Hippocampus (z řeckého Hippocampos – mořský koník) – součást limbického systému mozku (čichový mozek). Podílí se na mechanismech utváření emocí, upevňování paměti, tedy přechodu krátkodobé paměti na dlouhodobou.
Anatomie
Umístění hipokampu (pohled ze spodní strany mozku), přední část mozku odpovídá horní části obrázku. Červené skvrny ukazují přibližné umístění hipokampu ve spánkovém laloku mozku.
Hipokampus je párová struktura umístěná ve středních temporálních oblastech hemisfér. Pravý a levý hippocampi jsou spojeny komisurálními nervovými vlákny procházejícími komisurou fornixu (commissura fornicis) mozku.
Hipokampy tvoří mediální stěny dolních rohů postranních komor (lat. ventriculus lateralis ), umístěné v tloušťce mozkových hemisfér, zasahují do nejpřednějších částí dolních rohů postranní komory a končí zesíleními, rozdělenými malými drážkami na samostatné tuberkuly – prsty mořského koníka (lat. digitationes hippocampi ). Na mediální straně je hipokampální fimbrie (lat. fimbria hippocampi ), který je pokračováním stopky telencephalon. Choroidní plexy postranních komor sousedí s fimbriemi hippocampu.
funkce
Hipokampus patří k jednomu z fylogeneticky nejstarších mozkových systémů – čichovému mozku, který podmiňuje výraznou funkční polymodalitu hipokampu (to znamená, že plní mnoho různých funkcí). Při poškození hipokampu vzniká Korsakoffův syndrom – onemocnění, při kterém pacient s relativně neporušenými stopami dlouhodobé paměti ztrácí paměť na aktuální události. Hypoteticky hipokampus pomáhá eliminovat rušivý vliv informace pozadí na aktuálně behaviorálně významný podnět. V souvislosti s tím se aktivuje vždy, když je potřeba udržet zaměření pozornosti na vnější orientační body, které určují vektor chování.
Snížený objem hipokampu je jedním z časných diagnostických příznaků Alzheimerovy choroby.
Role v prostorové paměti a orientaci
Důkazy naznačují, že hipokampus se používá k ukládání a zpracování prostorových informací. Studie na potkanech ukázaly, že hipokampální neurony mají oblasti, které jsou citlivé na polohu v prostoru. Tyto neurony se nazývají place cells. Některé z těchto buněk vystřelí, když se zvíře detekuje v určitém místě, bez ohledu na směr pohybu, ale většina je alespoň částečně citlivá na směr pohybu a polohu hlavy.
U krys mohou některé buňky, nazývané kontextově citlivé buňky, vystřelit na základě minulosti zvířete (retrospektivní) nebo očekávané budoucnosti (prospektivní). Různé buňky vystřelují z různých míst ve zvířeti, takže pohledem na potenciál jednotlivých buněk můžeme říct, kde se zvíře nachází (nebo si myslí, že tam je). Jak se ukázalo, stejné prostorové buňky u lidí se podílejí na hledání cesty při procházení virtuálními městy. Tyto výsledky byly získány prostřednictvím studie lidí s elektrodami implantovanými do mozku, používanými pro diagnostické účely pro chirurgickou léčbu závažných epileptických záchvatů.
Objev prostorových buněk vedl k myšlence, že hippocampus by mohl fungovat jako mapa – neurální reprezentace prostředí a umístění zvířete v něm. Výzkum ukázal, že hipokampus je nezbytný pro řešení i jednoduchých úkolů, které vyžadují prostorovou paměť (například hledání cesty ke skrytému cíli). Bez plně funkčního hipokampu si lidé nemusí pamatovat, kde byli nebo jak se dostat do cíle; Ztráta orientace v oblasti je jedním z nejčastějších příznaků amnézie. Zobrazování mozku ukazuje, že hipokampus je u lidí nejaktivnější při úspěšném pohybu v prostoru, jako v příkladu s virtuální realitou.
