ้มสมอง prefrontal อยู่ตรงกลางในหนูเมื่อสำรวจสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันซึ่งบางส่วนออกมาตอบสนองความวิตกกังวลกับสัตว์

การศึกษามุ่งเน้นไปที่การแสวงหาการประสานของกิจกรรมสมองระหว่างบริเวณสมองเนื่องจากปัจจัยนี้ถือเป็นการส่งข้อมูลแบบเดี่ยว

เมื่อเชื่อมต่อฮิบโปแคมปัสและเยื่อหุ้มสมองด้านหน้าแล้วการซิงโครไนซ์ก็ปรากฏเด่นชัดในทุกสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับหนู

อย่างไรก็ตามในสถานการณ์ที่สร้างความวิตกกังวลให้กับสัตว์พบว่าการประสานระหว่างส่วนสมองทั้งสองนั้นเพิ่มขึ้น

ในทำนองเดียวกันมันก็แสดงให้เห็นว่าเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้ามีประสบการณ์เพิ่มขึ้นในกิจกรรมของจังหวะ theta เมื่อหนูอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ทำให้เกิดการตอบสนองความกลัวหรือความวิตกกังวล

การเพิ่มขึ้นของกิจกรรม theta นั้นสัมพันธ์กับการลดพฤติกรรมการสแกนของหนูดังนั้นจึงสรุปได้ว่าฮิบโปแคมปัสเป็นภูมิภาคที่รับผิดชอบในการส่งข้อมูลที่จำเป็นในการยับยั้งพฤติกรรมบางอย่าง

ฮิบโปและหน่วยความจำ

ซึ่งแตกต่างจากบทบาทที่ฮิปโปแคมป์มีบทบาทในการยับยั้งในวันนี้มีมติทางวิทยาศาสตร์ระดับสูงในการยืนยันว่าภูมิภาคนี้มีโครงสร้างที่สำคัญสำหรับการทำงานและการพัฒนาของหน่วยความจำ

ส่วนใหญ่เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าฮิบโปเป็นโครงสร้างสมองที่ช่วยให้การก่อตัวของความทรงจำใหม่ของเหตุการณ์ที่มีประสบการณ์ทั้งฉากและอัตชีวประวัติ

ด้วยวิธีนี้สรุปได้ว่าฮิบโปเป็นพื้นที่ของสมองที่ช่วยให้การเรียนรู้และการเก็บรักษาข้อมูล

สมมติฐานเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์อย่างเพียงพอทั้งจากการตรวจสอบทางประสาทวิทยาศาสตร์หลายครั้งและเหนือสิ่งอื่นใดโดยอาการที่ก่อให้เกิดรอยโรคในฮิบโป

ในแง่นี้มันแสดงให้เห็นว่าการบาดเจ็บรุนแรงในภูมิภาคนี้ก่อให้เกิดความยากลำบากอย่างลึกซึ้งในการก่อตัวของความทรงจำใหม่และมักจะส่งผลกระทบต่อความทรงจำที่เกิดขึ้นก่อนการบาดเจ็บ

อย่างไรก็ตามบทบาทหลักของฮิบโปในหน่วยความจำอยู่ในการเรียนรู้มากกว่าในการดึงข้อมูลที่เก็บไว้ก่อนหน้านี้

ในความเป็นจริงมันเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอยู่ว่าเมื่อมีคนสร้างความทรงจำนี่เป็นครั้งแรกที่เก็บไว้ในฮิบโป แต่เมื่อเวลาผ่านไปข้อมูลเข้าสู่ภูมิภาคอื่น ๆ ของขมับนอกเยื่อหุ้มสมอง

ในทำนองเดียวกันฮิบโปดูเหมือนจะไม่เป็นโครงสร้างที่สำคัญในการเรียนรู้ทักษะยนต์หรือความรู้ความเข้าใจ (วิธีการเล่นเครื่องดนตรีหรือไขปริศนาตรรกะ)

ความจริงนี้เผยให้เห็นถึงการมีอยู่ของหน่วยความจำประเภทต่าง ๆ ซึ่งควบคุมโดยพื้นที่สมองที่แตกต่างกันดังนั้นฮิปโปแคมปัสจึงไม่ครอบคลุมกระบวนการสร้างความเจ็บปวดทั้งหมด แต่เป็นส่วนที่ดี

ฮิบโปและการวางแนวอวกาศ

การวิจัยในสมองของหนูแสดงให้เห็นว่าฮิบโปนั้นมีชุดของเซลล์ประสาทที่มี

ซึ่งหมายความว่ากลุ่มของเซลล์ประสาทในฮิบโปกระตุ้นการกระทำที่มีศักยภาพ (ส่งข้อมูล) เมื่อสัตว์ผ่านสถานที่เฉพาะในสภาพแวดล้อมของมัน

