Структурно-функциональная организация медиодорсального ядра таламуса и гиппокампа правого и левого п

Структурно-функциональная организация медиодорсального ядра таламуса и гиппокампа правого и левого п

Гиппокамп — наш внутренний компас

Жил-был в Соединённых Штатах Америки доктор Сковилл. Больше всего на свете он мечтал вылечить своего любимого пациента — Генри Молисона. Генри страдал от эпилепсии. В 1953 году после долгих расчётов доктор Сковилл определил, где находится очаг эпилепсии, и смог провести сложную операцию, удалив его. Когда Генри проснулся, оказалось, что он полностью вылечился. Так сбылась мечта Сковилла.

Но в поведении Генри стали обнаруживаться некоторые странности. Он почему-то стал здороваться с доктором десять раз за день. И каждый раз он это делал словно первый раз в жизни. А когда его попросили сходить в коридор и посмотреть, который час, он вообще заблудился и ещё долго бродил по коридорам, пока его не нашли медсёстры. «Где ты был, Генри?» — спросил Сковилл. «О! Доброе утро, доктор! Я был в палате». — «Как же, Генри, ведь я отправил тебя в коридор, посмотреть, сколько времени». — «Да нет же, доктор, — ответил Генри, — вы только что пришли».

Доктор Сковилл испугался и стал тестировать Генри. Его интеллект не пострадал. Некоторые задачки он решал даже лучше, чем до операции. Генри отчётливо помнил свою жизнь до 1953 года, но он не мог запомнить ничего нового! Ни одного человека, ни одной даты, ни строчки из песни.

Доктор Сковилл понял, что дело было в гиппокампе, который он удалил во время операции, поскольку именно там был очаг эпилепсии. Вот с этого дня учёные буквально набросились на гиппокамп. Стали его изучать под всеми углами: слева, справа, в томографе и микроскопе. Давайте посмотрим, что они уже обнаружили.

Гиппокамп относится к древней части коры головного мозга. Если смотреть на гиппокамп сбоку, то он выглядит как морской конёк. Отсюда и название, потому что на древнегреческом «гиппокамп» означает «морской конёк». Изнутри он выглядит как три слоя клеток, завернувшихся в рулетик. Гиппокамп прячется под толстыми височными долями больших полушарий. Что же он такое делает, что без него страдает память?

В 1965 году Ольга Сергеевна Виноградова в своей лаборатории обнаружила в гиппокампе «нейроны новизны» и «нейроны тождества». Нейроны новизны начинали сигналить, если случалось что-нибудь новое. Например, если во время эксперимента в форточку залетит воробей. А вот если воробей залетит в форточку второй, третий, пятый раз, то нейроны новизны будут молчать, зато засигналят нейроны тождества.

Карта разряда «нейрона левого края» гиппокампа

В 1970-х годах Джон О’Киф гонял в камере свою любимую крысу и подслушивал, что говорят её нейроны. И вдруг он обнаружил странную клетку. Она молчала, пока крыса чесалась, чихала, умывалась, бегала по камере. Но как только крыса оказывалась в левом углу камеры, эта клетка начинала давать сигналы снова и снова. О’Киф назвал эту клетку «нейроном места». Потом он нашёл «нейроны правого края», «нейроны центра», «нейроны передней и задней стенки». Каждая клетка сигналила в своём собственном месте. О’Киф предположил, что все вместе эти клетки создают пространственную карту, которая помогает крысе ориентироваться в пространстве.

Карта разряда клетки-решётки

В 2000 году Мэй и Эдвард Мозеры смогли подтвердить гипотезу О’Кифа. Они нашли рядом с гиппокампом «клетки-решётки». Это такие клетки, которые сигналят в узлах невидимой решётки, когда животное их пересекает (на картинке яркие пятна — сигнал клетки). Как будто животное мысленно начертило вокруг себя сетку. Получается такая «тетрадь в клеточку». За эти открытия Мозерам и О’Кифу в 2014 году дали Нобелевскую премию!

В 2003-м идею пространственной карты решили проверить на лондонских таксистах. Быть таксистом в Лондоне очень непросто: нужно уметь быстро доставлять пассажиров в аэропорты, вокзалы, театры. Нужно знать много разных мест и быстро вычислять кратчайшие пути к ним. Лондонские учёные отловили сотню таксистов, уложили их в томографы и стали смотреть на их гиппокамп. Оказалось, что у таксистов гиппокамп больше, чем у людей в среднем. Причём чем опытней таксист, тем больше его гиппокамп.

