Chức năng Hippocampus, Giải phẫu và Bệnh lý (có Hình ảnh)

các hải mã là một cấu trúc não là một phần của hệ thống limbic và có chức năng chính là sự hình thành các ký ức mới - định hướng - và định hướng không gian.

Vùng đồi thị não nằm ở thùy thái dương (một trong những cấu trúc não trên) nhưng cũng là một phần của hệ thống limbic và có liên quan đến chức năng của các cấu trúc thấp hơn.

Ngày nay, tài liệu chính được thực hiện có liên quan đến các quá trình nhận thức. Trên thực tế, hải mã được công nhận trên toàn cầu là cấu trúc chính của bộ nhớ.

Tuy nhiên, nó đã được chứng minh làm thế nào khu vực này thực hiện hai hoạt động bên cạnh các quá trình ghi nhớ: ức chế hành vi và định hướng không gian.

Lịch sử của hải mã

Hồi hải mã, từ hà mã Latin, được phát hiện vào thế kỷ XVII bởi nhà giải phẫu học Giulio Cesare Aranzio.

Nó nợ tên của nó với sự xuất hiện của cấu trúc của nó, giống như hình dạng của cá ngựa, hải mã.

Ban đầu có một số tranh cãi về giải phẫu vùng não này và được đặt tên khác nhau như "tằm" hay "sừng sừng".

Tương tự như vậy, sự tồn tại của hai vùng khác nhau của đồi hải mã đã được đề xuất: "hải mã lớn" và "hải mã nhỏ".

Hiện tại, phân khu này của hải mã đã bị từ chối và nó được phân loại là một cấu trúc độc đáo.

Mặt khác, trong khám phá của mình, hải mã có liên quan đến khứu giác và bảo vệ rằng cấu trúc não này chịu trách nhiệm xử lý và ghi lại các kích thích khứu giác.

Trên thực tế, mãi đến năm 1900, trong tay Vladimir Béjterev, chức năng thực sự của cấu trúc đã được chứng minh và các chức năng của bộ nhớ được thực hiện bởi hải mã bắt đầu được nghiên cứu..

Giải phẫu hà mã

Vùng đồi thị tạo thành một vùng não nằm ở cuối vỏ não.

Cụ thể, nó liên quan đến một khu vực nơi vỏ não thon thành một lớp tế bào thần kinh dày đặc.

Theo cách này, đồi hải mã là một vùng nhỏ hình chữ S được tìm thấy ở rìa dưới của vỏ não, và bao gồm các phần bụng và phần lưng..

Do vị trí của nó, nó là một phần của hệ thống limbic, nghĩa là của nhóm các vùng nằm trong vùng giáp vỏ não và trao đổi thông tin với các vùng não khác nhau..

Một mặt, nguồn chính của các vùng đồi thị là vỏ não và nó được kết nối mạnh mẽ với một số lượng lớn các vùng của vỏ não..

Cụ thể, có vẻ như đồi hải mã có liên quan chặt chẽ với vỏ não trước trán và vùng kín bên.

Sự kết nối của hải mã với các khu vực này của vỏ não giải thích một phần lớn các quá trình nhận thức và chức năng bộ nhớ mà cấu trúc thực hiện.

Mặt khác, hải mã cũng được kết nối với các vùng dưới của não.

Theo nghĩa này, người ta đã chứng minh làm thế nào khu vực này nhận được đầu vào điều biến của các hệ thống serotoninergic, dopaminergic và norepinephrine, và được kết nối mạnh mẽ với đồi thị..

Sinh lý của hải mã

Hồi hải mã hoạt động thông qua hai chế độ hoạt động, mỗi chế độ có một kiểu hoạt động khác nhau và có sự tham gia của một nhóm tế bào thần kinh cụ thể.

Hai chế độ hoạt động này là sóng theta và mô hình hoạt động không đều (LIA) cao hơn.

Sóng theta xuất hiện trong trạng thái cảnh báo và hoạt động, cũng như trong giai đoạn REM của giấc ngủ.