ในทำนองเดียวกัน Edmund Rolls ได้อธิบายว่าเซลล์ประสาทฮิบโปบางชนิดนั้นทำงานอย่างไรเมื่อสัตว์นั้นมุ่งความสนใจไปที่สภาพแวดล้อมของมัน

ด้วยวิธีนี้การศึกษากับหนูได้แสดงให้เห็นว่าฮิบโปอาจเป็นภูมิภาคที่สำคัญในการพัฒนาความสามารถในการปฐมนิเทศและความจำเชิงพื้นที่

ในมนุษย์ข้อมูลมี จำกัด มากขึ้นเนื่องจากความยากลำบากที่การวิจัยประเภทนี้เกิดขึ้น

อย่างไรก็ตามพบ "เซลล์ประสาท" ที่พบในอาสาสมัครที่มีโรคลมชักซึ่งดำเนินการขั้นตอนการบุกรุกเพื่อค้นหาแหล่งที่มาของการโจมตีของพวกเขา

ในการศึกษาอิเล็กโทรดถูกวางไว้ในฮิบโปของบุคคลและต่อมาพวกเขาถูกขอให้ใช้คอมพิวเตอร์ในการเดินทางในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงที่เป็นตัวแทนของเมือง

ฮิบโปและโรคที่เกี่ยวข้อง

ดังที่เราได้เห็นรอยโรคในฮิบโปทำให้เกิดอาการหลายชุดส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการสูญเสียความจำและเหนือสิ่งอื่นใดคือความสามารถในการเรียนรู้ลดลง

อย่างไรก็ตามปัญหาความจำที่เกิดจากการบาดเจ็บสาหัสไม่ได้เป็นเพียงโรคเดียวที่เกี่ยวข้องกับฮิบโป

ในความเป็นจริงโรคที่สำคัญ 4 โรคดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับการทำงานของสมองส่วนนี้ เหล่านี้คือ:

สมองเสื่อม

ทั้งความชราและพยาธิสภาพของสมองนั้นดูเหมือนจะเกี่ยวข้องกับฮิบโปแคมปัสอย่างใกล้ชิด

ดังนั้นปัญหาความจำที่เกี่ยวข้องกับอายุหรือการลดลงของความสามารถทางปัญญาที่พบในวัยชราจึงสัมพันธ์กับการลดลงของจำนวนประชากรของเซลล์ประสาทของฮิบโป

ความสัมพันธ์นี้เห็นได้ชัดเจนมากขึ้นในโรคเกี่ยวกับระบบประสาทเช่นอัลไซเมอร์ซึ่งพบการตายของเซลล์ประสาทในบริเวณสมองนี้

ความตึงเครียด

ฮิปโปแคมปัสมีตัวรับ mineralocorticoid ในระดับสูงทำให้ภูมิภาคนี้มีความเสี่ยงต่อความเครียด

ความเครียดสามารถส่งผลกระทบต่อฮิบโปโดยการลดความตื่นเต้นง่ายยับยั้งการกำเนิดและก่อให้เกิดการฝ่อของเซลล์ประสาทบางส่วน

ปัจจัยเหล่านี้อธิบายถึงปัญหาความรู้ความเข้าใจหรือความล้มเหลวของหน่วยความจำที่เราอาจพบเมื่อเราเครียด

โรคลมบ้าหมู

ฮิปโปแคมปัสมักเป็นจุดสนใจของอาการชักจากโรคลมชัก เส้นโลหิตตีบของฮิบโปเป็นประเภทที่พบมากที่สุดของความเสียหายของเนื้อเยื่อในโรคลมชักกลีบขมับ

อย่างไรก็ตามยังไม่ชัดเจนว่าโรคลมชักเกิดขึ้นเนื่องจากความผิดปกติในการทำงานของฮิบโปหรือการเป็นลมบ้าหมูเกิดความผิดปกติในฮิบโป

โรคจิตเภท

โรคจิตเภทเป็นโรคเกี่ยวกับระบบประสาทที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติจำนวนมากในโครงสร้างสมอง

ภูมิภาคที่เกี่ยวข้องกับโรคนี้มากที่สุดคือสมองซีกสมองอย่างไรก็ตามฮิบโปก็อาจมีความสำคัญเนื่องจากมันแสดงให้เห็นว่าอาสาสมัครหลายคนที่เป็นโรคจิตเภทมีขนาดลดลงอย่างชัดเจน

วิดีโออธิบาย