Нужно сказать, что гиппокамп до сих пор остаётся загадкой для учёных. Вроде бы нашли в нём клетки места, но потом оказалось, что животные без гиппокампа тоже прекрасно обучаются решать сложные задачки (например, отыскивать сыр в лабиринте).

Без гиппокампа Генри Молисон не помнил, что с ним происходило даже 5 минут назад. Таким же расстройством памяти страдала пациентка доктора Клапареда, правда, гиппокамп у неё не удаляли. Однажды доктор поздоровался с этой женщиной, а в руке спрятал кнопку. Когда пациентка пожала ему руку, то больно укололась, обиделась на доктора Клапареда и выгнала его из своей палаты. Доктор Клапаред не расстроился. Он вышел и вошёл снова. А женщина поздоровалась с ним как ни в чём не бывало. Но когда Клапаред снова протянул руку, пациентка отказалась её пожимать.

Читайте также:  Инсульт и динамическое нарушение мозгового кровообращения

— Но почему, мадам? — спросил доктор.

— Мне просто пришло в голову, что иногда у людей в руке спрятана кнопка.

Гиппокамп: функции, строение, патологии

Гиппокамп – это одна из важнейших областей головного мозга, которая задействована в процессах обучения и запоминания. Так как он является частью лимбического круга, то существует определенная взаимосвязь с эмоциогенными процессами. Функции гиппокампа являются мишенью для ноотропов и анксиолитиков.

Что такое гиппокамп?

Гиппокамп – это ключевое звено лимбической системы головного мозга. Ее структуры участвуют в регулировании работы внутренних органов, эмоций, памяти, пространственной навигации и других когнитивных функций.

Данная область мозга является одной из наиболее изученных, однако среди ученых нет единого мнения о функциях гиппокампа. Одни исследователи считают, что он является полифункциональной структурой, а другие отвергают такой подход. В среде ученых гиппокамп неоднократно называли краеугольным камнем нейрофизиологии, что говорит о противоречивости мнений об этой структуре. Возможно, причиной этого также служит то, что лимбическая система является одной из наиболее старых в эволюционном отношении, с чем и связана ее многофункциональность.

Согласно концепции П. В. Симонова, в психофизиологии выделяют 4 типа мозговых структур. Индивидуальные особенности функционального взаимодействия лобной коры, гиппокампа, гипоталамуса и миндалевидного тела мозга предопределяют формирование одного из 4 видов темперамента – холерик, меланхолик, сангвиник, флегматик. Так, доминирование лобной коры над гиппокампом приводит к экстравертности (обращенности личности вовне), а преобладание гиппокампа – к интравертности и ориентированию в прошлое. Эти две области мозга проявляют диаметрально противоположные свойства.

Функции

Основными функциями гиппокампа в головном мозге являются следующие:

  • Работа в качестве обонятельного центра.
  • Регулирование мотивации и эмоций.
  • Передача информации из кратковременной в долговременную память.
  • Выработка временных условных рефлексов.
  • Формирование «пространственной» памяти (ориентации).
  • Поведенческое торможение.

Память

Многие ученые сходятся во мнении, что гиппокамп играет важную роль в формировании новых воспоминаний. Эта область мозга участвует также в эксплицитной памяти, связанной с осознанными воспоминаниями, например, событиями из далекого прошлого. Однако, как показывают исследования, при повреждении гиппокампа функции получения новых навыков (игра на музыкальном инструменте и другие) не утрачиваются полностью.

Существует мнение, что данный участок мозга способствует удержанию информации у человека в бодрствующем состоянии, а во время сна переводит ее в кору больших полушарий. Гиппокамп задействуется также каждый раз в те моменты, когда необходимо запомнить и воспроизвести пространственные ориентиры, то есть способствует формированию когнитивных карт или образа знакомого предметного окружения.

Другим его назначением служит фильтрация необходимой информации и забывание ненужной. Ежесуточно у взрослого человека образуется около полутора тысяч нейронов, составляющих структуру гиппокампа. Это соответствует почти 2% от его объема. С возрастом данный процесс значительно снижается, что является одной из причин ухудшения когнитивных способностей у пожилых людей.

