Гіпокамп: функції, будову, патології

Гіпокамп – це одна з найважливіших областей головного мозку, яка задіяна у процесах навчання і запам’ятовування. Так як він є частиною лимбического кола, то існує певна взаємозв’язок з емоціогенними процесами. Функції гіпокампу є мішенню для ноотропів і анксіолітиків.

Що таке гіпокамп?

Гіпокамп – це ключова ланка лімбічної системи головного мозку. Її структури беруть участь у регулюванні роботи внутрішніх органів, емоцій, пам’яті, просторової навігації та інших когнітивних функцій.

Ця область мозку є однією з найбільш вивчених, однак серед науковців немає єдиної думки про функції гіпокампу. Одні дослідники вважають, що він є поліфункціональною структурою, а інші відкидають такий підхід. У середовищі вчених гіпокамп неодноразово називали наріжним каменем нейрофізіології, що говорить про суперечливість думок про цю структуру. Можливо, причиною цього також є те, що лімбічна система є однією з найстаріших в еволюційному відношенні, з чим і пов’язана її багатофункціональність.

Згідно концепції П. В. Симонова, в психофізіології виділяють 4 типи мозкових структур. Індивідуальні особливості функціонального взаємодії лобової кори, гіпокампу, гіпоталамуса і мигдалеподібного тіла мозку зумовлюють формування одного з 4 видів темпераменту – холерик, меланхолік, сангвінік, флегматик. Так, домінування лобової кори над гиппокампом призводить до екстравертності (спрямованості особистості назовні), а переважання гіпокампу – до интравертности і орієнтування в минуле. Ці дві області мозку виявляють діаметрально протилежні властивості.

Функції

Основними функціями гіпокампу в головному мозку є наступні:

  • Робота в якості нюхового центру.
  • Регулювання мотивації та емоцій.
  • Передача інформації з короткочасної в довготривалу пам’ять.
  • Вироблення тимчасових умовних рефлексів.
  • Формування «просторової» пам’яті (орієнтації).
  • Поведінкове гальмування.

Пам’ять

Багато вчених сходяться на думці, що гіпокамп відіграє важливу роль у формуванні нових спогадів. Ця область мозку бере участь також в эксплицитной пам’яті, пов’язаної з усвідомленими спогадами, наприклад, подіями далекого минулого. Однак, як показують дослідження, при пошкодженні гіпокампу функції отримання нових навичок (гра на музичному інструменті та інші) не втрачаються повністю.

Дивіться також:  Як правильно поставити внутрішньом'язовий укол в сідницю?

Існує думка, що ця ділянка мозку сприяє утриманню інформації у людини в безсонному стані, а під час сну переводить її в кору великих півкуль. Гіпокамп задіюється також кожен раз в ті моменти, коли необхідно запам’ятати і відтворити просторові орієнтири, тобто сприяє формуванню когнітивних карт або способу знайомого предметного оточення.

Іншим його призначенням слугує фільтрація необхідної інформації і забування непотрібною. Щодоби у дорослої людини утворюється близько півтора тисяч нейронів, що складають структуру гіпокампу. Це відповідає майже 2% від його обсягу. З віком цей процес значно знижується, що є однією з причин погіршення когнітивних здібностей у літніх людей.

Поведінкове гальмування

Експерименти на тваринах, в ході яких проводилося пошкодження гіпокампу, показали, що відбувається не тільки придушення реакцій, які були вивчені раніше, але і виникають зміни в поведінковому гальмуванні. Вони проявляється в трьох взаємозалежних процесах:

  • гальмування переважаючою реакції на яку-небудь подію;
  • відстрочка рішення;
  • захист від події.

Скоординований і правильне протягом цих механізмів захищає від перевантаження зовнішніми відволікаючими факторами і імпульсивних проявів. У тварин з порушенням цієї функції виникає гіперактивність.

Вплив на емоції

Взаємозв’язок гіпокампу та емоцій людини ще недостатньо вивчена. Так як він розташований поруч з мигдалеподібні тілом головного мозку, то це дозволяє припустити про його вплив на даний вид психічних станів. Згідно дослідів, проведених на тваринах, функція гіпокампу в цьому випадку виражається в оцінці новизни зовнішніх стимулів.

