Hippocampus är en av de viktigaste delarna av vår hjärna. Det är en hästskoformad struktur. Den är ansvarig för processen att överföra data från korttidsminnet till långtidsminnet. Dessutom är den relaterad till känslor.
Denna hjärnstruktur är en del av det limbiska systemet. Det limbiska systemet är den högsta delen av de subkortikala strukturer som ansvarar för känslor, motivation, instinkter, vegetativa funktioner, inlärning och minne.
Med undantag för hippocampus består det limbiska systemet av hypotalamus, septumregionen, limbisk bark, de limbiska atomkärnorna, inklusive amygdala, basala förhjärnan, septumkärnorna, främre thalamiska atomkärnor och habenulakärnor, samt delar av hjärnstammen och de limbiska banorna.
För övrigt är hippocampus roll i det limbiska systemet och själva nervsystemet av yttersta vikt. För det första är hippocampus ansvarig för bildandet, organiseringen och lagringen av minnen (1).
För det andra spelar den en roll i processen att koppla samman förnimmelserna med minnena. Den är också relaterad till minneskonsolidering under sömnen.
Hippocampus’ placering och anatomi
Båda sidorna av hjärnan är symmetriska, och hippocampus ligger i båda hjärnhalvorna (1). Dess anatomi är oerhört viktig för dess funktion. Denna del av vår hjärna tar nämligen emot input och skickar output genom entorhinal cortex. Det är en struktur som är placerad under den frontala hippocampusregionen.
Denna del av hjärnan består av
CA1-4 eller cornu ammonis-segmentet, subiculum och dentate gyrus.
Det viktigaste är att hippocampus-subregionerna är sammankopplade via två neurala
kretsar. Dessa är den monosynaptiska och den trisynaptiska kretsen.
Den monosynaptiska kretsen överför
information från entorhinal cortex till CA1 och förbigår CA3 och
den dentata gyrus.
Den trisynaptiska kretsen däremot sänder informationen till dentate gyrus genom den väg som perforerar genom subiculum. Därefter går informationen till CA3 genom mossy fiberbanan.
Hippocampus funktioner
Flera teorier syftar till att bevisa räckvidden av hippocampus funktioner. Två av dem är de mest framträdande och de mest sannolika att vara korrekta. Dessa är de teorier som är relaterade till minne och rymd (1).
År 1971 ledde en upptäckt av hippocampusceller som spränger aktionspotential till att hypotesen om den rumsliga teorin stärktes.
Nämligen reagerade dessa celler när vissa platser i rummet träffades. Dessa är de så kallade ”platsfälten”. Denna upptäckt ledde oss till slutsatsen att hippocampus skannar av rummet och kartlägger miljön.
Som ett resultat av detta är hippocampus det viktigaste centret för rumslig navigering i vår hjärna.
Dessa är de så kallade ”platsfälten”. Denna upptäckt ledde oss till slutsatsen att hippocampus skannar rummet och kartlägger miljön. Som ett resultat av detta är hippocampus det viktigaste centret för rumslig navigering i vår hjärna.
Å andra sidan är hypotesen om minnesteori något äldre. Den går nämligen tillbaka till 1957. Efter att grundliga experiment med avlägsnande av hippocampus visade att hippocampus är ett centrum i hjärnan som är ansvarigt för att bilda nya minnen, både händelsemässiga och faktrelaterade minnen, blev denna teori mer inflytelserik.
I dag är forskarna eniga om att hippocampus är det viktigaste hjärncentret för minnet. Vi vet dock fortfarande inte exakt med hundraprocentig säkerhet hur minnesprocesser går till. Vissa forskare tror att den kopplar minnen till upplevelser och att detta är sättet att lagra dem.
Andra menar att processen liknar ett medvetet återkallande av minnen. Vissa teorier säger att hippocampus kontrollerar minnen genom att minska störningar och överlappningar av liknande erfarenheter, vilket bidrar till snabba inlärningsprocesser.
En annan teori säger att hippocampus är ett index över vår hjärna och våra erfarenheter. Man kan se det som ett bokindex som hjälper oss att hitta den information vi söker på några sekunder.
Intressant nog säger denna teori att hippocampus lagrar elementen, inte hela upplevelsen. Denna teori står i motsats till den teori som observerar den som minne plus erfarenhet förstärkt av förnimmelser.
För övrigt är forskarna oense om följande fråga. Blir långtidsminnena oberoende av denna del av hjärnan eller inte? Kan hjärnbarken själv utföra minnesåterkallelsen?
Detta är den välkända frågan om systemkonsolidering. Den ledande teorin idag säger att hippocampus är nödvändig för det långsiktiga återkallandet av de kontextrika minnena. Samtidigt behövs den inte för semantiska minnen.
När det gäller andra funktioner hos
hippocampus kan vi säga att dess orbitofrontala cortex är relaterad till
reglering av stress och känslor. Dessutom är de bakre parietala kortiklarna
ansvariga för rumslig bearbetning samt kognitiva processer.
Hippocampus och vårt minne
Som redan nämnts spelar hippocampus en nyckelroll när det gäller att skapa, organisera och lagra nya minnen, samt koppla vissa känslor och förnimmelser till dessa minnen (1).