Поведенческое торможение

Эксперименты на животных, в ходе которых проводилось повреждение гиппокампа, показали, что происходит не только подавление реакций, которые были изучены ранее, но и возникают изменения в поведенческом торможении. Они проявляется в трех взаимосвязанных процессах:

  • торможение преобладающей реакции на какое-либо событие;
  • отсрочка решения;
  • защита от события.

Скоординированное и правильное течение этих механизмов ограждает от перегрузки внешними отвлекающими факторами и импульсивных проявлений. У животных с нарушением этой функции возникает гиперактивность.

Влияние на эмоции

Взаимосвязь гиппокампа и эмоций человека еще недостаточно изучена. Так как он расположен рядом с миндалевидным телом головного мозга, то это позволяет предположить о его влиянии на данный вид психических состояний. Согласно опытам, проведенных на животных, функция гиппокампа в этом случае выражается в оценке новизны внешних стимулов.

Так, при удалении височных долей мозга вместе с миндалевидным телом и гиппокампом у обезьян приводит к тому, что они теряют чувство страха и агрессивности. Такие животные не способны отличать важные внешние сигналы от второстепенных, в результате чего снижается их оборонительная реакция.

Строение

Внутренняя структура данной области головного мозга имеет слоистый характер. Это позволяет сделать вывод о дифференцированности функций гиппокампа. Физиология других образований, связанных с анализом большого количества разнородной информации (новая кора, четверохолмие среднего мозга, латеральные коленчатые тела), подтверждают этот факт. Для тканей гиппокампа характерна четкая упорядоченность. Данная особенность позволяет проводить дифференцированные операции с поступающей извне информацией.

По внешнему строению гиппокамп представляет собой парную структуру, расположенную под корой головного мозга в средней зоне височной области обоих полушарий. Его можно обнаружить только при вскрытии и удалении серого вещества коры. Свое название он получил из-за характерной формы в виде изогнутой вытянутой трубки, похожей на тело морского конька (от древнегреческого слова hippocampus – «морской конек»).

Читайте также:  ХГЧ по дням от зачатия в моче (таблица), можно ли определить беременность по анализу мочи

Внутреннее строение гиппокампа в мозге имеет большое сходство у всех млекопитающих. В нем выделяют 3 характерные зоны:

  • СА1 – нервные клетки невелики, а их аксоны тонкие и делятся на две ветви по углом в 90°. Также они расположены с высокой плотностью и составляют 2 слоя – поверхностный и глубокий. Здесь наблюдается гибель клеток при старческой деменции и болезни Альцгеймера.
  • СА2 – пучки нервных волокон (или пирамиды) крупнее и не образуют слои.
  • СА3 – наиболее крупные пирамиды, в срединной части имеются шипиковые выросты.

Связь с заболеваниями

Нарушение функций гиппокампа наблюдается при следующих заболеваниях и синдромах:

  • Болезнь Альцгеймера, в ранних стадиях проявляющаяся в расстройстве кратковременной памяти, а позднее и долгосрочной. При этом происходит уменьшение размеров гиппокампа. Патология чаще всего возникает в пожилом возрасте (старше 65 лет). Постепенно у пациента происходит нарушение речи, когнитивных способностей, ориентации в знакомой обстановке. Он становится неспособным ухаживать за собой.
  • Гипоксия (кислородное голодание).
  • Воспаление головного мозга (энцефалит).
  • Височная эпилепсия. Это заболевание более чем в 30% случаев связано с перинатальным поражением мозга при гипоксии плода, инфекционными патологиями (корь, краснуха, сифилис и другие), а также может возникнуть после родовых травм.

При поражении гиппокампа наблюдается синдром Корсакова, при котором человек не может запомнить текущие события, но события из далекого прошлого в его памяти сохраняются. Больные дезориентируются во времени и пространстве, не знают, где находятся, и не могут назвать текущую дату.

Влияние лекарств

Лекарственная интенсификация функций гиппокампа осуществляется с помощью таких групп препаратов:

  • ноотропы (применяются для устранения нарушений памяти);
  • анксиолитики (снижение тревожности);
  • антиконвульсанты (для лечения эпилептических припадков);
  • нейропротекторы (защита нервных клеток от гибели при кислородном голодании и переизбытке ионов кальция).

Особое место в стимулировании гиппокампа занимают те лекарства, которые способны менять уровень ацетилхолина – нейромедиатора, отвечающего за некоторые физиологические реакции (сокращение мышц, сердечный ритм и артериальное давление), а также за внимание и обучение. Эти препараты могут оказывать как прямое воздействие на концентрацию данного вещества (холинолитики, холиномиметики), так и опосредованное – на ферменты, участвующие в подавлении его активации (холинэргические средства). Известно, что при обучении уровень ацетилхолина в мозге сначала постепенно возрастает, а затем снижается. Введение веществ с ацетилхолином позволяет улучшить познавательный процесс.

