Funkcije hipokampusa v aktivnih spominskih procesih. Simptomi hipokampalne skleroze

Hipokampus je podolgovat del korteksa veliki možgani, ki se upogne navznoter, da tvori ventralno površino pomembnega dela lateralnega ventrikla. En konec hipokampusa meji na amigdaloidna jedra, vzdolž njegove stranske meje pa se hipokampus združi s parahipokampalnim girusom, ki je del korteksa. možganske hemisfere na ventromedialni zunanji površini temporalnega režnja.

Hipokampus(ter sosednjih struktur temporalnega in parietalnega režnja, ki jih skupaj imenujemo hipokampalna tvorba) ima številne povezave, a večinoma posredne, s številnimi deli možganske skorje, pa tudi z glavnimi strukturami limbičnega sistema - amigdalo, hipotalamusom, septuma in mamilarnih teles. Skoraj vsak tip senzorične izkušnje povzroči aktivacijo vsaj nekega dela hipokampusa, hipokampus pa pošlje številne izhodne signale v sprednji talamus, hipotalamus in druge dele limbičnega sistema, zlasti skozi forniks - glavna pot komunikacije.

Tako je to dodaten kanal, prek katerega lahko dohodni senzorični signali sprožijo vedenjske odzive za različne namene. Stimulacija različna področja Hipokampus, tako kot druge limbične strukture, lahko povzroči skoraj vse vedenjske reakcije, kot so užitek, bes, pasivnost ali pretirano spolno vzburjenje.

Druga lastnost je, da se lahko njegova razdražljivost znatno poveča. Na primer, šibki električni dražljaji lahko povzročijo lokalizirano epileptično aktivnost v majhnih predelih hipokampusa. Ta aktivnost se nadaljuje še nekaj sekund po prenehanju stimulacije, kar kaže, da lahko hipokampus verjetno proizvede dolgotrajne izhodne signale tudi v normalnih funkcionalnih pogojih.

Bolnik med hipokampalnim napadom doživi različne psihomotorične učinke, vključno z vohalnimi, vidnimi, slušnimi, taktilnimi in drugimi vrstami halucinacij, ki jih ni mogoče potlačiti, medtem ko se napad nadaljuje, tudi če oseba ne izgubi zavesti in ve, da te halucinacije niso resnične. Morda je eden od razlogov za to hiperrazdražljivost hipokampusa ta, da ima drugačno vrsto skorje v primerjavi s možgansko skorjo drugje (v nekaterih delih hipokampusa so samo tri plasti živčne celice, namesto šestih plasti, ki jih najdemo povsod).

Učinek dvostranske ablacije hipokampusa je motnja učenja. Več ljudi je imelo dvostransko kirurško odstranitev delov hipokampusa za zdravljenje epilepsije. Ti ljudje se lahko zadovoljivo spomnijo skoraj vseh predhodno pridobljenih informacij. Vendar pogosto ne morejo pridobiti novih informacij na podlagi verbalnih simbolov. Običajno si namreč ne uspejo zapomniti niti imen ljudi, s katerimi so v stiku vsak dan. Kljub temu, ljudje brez hipokampusa si lahko za kratek čas zapomnijo, kaj se zgodi v okviru svojih tekočih dejavnosti. Posledično so sposobni kratkoročnega spomina, ki traja od nekaj sekund do 1-2 minut, čeprav nimajo praktično nobene sposobnosti, da bi si kaj zapomnili za daljše obdobje. Ta pojav se imenuje anterogradna amnezija.

Teoretična predstavitev o vlogi hipokampusa pri učenju. Hipokampus je izvorni del vohalne skorje. Pri mnogih živalih ta lubje igra pomembno vlogo pri ugotavljanju z vonjem, ali je hrana primerna za uživanje, ali vonj nakazuje nevarnost ali spolno privlačnost in tako pomaga pri odločanju o pomenu signalov za življenje in smrt. Zdi se, da je hipokampus že zelo zgodaj v evolucijskem razvoju možganov postal kritičen nevronski mehanizem odločanja, ki določa pomen vhodnih senzoričnih signalov. Ko je ta sposobnost sprejemanja kritičnih odločitev vzpostavljena, se verjetno tudi preostali deli možganov začnejo obračati na hipokampus, ko se morajo odločiti. Če torej hipokampus »pravi«, da je dani živčni signal pomemben, ga je treba zapomniti.