Trong thời gian này, nghĩa là khi chúng ta thức hoặc đang trong giai đoạn ngủ REM, đồi hải mã hoạt động nhờ các sóng dài và không đều được tạo ra bởi các tế bào thần kinh hình chóp và tế bào hạt..

Mặt khác, LIA xuất hiện trong khi ngủ (ngoại trừ trong giai đoạn REM) và trong những khoảnh khắc bất động (khi chúng ta ăn và nghỉ ngơi).

Tương tự như vậy, dường như các sóng góc chậm là những sóng có mối quan hệ lớn nhất với các quá trình bộ nhớ.

Theo cách này, những giây phút nghỉ ngơi sẽ là chìa khóa để hải mã lưu trữ và lưu giữ thông tin trong cấu trúc não của chúng..

Chức năng của hải mã

Như chúng tôi đã nói, giả thuyết ban đầu rằng hải mã thực hiện các chức năng liên quan đến khứu giác đã được thay thế.

Trên thực tế, sự giả mạo của chức năng có thể này của đồi hải mã đã được chứng minh và nó đã được chứng minh rằng, mặc dù khu vực này nhận được các tác nhân trực tiếp từ khứu giác, nó không tham gia vào chức năng nhạy cảm.

Trong những năm qua, nó có liên quan đến chức năng của hải mã với việc thực hiện các chức năng nhận thức.

Hiện tại, chức năng của khu vực này tập trung vào ba khía cạnh chính: ức chế, bộ nhớ và không gian.

Người đầu tiên xuất hiện vào thập niên 60 thông qua lý thuyết về sự ức chế hành vi của O'keefe và Nadel.

Theo nghĩa này, sự hiếu động và khó ức chế quan sát thấy ở động vật bị tổn thương ở vùng hải mã đã phát triển dòng lý thuyết này và liên quan đến hoạt động của đồi hải mã với sự ức chế hành vi..

Về trí nhớ, nó bắt đầu liên quan đến bài báo nổi tiếng của Scoville và Brenda Milner, trong đó mô tả cách phẫu thuật phá hủy đồi hải mã ở một bệnh nhân mắc chứng động kinh gây ra chứng mất trí nhớ và chứng mất trí nhớ rất nghiêm trọng..

Chức năng thứ ba và cuối cùng của đồi hải mã được khởi xướng bởi các lý thuyết về "bản đồ nhận thức" của Tolman và khám phá của O'Keefe rằng các tế bào thần kinh ở vùng hải mã của chuột xuất hiện để hiển thị hoạt động liên quan đến vị trí và tình hình không gian.

Hippocampus và ức chế

Việc phát hiện ra vai trò của hải mã trong việc ức chế hành vi là khá gần đây. Trên thực tế, chức năng này vẫn đang được điều tra.

Theo nghĩa này, các nghiên cứu gần đây đã tập trung vào việc kiểm tra một khu vực cụ thể của đồi hải mã được gọi là đồi hải mã..

Trong cuộc điều tra về khu vực nhỏ này, người ta đã đưa ra giả thuyết rằng hải mã có thể đóng một vai trò quan trọng cả trong ức chế hành vi và sự phát triển của sự lo lắng.

Nghiên cứu quan trọng nhất về các chức năng này đã được Joshua A. Gordon thực hiện vài năm trước.

Tác giả đã ghi lại hoạt động điện của đồi hải mã và vỏ não trước trán trung gian ở chuột khi khám phá các môi trường khác nhau, một số trong đó gợi ra phản ứng lo lắng cho động vật..

Nghiên cứu tập trung vào việc tìm kiếm sự đồng bộ hóa hoạt động của não giữa các vùng não, vì yếu tố này tạo thành một chuỗi truyền thông tin.

Khi hải mã và vỏ não trước trán được kết nối, sự đồng bộ hóa trở nên rõ ràng trong tất cả các môi trường nơi nó tiếp xúc với chuột.

Tuy nhiên, trong các tình huống gây lo lắng cho động vật, người ta nhận thấy rằng sự đồng bộ giữa cả hai phần não đã tăng lên.