Гиппокамп как внутренний навигатор

Гиппокамп – это парная часть головного мозга, расположенная в его глубине с двух сторон в височных областях.

Он сформировался в самом начале эволюционного процесса, но до сих пор остается для науки наиболее таинственной и неизученной областью.

Гиппокамп является важной частью одной из самых первых и древних систем мозга – лимбической.

Предлагаем ознакомиться с этой важной частью мозга.

Общие сведения

Своим название гиппокамп обязан древним грекам – в переводе с их языка оно означает «морской конек». Основанием для этого послужила схожесть очертаний морского животного и органа в человеческом мозге.

Видимо, этим объясняется такое многообразие функций, возложенных на него в момент формирования. Впрочем, их количество практически не уменьшилось и до сегодняшнего дня.

Важная роль в мыслительной деятельности отводилась гиппокампу еще с древних времен. Но только современные достижения науки и медицины позволяют обозначить новые качества и возможности этого органа.

Строение области

В теле головного мозга гиппокамп выглядит как две дугообразных структуры, состоящие из плотно подогнанных друг к другу клеток. Клетки образуют повторяющиеся модули, которые взаимодействуют между собой и с другими участками мозга.

Эти дуги расположены симметрично в височных отделах обоих полушарий. Они являются частью коры головного мозга, а более точно – ее складками. Поэтому прослеживается обширная связь с различными мозговыми отделами. Это же объясняет и его многофункциональность.

Специфические пирамидальные клетки, составляющие основу этой части мозга, расположены в три слоя. Каждый из этих слоев выполняет определенную функцию в общей работе мозговой деятельности.

Можно сказать, что человек имеет два гиппокампа: левый и правый. Взаимодействие между ними происходит с помощью комиссуральных нервных волокон. С их помощью происходит распределение (а иногда – и перераспределение) функций.

Помимо этого, эта структура активно взаимодействует со многими участками нервной системы, и особенно мощно – с ассоциативной корой мозга.

За что отвечает

Люди уже не одно столетие изучают этот загадочный орган. В начале ему отводилась роль ответственного исключительно за восприятие запахов. По мере развития научных и медицинских исследований функции гиппокампа значительно расширились, а точнее сказать – в корне изменились.

Открытия последних десятилетий позволили заглянуть не только внутрь человеческого мозга, но и внутрь каждой его клетки. Это изменило взгляд на роль гиппокампа в организме.

Читайте также:  Первая помощь при неотложных состояниях сердечно-сосудистой системы - Урайская окружная больница мед

Сегодня основные функции этого органа прочно связывают с различными видами человеческой памяти. Можно выделить несколько основных зон его ответственности:

Эмоциональная и декларативная память

Гиппокамп помогает узнавать людей и предметы; ориентироваться в происходящих событиях; испытывать целый комплекс эмоциональных чувств, связанных с ними.

Стимуляция или повреждение этих участков может вызвать самую неожиданную поведенческую реакцию: приступ ярости, наслаждение, заторможенность и другие.

Нередко это провоцирует появление различных галлюцинаций: слуховых, зрительных, тактильных. Причем прекратить их или управлять ими невозможно, даже, осознавая нереальность происходящего.

Поэтому в большинстве случаев воспоминания прошлых лет – более отчетливы. Иными словами, происходит преобразование краткосрочной памяти в долговременную. Правда, принцип такой «конвертации» пока до конца не изучен.

Пространственная ориентация

С ее помощью человек имеет возможность физически и эмоционально существовать в пространстве и взаимодействовать с окружением. Можно сказать, что этот орган является внутренним навигатором или компасом человека. Интересно, что люди, профессия которых подразумевает хорошую ориентацию (таксисты, путешественники) обладают более крупной по сравнению с другими частью мозга.

Способность к нейрогенезу

Гиппокамп – один из немногочисленных участков мозга, которые способны формировать новые нейроны и межнейронные связи. Более того: эта способность продолжается весь жизненный цикл здорового органа, если в результате каких-либо обстоятельств не произойдет сбой в его работе.

