ฮิปโปแคมปัส (ซ้าย)

กายวิภาคและจุดสังเกต

Hippocampus เป็นโครงสร้างโค้งที่ซ่อนอยู่ในกลีบขมับ medial ตั้งชื่อตามความคล้ายคลึงกับม้าน้ำ ในส่วนตัด coronal มันแสดงสถาปัตยกรรมแบบชั้นที่ให้บริเวณการแบ่งย่อยที่แม่นยำ — dentate gyrus, cornu ammonis (CA1, CA2, CA3, CA4) และ subiculum — ห่อหุ้มรอบชั้นหนาแน่นเดียวของเซลล์ประสาทพีรามิดอล 1

Hippocampus ซ้ายอยู่ใต้ parahippocampal gyrus ด้านข้างของ brainstem และด้านในของเขา temporal ของ lateral ventricle เส้นใย efferent หลักของมัน fornix โค้งไปข้างหน้าไปยัง mammillary bodies และ anterior thalamus อินพุตมาถึงผ่าน entorhinal cortex ผ่านเส้นทาง perforant

ฟังก์ชัน

Hippocampus มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างเป็นศูนย์กลางในการเข้ารหัสความทรงจำ episodic ใหม่ — บันทึก autobiographical ของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น — และในการเชื่อมเหตุการณ์เหล่านั้นกับสถานที่ เวลา และบริบทที่พวกมันเกิดขึ้น 1 ความเสียหายที่นี่ก่อให้เกิดความเป็นคู่ที่น่าสะดุดตา: ทักษะและนิสัยที่ได้รับก่อนการบาดเจ็บยังคงมีอยู่ และทักษะ motor ใหม่ยังสามารถเรียนรู้ได้ แต่การเรียกคืนเหตุการณ์ส่วนตัวล่าสุดที่จงใจและรุ่มรวยด้วยฉากกลายเป็นไปไม่ได้ 2

นอกจากความจำ วงจรเดียวกันสนับสนุนการรู้คิดเชิงพื้นที่ การบันทึก single-unit ในสัตว์ฟันแทะเผยให้เห็นเซลล์ประสาทที่ยิงเมื่อสัตว์ครอบครองตำแหน่งเฉพาะในสภาพแวดล้อม — "place cells" — และภาพถ่ายมนุษย์ยืนยันบทบาทเทียบเท่าในการสร้างแผนที่ทางการรับรู้ 3 การศึกษาคนขับแท็กซี่ลอนดอนที่มีชื่อเสียงพบว่าปริมาตร hippocampal ส่วนหลังเพิ่มขึ้นตามจำนวนปีที่นำทางผ่านถนนที่ไม่สม่ำเสมอของเมือง ซึ่งแนะนำการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ขึ้นกับการใช้งานในสมองผู้ใหญ่ 4

งานล่าสุดได้ปรับเฟรม hippocampus ใหม่ไม่ใช่เป็นที่เก็บแบบ passive แต่เป็นเครื่องยนต์เชิงสร้างสรรค์: วงจรเดียวกันที่เรียกคืนฉากในอดีตถูกเรียกใช้เมื่อจินตนาการฉากในอนาคตที่เป็นไปได้หรืออดีตที่เป็น counterfactual 5 ความจำและจินตนาการแบ่งปันเครื่องจักร ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเหตุผลที่ความทรงจำไม่ใช่การบันทึกที่เสถียร — การเรียกคืนแต่ละครั้งเขียนรอยใหม่เล็กน้อย

ความไม่สมมาตรของซีกสมองภายใน hippocampus เป็นจริงแต่ไม่ควรขยายความมากเกินไป Hippocampus ซ้ายถูกเรียกใช้อย่างสม่ำเสมอกว่าสำหรับเนื้อหา episodic ที่เป็นคำพูด; ขวาสำหรับความจำเชิงพื้นที่และที่อิงฉาก ทั้งคู่มีส่วนสนับสนุนการระลึกในชีวิตประจำวันส่วนใหญ่

ชนิดของเซลล์

การคำนวณของ hippocampus ถูกจัดระเบียบรอบสามคลาสหลักของเซลล์กระตุ้น Granule cells ของ dentate gyrus รับอินพุตจากคอร์เทกซ์ entorhinal และฉายไปยัง CA3; recurrent collaterals ของ pyramidal neurons ของ CA3 เป็นสารตั้งต้นตำราของการเรียกคืนแบบ autoassociative; pyramidal neurons ของ CA1 รับเอาต์พุตของ CA3 (Schaffer collaterals) และอินพุต entorhinal โดยตรง และก่อเอาต์พุตหลักของการก่อตัวของ hippocampus 1