Enklare uttryckt kan en doft eller en bild, liksom en melodi, ofta utlösa ett minne. Det är hippocampus som spelar en roll i denna situation.
Olika delområden i hippocampus spelar en viktig roll för vissa typer av minnen. Till exempel är bakre delen av hippocampus involverad i bearbetningen av rumsliga minnen.
Interessant nog är hanteringen av komplexa labyrinter i en storstad, särskilt dess gator, liksom andra liknande labyrintliknande, komplexa mönster, kopplad till tillväxten av hippocampus bakre region.
Hippocampus spelar också en roll i konsolideringen av minnet under sömnen. Studier visar att en mer aktiv hippocampusrörelse under sömnen efter någon typ av träning eller inlärningsupplevelse leder till ett bättre minne nästa dag.
Detta betyder inte att själva minnena lagras i hippocampus på lång sikt. Istället tros hippocampus fungera som en form av leveranscentrum.
Simpelt uttryckt tar den emot informationen, registrerar den och lagrar den tillfälligt innan den levererar den till långtidsminnet.
Skada på hippocampus
Om den ena sidan av hippocampus skadas och förstörs förblir minnesfunktionen i det närmaste normal så länge som den andra sidan är intakt. Intressant nog kan skador på båda sidorna av hippocampus störa förmågan att bilda nya minnen, vilket kallas anterograd amnesi.
Då hippocampus spelar en så viktig roll i bildandet av nya minnen kan skador på denna del av hjärnan ha en allvarlig långtidseffekt på vissa typer av minnen (2).
Hippocampusskador observerades efter postmortala hjärnanalyser av patienter som led av minnesförlust. Sådana skador är relaterade till problem med bildandet av minnen som datum, händelser eller namn.
Den exakta effekten av hippocampusskadan kan variera beroende på vilken del av hippocampus som påverkas. Forskning visar att skador på vänster hippocampus påverkar minnet av verbal information, medan skador på höger hippocampus leder till problem med visuell information.
Också hippocampus funktion kan försämras med åldern. Vid 80 års ålder kan människor förlora nästan 20 procent av nervförbindelserna i hippocampus. Alla äldre personer uppvisar inte denna förlust, men de som gör det har sämre resultat i minnestester.
MRI-skanningar av den mänskliga hjärnan visade att människans hippocampus minskade med cirka 13 procent mellan 30 och 80 års ålder. Celldegeneration i hippocampus har också kopplats till uppkomsten av Alzheimers sjukdom (2).
För det sista är det intressant att ta upp ett fall som går tillbaka till 1953. Detta är nämligen året för en av de första studierna av hippocampusdysfunktion som utfördes på en patient som led av epilepsi.
Denna patient genomgick ett kirurgiskt avlägsnande av hippocampus samt de omgivande strukturerna. Resultatet av operationen var överraskande vid den tidpunkten. Patienten behöll nämligen alla sina kognitiva funktioner.
De var nästan intakta. Tyvärr kunde han inte skapa nya minnen. Detta tillstånd kallas anterograd amnesi. Vi vet nu att denna typ av amnesi uppstår till följd av hippocampusdysfunktion.
Låt oss ta en titt på vad som händer vid Alzheimers sjukdom. Det sker en betydande cellförlust i hippocampus. Till följd av detta lider patienten av minnesbrister.
Dessa problem uppstår redan i de första stadierna av sjukdomen. Dessutom förlorar patienten förmågan att producera nya celler i hippocampus vilket är relaterat till depression. Dessutom ökar stressen hos patienten och detta tillstånd är också kopplat till schizofreni.
Följaktligen sätter dessa fynd hippocampus och neuropsykiatriska sjukdomar i relation till varandra. Det förstärker sårbarheten och känsligheten hos strukturerna i denna region av vår hjärna. Dessutom understryker det farorna med lesioner, trauma och skador på hippocampus och dess segment.
För det sista lider patienter som drabbats av syrebrist i hjärnan ofta också av skador på hippocampus. Detta leder vanligtvis till anterograd amnesi. Dessutom är hippocampus-trauma ofta relaterat till epileptiska anfall, och det är denna del av hjärnan som hyser dem.
Som ett resultat av detta kan ett tillstånd som kallas hippocampusskleros (2) uppstå. Det är ett tillstånd med förlust av cellerna i hippocampus.
Slutsats
Hippocampus en del av vår hjärna som liknar en hästsko. Den har många viktiga funktioner. Den enskilt viktigaste är dock minnet. Närmare bestämt överför den data från korttidsminnet till långtidsminnet.
Som ett resultat av detta leder skador på hippocampus ofta till minnesförlust, oförmåga att bilda nya minnen och Alzheimers sjukdom.
- Anand KS, Dhikav V. Hippocampus in health and disease: En översikt. Ann Indian Acad Neurol. 2012 Oct;15(4):239-46. doi: 10.4103/0972-2327.104323. PMID: 23349586; PMCID: PMC3548359. Hittades online på: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548359/
- Wible CG. Hippocampal physiology, structure and function and the neuroscience of schizophrenia: a unified account of declarative memory deficits, working memory deficits and schizophrenic symptoms. Behav Sci (Basel). 2013 Jun 21;3(2):298-315. doi: 10.3390/bs3020298. PMID: 25379240; PMCID: PMC4217628. Hittades online på: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4217628/