Tako oseba hitro preneha reagirati na indiferentne dražljaje, ampak vsaka čutna izkušnja, vzbujanje občutka užitka ali bolečine, se uspešno spominja. Toda kateri mehanizem je podlaga za to? Predpostavlja se, da hipokampus zagotavlja vzburjenje, ki prenaša kratkoročni spomin v dolgoročni spomin. Očitno posreduje nek signal ali signale, ki povzročijo ponavljanje uma nove informacije dokler ni dosežena trajna hramba. Ne glede na mehanizem, brez hipokampalne konsolidacije dolgoročni spomin besedni ali simbolni tip je šibek ali pa se sploh ne pojavi.

Funkcije amigdale

amigdala je kompleks številnih jeder, ki so lokalizirani neposredno pod skorjo medialnega sprednjega pola vsakega temporalnega režnja. Ima številne dvosmerne povezave s hipotalamusom, pa tudi z drugimi področji limbičnega sistema.

Pri živalih amigdala je v veliki meri povezan z vohalnimi dražljaji in njihovim odnosom z limbičnimi možgani. Dejansko se ena od glavnih vej vohalne poti konča v tistem delu amigdale, ki se imenuje kortikomedijalna jedra in leži neposredno pod možgansko skorjo v vohalni piriformni regiji temporalnega režnja. Pri človeku je veliko bolje razvit drugi del amigdale kot vohalno področje – bazolateralna jedra, ki igrajo izključno pomembno vlogo v številnih vedenjskih reakcijah telesa, ki večinoma niso povezane z vohalnimi dražljaji.

amigdala sprejema živčne signale iz vseh delov limbične skorje, kot tudi iz neokorteksa temporalnega, parietalnega in vidnega režnja, zlasti iz slušnih in vidnih asociacijskih področij. Zaradi teh več povezav so amigdalo imenovali »okno«, skozi katero limbični sistem »vidi« človekovo mesto na tem svetu. Po drugi strani pa amigdala vodi signale: (1) nazaj v iste kortikalne predele; (2) v hipokampus; (3) v septum; (4) do talamusa; (5) in še posebej na hipotalamus.

Hipokampalna skleroza je oblika epilepsije, ki jo povzroča patologija limbičnega sistema možganov. Glavni generator epileptične aktivnosti se šteje za gliozo v kombinaciji z atrofijo kortikalne plošče spodnje bele snovi. Za diagnosticiranje bolezni uporabljajo nevrologi v bolnišnici Yusupov sodobne metode instrumentalni pregled, izvajanje laboratorijskih preiskav in minimalno invazivnih diagnostičnih postopkov.

Hipokampalno sklerozo spremlja izguba nevronov in brazgotinjenje najglobljega dela temporalnega režnja. Pogosto posledica resnih možganskih poškodb. Lahko je levičar ali desničar. Poškodba možganov zaradi poškodbe, neoplazme, okužbe, pomanjkanja kisika ali nenadzorovanih spontanih napadov povzroči nastanek brazgotinskega tkiva v hipokampusu. Začne atrofirati, nevroni odmrejo in tvorijo brazgotinsko tkivo.

Na podlagi strukturne spremembe Obstajata dve glavni vrsti epilepsije temporalnega režnja:

• s prisotnostjo volumetričnega procesa (tumor, prirojena patologija, anevrizma krvne žile, krvavitev), ki prizadene limbični sistem;
• brez prisotnosti jasno potrjenih volumetričnih sprememb v medialnem temporalnem režnju.

Vzroki dvostranske hipokampalne skleroze

Znani so naslednji vzroki hipokampalne skleroze:

• dedna nagnjenost;
• hipoksija možganskega tkiva;
• možganske poškodbe;
• okužbe.

Danes se upoštevajo glavni naslednje teorije razvoj hipokampalne skleroze:

• vpliv febrilnih krčev, ki vodijo do regionalnih presnovnih motenj in otekanja skorje temporalnega režnja. Pojavi se nevronska smrt, razvije se lokalna glioza in atrofija, zaradi česar se zmanjša volumen hipokampusa, zmanjša se reaktivna ekspanzija sulkusa in spodnjega roga lateralnega ventrikla.
• akutne motnje krvnega obtoka v bazenu terminala in stranskih vej zadnjega možganska arterija povzročijo bazalno ishemijo temporalnega režnja, pride do sekundarnega diapedetskega potenja, smrti nevronov, glioze in atrofije.
• motnje razvoja temporalnega režnja med embriogenezo.