มุมมองระดับเซลล์มีสัณฐานวิทยาของ pyramidal neurons CA1 และ CA3 และ granule cells ของ dentate gyrus ที่สร้างขึ้นใหม่จากคลังเก็บแบบเปิด รวมถึงคอลเลกชัน NeuroMorpho.org ลงไปยังชั้นเซลล์เพื่อดูเรขาคณิตของเดนไดรต์ที่อยู่เบื้องหลังสัญญาณระดับประชากรที่แสดงที่นี่

การเชื่อมต่อ

Hippocampus สื่อสารกับส่วนที่เหลือของสมองผ่านจำนวนเล็กน้อยของเส้นใยเนื้อเยื่อสีขาวที่ถูกบรรยายไว้อย่างดี เส้นทาง perforant แบกข้อมูลจากชั้น II ของ entorhinal cortex เข้าสู่ dentate gyrus และ CA fields — อินพุตคอร์เทกซ์หลัก Fornix เป็นเอาต์พุตที่ครอบงำ ฉายไปยัง mammillary bodies, anterior thalamus และ septal nuclei และผ่านสิ่งเหล่านี้ไปยังเป้าหมายคอร์เทกซ์ที่กระจาย 1

ในเชิงฟังก์ชัน hippocampus มีส่วนร่วมในเครือข่ายโหมดเริ่มต้นในระหว่างการเรียกคืนความจำและการจินตนาการอนาคต โดยจับคู่อย่างพิเศษกับคอร์เทกซ์ cingulate ส่วนหลังและ gyrus angular 2 ในระหว่างการเข้ารหัส อินพุตที่โดดเด่นจากอะมิกดาลาเพิ่มการรวม ซึ่งเป็นกลไกหนึ่งที่เหตุการณ์ที่ถ่วงน้ำหนักทางอารมณ์ถูกระลึกอย่างชัดเจนกว่าเหตุการณ์ที่เป็นกลาง

ในบริบททางคลินิก

โรคอัลไซเมอร์เริ่มต้น ตามบางบัญชี ที่นี่ Neurofibrillary tangles และการสูญเสีย synaptic ปรากฏใน entorhinal cortex และ hippocampus หลายปีก่อนการวินิจฉัยทางคลินิก และการฝ่อของ hippocampal เป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ทางชีวภาพทางโครงสร้างที่น่าเชื่อถือที่สุดของโรคในระยะแรก 1 อาการช่วงต้นของความจำ — การลืมการสนทนาล่าสุด ชื่อของคนรู้จักใหม่ — ติดตามพยาธิวิทยาของบริเวณใกล้ชิดกว่าอาการในภายหลังที่เป็นทั่วไปมากขึ้น

ใน post-traumatic stress disorder ปริมาตร hippocampal ที่ลดลงได้ถูกรายงานในการศึกษาภาพถ่ายหลายอัน แต่ทิศทางของสาเหตุยังคงเป็นที่ถกเถียง: hippocampus ที่เล็กกว่าอาจเป็นปัจจัยเสี่ยงที่มีอยู่ก่อน ผลของความเครียดเรื้อรัง หรือทั้งสอง วรรณกรรมที่นี่ยังไม่ได้รับการแก้ไขอย่างแท้จริง และการอ่านที่รอบคอบคือความสัมพันธ์แข็งแกร่งแต่ยังไม่เป็นกลไก

Temporal lobe epilepsy มี hippocampus เป็นจุดศูนย์กลางของอาการชักบ่อย โดยมี hippocampal sclerosis เป็นการค้นพบทาง histological ที่พบบ่อย ปรากฏการณ์ของอาการชักในกลีบขมับ — déjà vu, อารมณ์รุนแรงที่ไม่มีเหตุ, ส่วนของฉาก — สะท้อนโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง

ประวัติการค้นพบ

ความเข้าใจสมัยใหม่ของฟังก์ชัน hippocampal เริ่มต้นด้วยผู้ป่วยหนึ่งคน: Henry Molaison (รู้จักในวรรณกรรมเพียงในชื่อ H.M. จนกระทั่งการเสียชีวิตของเขาในปี 2008) ผู้ในปี 1953 ได้ผ่านการตัด medial temporal lobectomy ทั้งสองข้างในความพยายามที่จะควบคุมโรคลมชักที่รักษายาก การผ่าตัดทำให้เขามี anterograde amnesia ที่ลึกซึ้งและคงที่ซึ่ง William Beecher Scoville และ Brenda Milner บรรยายในปี 1957 1

สติปัญญาที่คงเดิม ความจำระยะสั้นที่สมบูรณ์ และความสามารถในการเรียนรู้ทักษะ motor ใหม่ของเขาทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะปัด hippocampus ในฐานะที่เก็บความจำทั่วไป และบังคับให้สาขาพัฒนามุมมองของระบบความจำหลายระบบที่เรายังคงทำงานด้วย 2 การค้นพบ place cells ใน hippocampus ของสัตว์ฟันแทะของ John O'Keefe ในปี 1971 เพิ่มมิติเชิงพื้นที่ที่ทำให้ภาพสมัยใหม่สมบูรณ์ 3