Так, при видаленні скроневих часток мозку разом з мигдалеподібні тілом і гиппокампом у мавп призводить до того, що вони втрачають почуття страху та агресивності. Такі тварини не здатні відрізняти важливі зовнішні сигнали від другорядних, в результаті чого знижується їх оборонна реакція.

Дивіться також:  Функції та особливості будови століття ока людини

Будова

Внутрішня структура даної області головного мозку має шаруватий характер. Це дозволяє зробити висновок про диференційованості функцій гіпокампу. Фізіологія інших утворень, пов’язаних з аналізом великої кількості різнорідної інформації (нова кора, четверохолмие середнього мозку, латеральні колінчасті тіла), підтверджують цей факт. Для тканин гіпокампу характерна чітка впорядкованість. Дана особливість дозволяє проводити диференційовані операції з надходить ззовні інформації.

За зовнішнім будовою гіпокамп являє собою парну структуру, розташовану під корою головного мозку в зоні середньої скроневої області обох півкуль. Його можна виявити тільки при розкритті і видаленні сірої речовини кори. Свою назву він отримав через характерної форми у вигляді зігнутої витягнутої трубки, схожою на тіло морського коника (від давньогрецького слова hippocampus – «морський коник»).

Внутрішня будова гіпокампу мозку має велику схожість у всіх ссавців. У ньому виділяють 3 характерні зони:

  • СА1 – нервові клітини невеликі, а їх аксони тонкі і діляться на дві гілки з кутом в 90°. Також вони розташовані з високою щільністю і складають 2 шари – поверхневий і глибокий. Тут спостерігається загибель клітин при старечій деменції і хвороби Альцгеймера.
  • СА2 пучки нервових волокон (чи піраміди) крупніше і не утворюють шари.
  • СА3 – найбільш великі піраміди, в серединній частині є шипиковые вирости.

Зв’язок з захворюваннями

Порушення функцій гіпокампу спостерігається при таких захворюваннях і синдромах:

  • Хвороба Альцгеймера, в ранніх стадіях виявляється в розладі короткочасної пам’яті, а пізніше і довгостроковій. При цьому відбувається зменшення розмірів гіпокампу. Патологія найчастіше виникає в літньому віці (старше 65 років). Поступово у пацієнта відбувається порушення мовлення, когнітивних здібностей, орієнтації в знайомій обстановці. Він стає нездатним доглядати за собою.
  • Гіпоксія (кисневе голодування).
  • Запалення головного мозку (енцефаліт).
  • Скронева епілепсія. Це захворювання більш ніж у 30% випадків пов’язано з перинатальним ураженням мозку при гіпоксії плода, інфекційними патологіями (кір, краснуха, сифіліс та інші), а також може виникнути після родових травм.
Дивіться також:  Біопсія нирки: що це таке, як робиться

При ураженні гіпокампу спостерігається синдром Корсакова, при якому людина не може запам’ятати поточні події, але події далекого минулого в його пам’яті зберігаються. Хворі дезориентируются у часі і просторі, не знають, де знаходяться, і не можуть назвати поточну дату.

Вплив ліків

Лікарська інтенсифікація функцій гіпокампу здійснюється за допомогою таких груп препаратів:

  • ноотропи (застосовуються для усунення порушень пам’яті);
  • анксіолітики (зниження тривожності);
  • антиконвульсанти (для лікування епілептичних припадків);
  • нейропротекторы (захист нервових клітин від загибелі при кисневому голодуванні і надлишку іонів кальцію).

Особливе місце в стимулюванні гіпокампу займають ті ліки, які здатні змінювати рівень ацетилхоліну – нейромедіатора, що відповідає за деякі фізіологічні реакції (скорочення м’язів, серцевий ритм і артеріальний тиск), а також за увагу та навчання. Ці препарати можуть надавати пряме вплив на концентрацію даної речовини (холінолітики, холиномиметики), так і опосередковане – на ферменти, що беруть участь у придушенні його активації (холинэргические кошти). Відомо, що при навчанні рівень ацетилхоліну в мозку спочатку поступово зростає, а потім знижується. Введення речовин з ацетилхоліном дозволяє поліпшити пізнавальний процес.