Simptomi hipokampalne skleroze

Hipokampalna skleroza običajno povzroči žariščno epilepsijo. Epileptični napadi se pojavljajo skupinsko ali posamično. Lahko so zapleteni, začnejo se s čudnimi neopisljivimi občutki, halucinacijami ali iluzijami, ki jim sledijo otrplost vida, prehranjevanje in rotacijski avtomatizmi. Traja približno dve minuti. Ko napreduje, se lahko pojavijo generalizirani tonično-klonični napadi.

Napade hipokampalne skleroze lahko spremljajo različni simptomi:

• sprememba vedenja;
• izguba spomina;
• glavoboli;
• povečana tesnoba;
• težave s spanjem;
• napadi panike.

Bolniki razvijejo poslabšanje kognitivnih sposobnosti (spomin, mišljenje, sposobnost koncentracije). Napadi, ki motijo ​​možgansko aktivnost, lahko povzročijo nenadno izgubo zavesti, pa tudi avtonomno srčno disfunkcijo. Bolniki z levostransko hipokampalno sklerozo imajo hujšo parasimpatično disfunkcijo v primerjavi z bolniki z desnostransko mezialno sklerozo.

Napade epilepsije spremljajo slušne ali vestibularne halucinacije, spahovanje ali avtonomne manifestacije, parestezija in enostransko trzanje obraza. Bolniki opažajo učne težave in motnje spomina. So konfliktni, čustveno labilni, imajo povečan občutek dolg.

Za diagnosticiranje bolezni uporabljajo zdravniki v bolnišnici Yusupov naslednje metode pregledi:

• nevroradiološka diagnostika;
• računalniška tomografija;
• spektroskopija jedrske magnetne resonance;
• angiografija;
• elektroencefalografija.

Študija se izvaja z uporabo sodobne opreme vodilnih svetovnih proizvajalcev.

Zdravljenje hipokampalne skleroze

Za zmanjšanje simptomov bolezni nevrologi v bolnišnici Yusupov predpisujejo antiepileptična zdravila. Zdravilo prvega izbora je karbamazepin. Zdravila druge izbire vključujejo valproat, difenin in heksamidin. Po zdravljenju nekateri bolniki prenehajo imeti napade in pridejo v dolgotrajno remisijo.

V primerih rezistence na terapijo in napredovanja hipokampalne skleroze izvajamo kirurško zdravljenje v partnerskih klinikah. Vključuje odstranitev temporalnega režnja možganov (lobektomija). Po operaciji se število napadov zmanjša v 70-95% primerov. Če se soočate s problemom hipokampalne skleroze in želite dobiti kvalificiranega specialista zdravstvena oskrba, pokličite po telefonu. Naročeni boste na posvet z nevrologom v bolnišnici Yusupov.

Reference

• ICD-10 ( Mednarodna klasifikacija bolezni)
• Bolnišnica Yusupov
• Gusev E.I., Demina T.L. Multipla skleroza // Consilium Medicum: 2000. - št. 2.
• Jeremy Taylor. Zdravje po Darwinu: Zakaj zbolimo in kako je to povezano z evolucijo = Jeremy Taylor "Telo po Darwinu: Kako evolucija oblikuje naše zdravje in preoblikuje medicino." - M.: Alpina Publisher, 2016. - 333 str.
• A.N. Boyko, O.O. Favorova // Molecular. biologija. 1995. - T.29, št. 4. -P.727-749.

Naši specialisti

Cene za diagnosticiranje vzrokov hipokampalne skleroze

*Informacije na spletnem mestu so zgolj informativne narave. Vsa gradiva in cene, objavljene na spletnem mestu, niso javna ponudba, opredeljena z določili čl. 437 Civilnega zakonika Ruske federacije. Za točne informacije se obrnite na osebje klinike ali obiščite našo ambulanto. Seznam opravljenih storitev plačane storitve naveden v ceniku bolnišnice Yusupov.

*Informacije na spletnem mestu so zgolj informativne narave. Vsa gradiva in cene, objavljene na spletnem mestu, niso javna ponudba, opredeljena z določili čl. 437 Civilnega zakonika Ruske federacije. Za točne informacije se obrnite na osebje klinike ali obiščite našo ambulanto.