Existují také důkazy, že hipokampus hraje roli při hledání nejkratších cest mezi již dobře známými místy. Například taxikáři z Londýna potřebují znát velké množství míst a nejkratší cesty mezi nimi. Studie univerzity v Londýně z roku 2003 zjistila, že taxikáři mají větší hipokampy než většina lidí a že nejzkušenější taxikáři mají větší hipokampy. Zda zpočátku větší hipokampus pomáhá stát se taxikářem, nebo k jeho růstu vede neustálé hledání nejkratší cesty, se zatím nepodařilo objasnit. Ať je to jakkoli, při studiu korelace mezi velikostí šedé hmoty a časem stráveným prací taxikáře se zjistilo, že čím více člověk pracuje jako taxikář, tím větší je objem pravé strany hipokampu. Bylo zjištěno, že celkový objem hipokampu zůstal nezměněn jak u kontrolní skupiny, tak u taxikářů. Stručně řečeno, zadní část hippocampu taxikářů se skutečně zvětšila, ale na úkor přední části. Tyto studie naznačují, že hipokampus se postupem času zvětšuje, jak se zvyšuje jeho využití.
Umělý hippocampus
Od roku 2003 na Kalifornské univerzitě v Los Angeles (USA) skupina vědců pod vedením Theodora Bergera vyvíjí umělý potkaní hippocampus [1] [2]. Modelování naznačuje, že hlavní funkcí hipokampu je kódování informací pro uložení v jiných částech mozku, které hrají roli dlouhodobé paměti. Předpokládá se také, že vzhledem k samotné podobnosti této části mozku u savců bude adaptace na funkci lidského hipokampu provedena poměrně rychle. Protože metody kódování byly vědcům neznámé, byl modelován jako soubor neuronových sítí fungujících paralelně. Byla vyslovena hypotéza, že tato možná struktura skutečného hipokampu umožňuje v případě zranění zcela obejít poškozenou oblast. Strukturálně je analog hipokampu vyroben ve formě počítačového čipu se dvěma svazky elektrod: vstupní pro záznam elektrické aktivity jiných částí mozku a výstupní pro směrování elektrických signálů do mozku.
V srpnu 2006 začala tvorba matematického modelu krysího hipokampu. Do prosince 2010 výzkumníci z Southern California Institute spolu s kolegy z Wake Forest University vyvinuli a otestovali okruh [3] [4], který nahradil potkaní hipokampus. Vědci byli schopni přimět krysu, aby si zapamatovala určité akce. Navíc hipokampální protéza dokázala zlepšit mozkové schopnosti krysy při současné práci s přirozeným hipokampem. Profesor Theodor Berger předpokládá vytvoření umělého lidského hippokamu do roku 2025. Nejprve je ale nutné vytvořit a otestovat příslušnou protézu na mozku opice.
Poznámky
- ↑Duncan Graham-Rowe. První mozková protéza na světě, 15. března 2003, vydání časopisu 2386
- ↑Byla vytvořena první mozková protéza na světě, cnews.ru, 14.03.2003.
- ↑Kortikální neurální protéza pro obnovu a posílení paměti, 8. listopadu 2010 (publikováno 15. června 2011).
- ↑Vědci implantovali elektronickou paměť do mozku krys, 23. června 2011.
Literatura
reference
hypotalamus, Hippocampus, Amygdala, Parahippokampální gyrus, Cingulate gyrus, Mastoidní tělo
Tento obrázek ze soutěže NeuroArt ukazuje řez gyrus dentatus hippocampu. Obraz se nazývá „mořský koník“ – tak je slovo „hippocampus“ přeloženo z řečtiny. Opravdu, zdá se! Zubatý gyrus hippocampu je zbarven červeně (MCherry).
Přečtěte si materiály z našeho webu na Facebooku, kanálu VKontakte a Telegram a také sledujte nové obrázky dne na Instagramu.