Tương tự như vậy, người ta cũng chứng minh vỏ não trước trán trải qua sự gia tăng hoạt động của nhịp theta khi chuột ở trong môi trường tạo ra phản ứng sợ hãi hoặc lo lắng.

Sự gia tăng hoạt động theta này có liên quan đến sự giảm đáng chú ý trong hành vi quét của chuột, do đó, kết luận rằng hải mã là khu vực chịu trách nhiệm truyền thông tin cần thiết để ức chế một số hành vi nhất định.

Hippocampus và bộ nhớ

Không giống như vai trò của đồi hải mã trong sự ức chế, ngày nay có sự đồng thuận khoa học cao trong việc khẳng định rằng khu vực này tạo thành một cấu trúc quan trọng cho hoạt động và phát triển của bộ nhớ.

Chủ yếu, người ta bảo vệ rằng hải mã là cấu trúc não cho phép hình thành những ký ức mới về các sự kiện có kinh nghiệm, cả tình tiết và tự truyện.

Theo cách này, người ta kết luận rằng hải mã là khu vực của não cho phép học và lưu giữ thông tin.

Những giả thuyết này đã được chứng minh bằng cả hai nghiên cứu khoa học thần kinh và trên hết là bằng triệu chứng tạo ra các tổn thương ở vùng đồi thị..

Theo nghĩa này, nó đã được chứng minh rằng các chấn thương nghiêm trọng ở khu vực này gây ra những khó khăn sâu sắc trong việc hình thành ký ức mới và thường ảnh hưởng đến những ký ức hình thành trước khi bị thương.

Tuy nhiên, vai trò chính của hải mã trong bộ nhớ nằm ở việc học nhiều hơn là lấy thông tin được lưu trữ trước đó.

Trên thực tế, người ta lập luận rằng khi con người hình thành ký ức, lần đầu tiên nó được lưu trữ ở vùng hải mã nhưng với thời gian thông tin truy cập vào các vùng khác của vỏ não tạm thời.

Tương tự như vậy, hải mã dường như không phải là một cấu trúc quan trọng trong việc học các kỹ năng vận động hoặc nhận thức (cách chơi một nhạc cụ hoặc giải các câu đố logic).

Thực tế này cho thấy sự hiện diện của các loại bộ nhớ khác nhau, được chi phối bởi các vùng não khác nhau, do đó, hải mã không bao gồm tất cả các quá trình ghi nhớ đầy đủ mà là một phần tốt của chúng.

Hippocampus và định hướng không gian

Một số nghiên cứu được thực hiện trong não chuột đã chỉ ra rằng hải mã có chứa một loạt các tế bào thần kinh có "trường địa điểm".

Điều này có nghĩa là một nhóm tế bào thần kinh của hippocampus kích hoạt tiềm năng hành động (truyền thông tin) khi con vật đi qua một nơi cụ thể trong môi trường của nó.

Tương tự như vậy, Edmund Rolls đã mô tả cách các nơ-ron nhất định của hải mã được kích hoạt khi con vật tập trung ánh mắt vào những khía cạnh nhất định của môi trường.

Theo cách này, các nghiên cứu với loài gặm nhấm đã chỉ ra rằng hải mã có thể là một khu vực quan trọng trong việc phát triển khả năng định hướng và trí nhớ không gian.

Ở người, dữ liệu bị hạn chế hơn nhiều do những khó khăn mà loại nghiên cứu này đặt ra.

Tuy nhiên, "tế bào thần kinh vị trí" cũng được tìm thấy ở những đối tượng bị động kinh, người đã thực hiện một thủ thuật xâm lấn để xác định nguồn gốc của các cuộc tấn công của họ..

Trong các điện cực nghiên cứu được đặt vào vùng hải mã của các cá nhân và sau đó họ được yêu cầu sử dụng máy tính để di chuyển trong môi trường ảo đại diện cho một thành phố.

Hippocampus và các bệnh liên quan

Như chúng ta đã thấy, các tổn thương ở vùng hải mã tạo ra một loạt các triệu chứng, hầu hết chúng liên quan đến mất trí nhớ và trên hết là khả năng học tập bị suy giảm.