Логическим продолжением такой особенности является главенствующая роль этого органа в процессе обучения. При утрате органом этого свойства у человека исчезает возможность воспринимать и удерживать новую информацию. Поэтому мыслительные способности у людей во многом зависят от состояния и размера гиппокампа.

Патологии и симптомы патологий

Как и многие другие области головного мозга, гиппокамп – весьма чувствительный орган. Любые агрессивные изменения в образе жизни человека могут сказаться на его функционировании. Возникающие патологии даже на начальных стадиях имеют определенную симптоматику.

Если повреждается гиппокамп, то возможно возникновение амнезии (потери памяти). Она может быть полной, частичной (память сохраняет нечеткие образы и отрезки событий), временной. Клиническое течение амнезии протекает в двух формах:

  • антероградная амнезия. Из памяти исчезают события, следующие за моментом заболевания. Точнее сказать, больной не может воспроизводить их в логической последовательности. При этом все, что предшествовало этому периоду, память сохраняет;
  • ретроградная амнезия. В данном случае все происходит наоборот: мозг фиксирует события, следующие после поражения гиппокампа; все, что происходило до того, из памяти стирается. Чаще всего гиппокамп блокирует отрезки времени, связанные с тяжелыми событиями. Это является своеобразной защитой организма от травмирующих психику воспоминаний;

Точно установлена связь между патологиями гиппокампа и многими известными заболеваниями. Пока сложно сказать, что является причиной, а что следствием. Но уже известно, что к числу болезней, вызывающих изменения в гиппокампе, или способных влиять на работу этого органа, относятся:

  • болезнь Альцгеймера. Является одним из наиболее серьезных заболеваний при нарушении мозговой деятельности. Его прогрессирование вызывает уменьшение отдельных участков головного мозга. Гиппокамп при потере объема теряет возможность правильно функционировать. Первые симптомы болезни Альцгеймера – нарушения ориентации в пространстве и снижение способности к запоминанию.
  • эпилепсия. Медицинская практика показывает, что 75% таких больных имели патологии гиппокампа. Обычно они выглядели как склероз одной или двух долей органа (одно- или двухсторонний склероз гиппокампа). Причинами могут быть: травма головы, инфекционное заражение, генетическая предрасположенность.
  • стресс. Состояние продолжительного стресса сегодня становится нормой для многих людей. Организм в ответ на стрессовую ситуацию производит выброс гормона кортизола. Он оказывает губительное действие на многие участки мозга, приводя к гибели определенного количества нейронов.

Поэтому важно понимать, что сохранение выдержки при любых обстоятельствах одновременно означает сохранение здоровых функций надолго.

Часто диагностируют шизофрению у пациентов, имеющих аномально маленький рассматриваемый орган. Нельзя уверенно утверждать, что существует зависимость одного от другого. Но медицинская статистика показывает, что такая связь имеет место.

Обычное старение — это состояние не обязательно соотносить с болезнью. Но практика показывает, что у большинства пожилых пациентов наблюдаются проблемы с памятью (как правило страдает краткосрочный вид памяти). Причинами являются гибель некоторого количества нейронов или уменьшение размеров гиппокампа.

Не всегда, и не у всех, но естественное старение организма может вызвать изменения в функционировании гиппокампа.

Очевидно, что дальнейшие исследования ученых и врачей откроют много новых, возможно неожиданных, свойств этого органа. Скорее всего эти знания позволят найти более эффективные методы и возможности в лечении перечисленных болезней.

Несомненно одно: если человек стремится прожить долгую полноценную жизнь, ему необходимо быть внимательным к своему организму. Скорее всего – он ему ответит тем же.

Ссылка на основную публикацию
Строение головного мозга у земноводных (амфибии); Мурзим
Органы выделения и нервная система земноводных. Органы выделения земноводных представлены парными почками. В отличие от почек рыб, у земноводных они...
Стоматология в Перово и Новогиреево
Протезирование в Перово Протезирование метро Перово Протезирование возле станции метро Перово - у каких медицинских центров самый высокий рейтинг? Где...
Стоматология Каширское шоссе, детская
Адрес стоматологии на каширской Стоматологическая поликлиника №62 Москвы обслуживает население бесплатно по программе ОМС, медицинские услуги, не входящие в ОМС...
Строение головного мозга человека отделы, оболочки, функции
Строение головного мозга человека Головной мозг человека – это 1,5-килограммовый орган мягкой губчатой ​​плотности. Мозг состоит из 50-100 млрд. нервных...
Adblock detector