Budoucí hvězdy hippocampu
Na tomto snímku z letošní srpnové soutěže NeuroArt vidíme progenitorové buňky gyrus dentatus myšího hipokampu. Protein Sox2 (zelený) je exprimován v neuronálních progenitorových buňkách a gliových.
„Dvoustranný Janus“ neuroplasticity
Jednou z nejdůležitějších vlastností mozku je jeho plasticita. Jak se nedávno ukázalo, přichází ve dvou typech. O tom, jací jsou a.
“Hvězdy” “mořského koníka”
Dnešní obrázek dne pochází z obrovské databáze obrázků buněk, Cell Image Library. Na této konfokální fotografii vidíme dva astrocyty molekulární vrstvy zubaté.
„Super Starci“ se nebojí Alzheimerovy choroby
Nyní denně mluvíme o tom, co se stalo na konferenci SfN2019. Není to ale první konference tohoto druhu. A před rokem, dvěma, třemi tam taky.
Epilepsie astrocyty
Tento imunofluorescenční snímek hipokampálních astrocytů byl pořízen ve vrstvě granulárních buněk gyrus dentatus myšího hipokampu. Ale nejen, ale s modelem epilepsie – a během.
Buňky ‚odvahy‘ nalezené v hippocampu
Speciální OLM buňky hippocampu hrají hlavní roli v chování v nebezpečných situacích a v úrovni úzkosti. Výsledky studie byly zveřejněny v časopise Nature Communications. Proč někteří lidé chodí pokojně.
Ve snaze o přesnost: jak diagnostikovat a léčit epilepsii
Medicína dnes umí hodně, ale bohužel ne všechno. Ještě jsme se nenaučili, jak úspěšně bojovat s pokročilými nádory, léčit dědičné choroby a.
Za psychické poruchy mohou stresové hormony
Vědci z Bristolské univerzity navrhují upravit obecně uznávané mechanismy hormonů odpovědných za stresové reakce v mozku. Podle výsledků studie zveřejněné v časopise.
Videohry mohou pomoci zlepšit váš mozek
Hipokampus, nebo spíše hluboké vrstvy jeho šedé hmoty, v poslední době přitahuje zvýšenou pozornost výzkumníků: skutečně kvůli jeho roli v procesech učení, zapamatování a.
Viník epilepsie
Seznamte se s mechovou buňkou hippocampu. Studie provedená na Stanfordské univerzitě na myších zjistila, že ztráta mechových buněk může být příčinou epileptických záchvatů a.
Modré neurony hippocampu
Nemocný: Dr. Christophe Leterrier NICN CNRS-AMU UMR7286 Ještě jednou fotka ze soutěže Nikon Small World 2017. Tentokrát na fotografii, která se zúčastnila soutěže.
Stále se nervové buňky zotavují? Část 2
Onehdy jsme zveřejnili zprávy o vážných a opodstatněných pochybnostech vědců, že se nervové buňky obnovují. Po podrobném prostudování vzorků tkání od lidí různého věku došli vědci k.
Kde žije prokrastinace?
Čínským vědcům se podařilo překonat vášeň pro nedůležité věci a určit, kde se v našem mozku skrývá prokrastinace. Ano, ano, stejná síla, která nás nutí.
Hippocampus ve sluneční soustavě
M. R. Showalter et. al, Nature, 2019 Snímek ukazuje pohyb vnitřních satelitů Neptunu kolem něj v letech 2004-2016 na snímcích z Hubbleova vesmírného dalekohledu č.
- hippocampus
- obrázek dne
- Neuron&Nature Neuroscience
Opičí hippocampus ve 3D
Zde je obrázek z lednové soutěže NeuroArt. Na něm se autor Daniel Beckman rozhodl ukázat trojrozměrnou rekonstrukci buněčné struktury opičího hipokampu. Tady vidíme pyramidální neurony.
Hipocampus ukazuje cestu
Každý z nás denně ujde po ulici obrovskou vzdálenost. A pokud půjdeme známou cestou, víme velmi dobře, co uvidíme, když se otočíme.