Pri shizofreniji in nekaterih oblikah hude depresije se hipokampus skrči. Znano je tudi, da je hipokampus eden najbolj strukturiranih in raziskanih delov možganov, zato je bil izbran za posnemanje proteze. Čeprav natančni nevronski algoritmi niso znani, so bili v celoti modelirani. Ker je hipokampus tako star, ga je evolucija močno optimizirala in je v bistvu enak pri vseh vrstah sesalcev. Zato je bilo mogoče oblikovati hipokampalno protezo z uporabo izčrpne študije podganjega hipokampusa, suspendiranega v cerebrospinalni tekočini.

Za navigacijo hipokampus vsebuje "celice mesta", ki se sprožijo na podlagi zaznane lokacije živali. Močan argument je mogoče podati, da te celice obstajajo v hipokampusu, saj je treba pomnilnik uporabiti za določitev trenutne lokacije iz bolj temeljnih spremenljivk, kot sta orientacija in hitrost. Aktivacijo teh mest so opazili pri ljudeh, ki potujejo po mestih virtualna resničnost. Za številne naloge prostorske navigacije je potreben nedotaknjen hipokampus. Sprva je bil hipokampus nepravilno povezan z vonjem, ki ga pravzaprav obdeluje vohalni korteks.

Kakšna je vloga hipokampusa v možganih?

Hipokampus v možganih nam pomaga razvijati nove spomine. Včasih se nanj gleda kot na prehod za spomine, kot da morajo spomini iti skozi hipokampus, da se shranijo v banko dolgoročnega spomina.

Nekatere študije so tudi pokazale, da je hipokampus pomemben ne le za nastanek novih spominov, temveč tudi za priklic starih spominov.

Zanimivo je, da ima hipokampus na levi strani pogosto odlična funkcija v spominu in jeziku kot tisti na desni strani.

Kako Alzheimerjeva bolezen vpliva na hipokampus možganov?

Študija je pokazala, da je eno prvih področij v možganih, ki je prizadeto, hipokampus. Znanstveniki so atrofijo (krčenje) predelov hipokampusa povezali s prisotnostjo Alzheimerjeve bolezni. Atrofija v tem predelu možganov pomaga razložiti, zakaj je eden od zgodnjih simptomov Alzheimerjeve bolezni pogosto izguba spomina, zlasti nastajanje novih spominov.

Atrofija hipokampusa je povezana tudi s prisotnostjo proteina tau, ki se kopiči z napredovanjem Alzheimerjeve bolezni.

Blaga kognitivna okvara in hipokampus

Kaj pa blaga kognitivna okvara, stanje, ki včasih, vendar ne vedno, napreduje z Alzheimerjevo boleznijo?

Raziskave so pokazale, da je atrofija hipokampusa povezana tudi z blago kognitivno okvaro. Pravzaprav je bilo dokazano, da velikost hipokampusa in njegova stopnja krčenja napovedujeta, ali MCI napreduje v Alzheimerjevo bolezen ali ne.

Manjši volumen hipokampusa in več visoka hitrost ali krčenje so povezani z razvojem demence.

Ali se lahko obseg hipokampusa razlikuje med različnimi vrstami demence?

Na primer, če je bila Alzheimerjeva bolezen edina vrsta demence, ki je pomembno vplivala na velikost hipokampusa, bi to lahko uporabili za postavitev pozitivne diagnoze Alzheimerjeve bolezni. Številne študije pa so pokazale, da ta ukrep pogosto ne odkrije večine vrst demence.

Druga študija je pokazala, da je zmanjšana velikost hipokampusa povezana tudi s frontotemporalno demenco.

Vendar pa so znanstveniki ugotovili pomembno razliko, ko so primerjali demenco z Lewyjevimi telesci in Alzheimerjevo boleznijo. Lewyjeva demenca kaže veliko manjšo atrofijo hipokampalnih predelov možganov, kar sovpada tudi z manjšim vplivom na spomin, zlasti v zgodnjih fazah Lewyjeve demence.

Ali lahko preprečite, da bi se vaš hipokampus zmanjšal?

Hipokampus se nahaja v medialnem temporalnem režnju. Posebno mesto v hipokampalnem povezovalnem sistemu zavzema odsek neokorteksa v hipokampalnem predelu (tako imenovani entorinalni korteks). To področje skorje prejme številne aferente iz skoraj vseh področij neokorteksa in drugih delov možganov (amigdala, sprednja jedra talamusa itd.) In je glavni vir aferentov v hipokampus. Hipokampus prejema tudi podatke iz vidnega, vohalnega in slušnega sistema. Največji prevodni sistem hipokampusa je forniks, ki povezuje hipokampus s hipotalamusom. Poleg tega sta hipokampusa obeh hemisfer povezana s komisuro (mavec).

