Анатомия: Гиппокамп, hippocampus

Обновлено: 04.05.2024

В работе на основании данных литературы и собственного опыта проанализированы данные МРТ-исследования медиобазальных отделов височных долей у здоровых добровольцев. Уточнена частота встречаемости различных вариантов строения гиппокампов в норме. Определен способ выявления и измерения объемов различных отделов гиппокампа.

Ключевые слова

Об авторах

Список литературы

1. Вассерман Л.И. Аффективно-когнитивные расстройства: методология исследования структурно-функциональных соотношение на модели височной эпилепсии / Л.И. Вассерман, Н.И. Ананьева, A.Л. Горелик и др. // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Психология. - 2013. - Т. 6, № 1. - С. 67-71.

2. Иванов М.В. Нейровизуализационные и нейрокогнитивные соотношения у больных с эндогенными депрессивными расстройствами / М.В. Иванов, Н.И. Ананьева, Л.И. Вассерман и др. // Обозрение психиатрии и медицинской психологии им. B.М. Бехтерева. - 2014. - № 1. - С. 3.

3. Киссин М.Я., Ананьева Н.И., Шмелева Л.М. и др. Особенности нейроморфологии тревожных и депрессивных расстройств при височной эпилепсии // Обозрение психиатрии и медицинской психологии. - 2012. - № 2. - С. 11-17.

4. Трофимова Т.Н. Нейрорадиология / Т.Н. Трофимова, Н.И. Ананьева, Ю.В. Назинкина и др.; под ред. Т.Н. Трофимовой. - СПб.: СПбМАПО, 2005.

5. Трофимова Т.Н. Использование посмертной магнитно-резонансной томографии головного мозга при патологоанатомическом исследовании / Т.Н. Трофимова, Ю.А. Медведев, Н.И. Ананьева и др. // Архив патологии. - 2008. - Т. 70, № 3. - С. 23-28.

6. McLean J. The investigation of hippocampal and hippocampal subfield volumetry, morphology and metabolites using 3T MRI / J. McLean // Thesis for the degree of Ph.D. University Glasgow. - 2012. - 354 р.

7. Malykhin N. Three-dimensional volumetric analysis and reconstruction of amygdala and hippocampal head, body and tail / N. Malykhin et al. // Psychiatry Research:Neuroimaging. - 2007. - Vol. 155, № 2. - Р. 155-165.

8. Bernasconi N. Analysis of shape and positioning of the hippocampal formation: an MRI study in patients with partial epilepsy and healthy controls / N. Bernasconi, D. Kinay, F. Andermann et. al. // Brain. - 2005. - Vol. 128 (Pt 10). - Р. 2442-2452.

9. Humphrey T. The development of the human hippocampal fissure / T. Humphrey // J. Anat. - 1967. - Vol. 101. - Р. 655-676.

10. Barsi P. Hippocampal malrotation with normal corpus callosum: a new entity? / Р. Barsi, J. Kenéz, D. Solymosi et al. // Neuroradiology. - 2000. - Vol. 42 (5). - Р. 339-345.

11. Raininko R. «Hippocampal malrotation»: No real malrotation and not rare / R. Raininko, D. Bajic // Am. J. Neuroradiol. - 2010. - Jan.

12. McKinnon M.K.Y. A meta-analysis examining clinical predictors of hippocampal volume in patients with major depressive disorder / M.K.Y. McKinnon, A. Nazarov, G. MacQueen // J. Psychiatry Neurosci. - 2009. - Vol. 34 (1). - Р. 41-54.

Гиппокамп (hippocampus), или аммонов рог.

Гиппокамп (hippocampus), или аммонов рог, расположен медиобазально в глубине височных долей. