海馬は、私たちの脳の重要な部分の一つです。 馬蹄形の構造をしている。 短期記憶から長期記憶へデータを転送するプロセスを担っています。
この脳の構造は、大脳辺縁系の一部である。 大脳辺縁系は、感情、動機、本能、植物的機能、学習、記憶をつかさどる皮質下構造の最上位部分である。
大脳辺縁系は、海馬を除いて、視床下部、中隔領域、大脳辺縁皮、扁桃体、前脳基底核、中隔核、前距核、手綱核などの辺縁系核と、脳幹、辺縁系路の部分から構成されています。
さらに、大脳辺縁系と神経系そのものにおける海馬の役割は、最も重要である。 まず、海馬は記憶の形成、整理、保存を担っている(1)。
次に、感覚と記憶を結びつけるプロセスに一役買っている。 また、睡眠中の記憶の定着にも関係する。
海馬の位置と解剖学
脳の左右は対称であり、海馬は両半球に位置している（1）。 その解剖学的構造は、その機能にとって極めて重要である。 すなわち、この部分は内嗅皮質を通して入力を受け、出力を送っている。 前頭葉の海馬領域の下に位置する構造である。
この部分は
CA1-4またはcornu ammonis segment、subiculum、dentate gyrusからなる。
最も重要なのは、海馬の下位領域は2つの神経
回路を介してつながっていることである。 それは、単シナプス回路と三シナプス回路である。
単シナプス回路は、
情報を内嗅皮質からCA1に伝達し、CA3と
歯状回を迂回させる。
一方、三シナプス回路は、小柱下を貫通する経路で歯状回に情報を送ります。
海馬の機能
海馬の機能の範囲を証明するためにいくつかの説がある。 その中で最も著名で、最も正しいと思われるのは2つである。 それらは、記憶と空間に関する説である（1）。
1971年、活動電位をはじき出す海馬の細胞が発見され、空間説の仮説が補強されることになった。
すなわち、これらの細胞は空間内のある場所に当たると反応するのである。 いわゆる “プレイスフィールド “である。 この発見により、海馬は空間をスキャンし、環境をマッピングしているという結論に達したのです。
その結果、海馬は私たちの脳の中で重要な空間ナビゲーションセンターであることがわかりました。 この発見により、海馬は空間をスキャンし、環境をマッピングしているという結論に達しました。
一方、記憶説の仮説はやや古い。 すなわち、1957年にまでさかのぼる。 海馬を徹底的に除去する実験によって、海馬が新しい記憶（出来事や事実に関連した記憶）を形成する脳の中心であることが示されると、この説はより影響力を持つようになりました。
今日、海馬が記憶のための重要な脳中心であることは科学者によって一致しています。 しかし、記憶のプロセスがどのように起こるかについては、まだ100％確実なことは分かっていません。 一部の科学者は、それが記憶を経験にリンクさせ、それが記憶を保存するモードであると信じている。
また、このプロセスは記憶の意識的な想起に似ていると考える人もいる。 海馬は類似した経験の干渉や重複を減らすことで記憶を制御し、迅速な学習過程を助けているという説もある。
別の説によると、海馬は私たちの脳と経験のインデックスであるという。 探している情報を数秒で見つけることができる本の索引のようなものと考えてもよいでしょう。
興味深いことに、この説では、海馬は経験全体ではなく、要素を保存するとされています。 この説は、記憶＋感覚によって補強された経験として観察する説に反している。
さらに、科学者たちは次の問題について意見を異にしている。 長期記憶は脳のこの部分から独立したものになるのか、ならないのか。 大脳皮質自体が記憶の想起を行うことができるのか？
これはよく知られたシステム統合の問題である。 今日の有力な説では、海馬は文脈に富む記憶の長期想起に必要であるとされている。
海馬の他の機能といえば、前頭葉眼窩皮質がストレスや感情の調節に関係していることである。 さらに、後頭頂皮質
は、認知プロセスと同様に空間処理に関与している。
海馬と私たちの記憶
すでに述べたように、海馬は新しい記憶の作成、整理、保存、およびそれらの記憶といくつかの感情や感覚の接続に重要な役割を果たす(1)。
簡単に言えば、香りやイメージ、そしてメロディーが記憶を呼び起こすことがよくあるのです。
海馬のさまざまな下位領域が、ある種の記憶において重要な役割を担っているのです。 例えば、海馬の後部は空間記憶の処理に関与している。
興味深いことに、大都市の複雑な迷路、特にその通り、また他の同様の迷路のような複雑なパターンを管理することは、海馬後部の領域の成長と関連している。
海馬は、睡眠中に記憶を定着させるという役割も担っています。 何らかの訓練や学習経験の後、睡眠中の海馬の動きが活発になると、翌日の記憶がよくなることが研究で明らかになっています。
このことは、記憶そのものが長期的に海馬に保存されることを意味するものではありません。 むしろ、海馬は一種のデリバリーセンターとして機能していると考えられている。
簡単に言えば、情報を受け取り、それを登録し、一時的に保存してから長期記憶に届けるのです。
海馬の損傷
海馬の一方が損傷して破壊されても、もう一方が無事なら記憶機能はほぼ正常に保てると言われています。 興味深いことに、海馬の両側が損傷すると、新しい記憶を形成する能力が妨げられることがあり、これは前向性健忘として知られています。
海馬は新しい記憶の形成に非常に重要な役割を果たすため、脳のこの部分の損傷は特定の種類の記憶に対して長期的に深刻な影響を与えることがあります(2)。
海馬の損傷は、記憶喪失に陥った患者の死後の脳分析で観察されました。 このような損傷は、日付、出来事、名前などの記憶の形成に問題があることに関連しています。
海馬の損傷の正確な効果は、影響を受ける海馬の部分によって異なる可能性があります。 左の海馬の損傷は言語情報の想起に影響し、右の海馬の損傷は視覚情報の問題につながるという研究結果があります。
また、海馬の機能は年齢とともに低下することがあります。 80歳までに、海馬の神経接続の20％近くが失われる可能性があるのです。 すべての高齢者にこのような損失が見られるわけではありませんが、損失が見られる人は、記憶テストの結果が悪くなります。
ヒトの脳のMRIスキャンでは、30歳から80歳の間に海馬が約13％減少していることが明らかになりました。 海馬の細胞の変性は、アルツハイマー病の発症にも関係しているのです（2）。
最後に、1953年にさかのぼるケースを取り上げるのも興味深いことです。 すなわち、この年は、てんかんを患う患者に対して行われた最初の海馬の機能障害研究の1つが行われた年である。
この患者は、海馬とその周辺構造の外科的切除を受けた。 この手術の結果は、当時としては驚くべきものでした。 つまり、認知機能をすべて維持できたのです。
ほとんど無傷だったのです。 しかし、残念ながら、新しい記憶を作ることはできませんでした。 この状態は前向性健忘と呼ばれています。 このタイプの健忘症は、海馬の機能障害の結果として起こることが分かっています
では、アルツハイマー病の場合はどうなのかを見てみましょう。 海馬の細胞の著しい減少が起こります。 その結果、患者は記憶障害に悩まされます。
これらの問題は、この病気のごく初期の段階で発生します。 さらに、患者は海馬の新しい細胞を作り出す能力を失い、これはうつ病と関係しています。 さらに、患者のストレスを増加させ、この状態は統合失調症にも関連しています。
その結果、これらの知見は海馬と精神神経疾患を関連づけることになった。 これは、私たちの脳のこの領域の構造の脆弱性と感受性を補強するものである。 さらに、海馬とその部位の病変、外傷、損傷の危険性を強調している。
最後に、脳の酸素欠乏に陥った患者は、しばしば海馬の損傷にも悩まされる。 これは通常、前向性健忘症につながる。 その上、海馬の外傷はしばしばてんかん発作に関係し、それを収容するのは脳のこの部分である。
その結果、海馬硬化症(2)という病態が起こることがあります。 海馬の細胞が失われた状態です。
おわりに
海馬は馬蹄に似た脳の一部です。 多くの重要な機能を持っている。 しかし、最も重要なのは記憶である。 正確には、短期記憶から長期記憶へデータを転送する。
そのため、海馬の損傷はしばしば記憶喪失、新しい記憶の形成不能、アルツハイマー病を引き起こす。
- Anand KS, Dhikav V. Hippocampus in health and disease: 概要 Ann Indian Acad Neurol. 2012 Oct;15(4):239-46. PMID: 23349586; PMCID: PMC3548359. でオンライン発見。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548359/
- Wible CG. 海馬の生理・構造・機能と統合失調症の神経科学：宣言的記憶障害、作業記憶障害、統合失調症症状の統一的説明。 Behav Sci (Basel). 2013 Jun 21;3(2):298-315. doi: 10.3390/bs3020298. PMID: 25379240; PMCID: PMC4217628. でオンライン発見。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4217628/