Modularna struktura določa sposobnost hipokampusa, da ustvari visoko amplitudno ritmično aktivnost. Povezovanje modulov ustvarja pogoj za kroženje aktivnosti v hipokampusu med učenjem. Hkrati se poveča amplituda sinaptičnih potencialov, nevrosekrecija hipokampalnih celic in število bodic na dendritih njegovih nevronov, kar kaže na prehod potencialnih sinaps v aktivne. Številne povezave hipokampusa s strukturami tako limbičnega sistema kot drugih delov možganov določajo njegovo vsestranskost.

Električni procesi v hipokampusu so izraziti in specifični. Za aktivnost tukaj so najpogosteje značilni hitri beta ritmi (14-30 na sekundo) in počasni theta ritmi (4-7 na sekundo).

Če uporabljamo farmakološke metode v neokorteks oslabi desinhronizacijo na novo stimulacijo, potem postane pojav theta ritma v hipokampusu težji. Draženje retikularne tvorbe možganskega debla poveča resnost theta ritma v hipokampusu in visokofrekvenčnih ritmov v neokorteksu.

Pomen theta ritma je v tem, da odraža reakcijo hipokampusa in s tem njegovo sodelovanje pri orientacijskem refleksu, reakcijah budnosti, povečane pozornosti in v dinamiki učenja. Theta ritem v hipokampusu opazimo pri visoki stopnji čustvenega stresa - strahu, agresije, lakote, žeje. Izzvana aktivnost v hipokampusu se pojavi kot odgovor na stimulacijo različnih receptorjev in katere koli strukture limbičnega sistema. Multisenzorična projekcijska področja v hipokampusu se prekrivajo. To je posledica dejstva, da so za večino hipokampalnih nevronov značilne polisenzorične lastnosti, to je sposobnost odzivanja na svetlobo, zvok in druge vrste dražljajev.

Za hipokampalne nevrone je značilna izrazita aktivnost ozadja. Do 60 % nevronov hipokampusa reagira kot odgovor na senzorično stimulacijo. Strukturne značilnosti hipokampusa in med seboj povezanih modulov določajo cikel generiranja vzbujanja v njem, ki se izraža v dolgotrajni reakciji (do 12 s) nevronov na en sam kratek dražljaj.

Poškodba hipokampusa povzroči značilne motnje spomina in učenja. Leta 1887 je ruski psihiater S. S. Korsakov opisal hude motnje spomina pri bolnikih z alkoholizmom (Korsakovljev sindrom). Posmrtno so ugotovili, da imajo degenerativno poškodbo hipokampusa. Slabost spomina se je kazala v tem, da se je bolnik spomnil dogodkov iz daljne preteklosti, vključno z otroštvom, ne spomni pa se, kaj se mu je zgodilo pred nekaj dnevi ali celo minutami. Na primer, ni se spomnil svojega lečečega zdravnika: če je zdravnik zapustil sobo za 5 minut, ga bolnik ob ponovnem obisku ni prepoznal.

Obsežna poškodba hipokampusa pri živalih značilno moti potek pogojno refleksne aktivnosti. Na primer, podgano je zelo enostavno naučiti najti vabo v labirintu z 8 kraki (labirint je osrednji prostor, iz katerega se radialno razteza 8 hodnikov) samo v vsakem drugem ali četrtem kraku. Podgana s poškodovanim hipokampusom se ne nauči te veščine in nadaljuje z raziskovanjem vsake roke.

Nadaljnje dokaze o tesni povezavi med spanjem in delovanjem hipokampusa je pridobil Matthew Walker s Harvarda. S sodelavci je ugotovil, da lahko že ena noč brez spanja bistveno vpliva na delovanje orgel. ključna vloga v procesu utrjevanja novega znanja v spominu.

10 študentov prostovoljcev je preživelo eno noč brez spanja, nato pa so jim pokazali 30 besed, ki so si jih morali zapomniti subjekti. Dva dni pozneje so eksperimentatorji preverili zanesljivost pomnjenja. Izkazalo se je, da si je teh 10 ljudi v povprečju zapomnilo 40 % manj besed kot kontrolna skupina 10 študentov, ki so spali kot običajno.