Tuy nhiên, các vấn đề về trí nhớ gây ra bởi chấn thương nghiêm trọng không phải là bệnh duy nhất liên quan đến đồi hải mã..

Trên thực tế, 4 bệnh chính dường như có mối liên hệ nào đó với chức năng của vùng não này. Đó là:

Thoái hóa não

Cả sự lão hóa bình thường và bệnh lý của não dường như có liên quan mật thiết đến vùng đồi thị.

Do đó, các vấn đề về trí nhớ liên quan đến tuổi tác hoặc giảm khả năng nhận thức gặp phải trong tuổi già có liên quan đến việc giảm dân số tế bào thần kinh của đồi hải mã..

Mối quan hệ này trở nên đáng chú ý hơn nhiều trong các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer, trong đó một cái chết lớn của các tế bào thần kinh của vùng não này được quan sát thấy.

Căng thẳng

Vùng đồi thị chứa hàm lượng thụ thể khoáng chất cao, khiến vùng này rất dễ bị căng thẳng.

Stress có thể ảnh hưởng đến vùng hải mã bằng cách giảm tính dễ bị kích thích, ức chế genesis và gây ra teo một số tế bào thần kinh của nó.

Những yếu tố này giải thích các vấn đề về nhận thức hoặc suy giảm trí nhớ mà chúng ta có thể gặp phải khi bị căng thẳng và chúng trở nên đặc biệt đáng chú ý trong số những người mắc chứng rối loạn căng thẳng sau chấn thương.

Động kinh

Hồi hải mã thường là tâm điểm của các cơn động kinh. Xơ cứng vùng đồi thị là loại tổn thương mô thường thấy nhất trong bệnh động kinh thùy thái dương.

Tuy nhiên, không rõ liệu động kinh xảy ra do bất thường trong hoạt động của đồi hải mã hoặc nếu động kinh động kinh tạo ra bất thường ở vùng đồi thị..

Tâm thần phân liệt

Tâm thần phân liệt là một bệnh phát triển thần kinh liên quan đến sự hiện diện của nhiều bất thường trong cấu trúc não.

Vùng liên quan nhiều nhất đến bệnh là vỏ não, tuy nhiên, đồi hải mã cũng có thể quan trọng, vì đã chứng minh rằng nhiều đối tượng mắc bệnh tâm thần phân liệt có sự giảm đáng kể kích thước của vùng này.

Video giải thích

Tài liệu tham khảo

1. Burgess N, Maguire EA, O'Keefe J. Vùng đồi thị của con người và bộ nhớ không gian và tình tiết. Thần kinh 2002; 35: 625-41.
2. Chicurel ME, Harris KM Phân tích ba chiều về cấu trúc và thành phần của gai gai nhánh CA3 và mối quan hệ khớp thần kinh của chúng với các bouton sợi rêu ở đồi hải mã chuột. J Comp Neurol 1999; 325: 169-82.
3. Drew LJ, Fusi S, Hen R. Phát triển thần kinh trưởng thành ở vùng đồi thị động vật có vú: Tại sao ngà răng? Học Mem 2013; 20: 710-29.
4. Hales JB, et al. Tổn thương vỏ não trung gian chỉ phá vỡ một phần tế bào vị trí vùng đồi thị và bộ nhớ nơi phụ thuộc vùng đồi thị. Đại diện tế bào 2014; 9: 893-01.
5. Keefe JO, Nadel L. Hải mã như một bản đồ nhận thức. Oxford: Clarendon Press. 1978.
6. Kivisaari SL, Probst A, Taylor KI. Perirhinal, Entorhinal và Parahippocampal Cortices và Hippocampus: Tổng quan về giải phẫu chức năng và giao thức cho phân đoạn của chúng trong hình ảnh MR trong fMRI. Springer Berlin Heidelberg 2013. p. 239-67.
7. MP Witter, Amaral DG. Vỏ não của khỉ: V chiếu vào ngà răng, hồi hải mã và phức hợp dưới màng cứng. J Comp Neurol 1991; 307: 437-59.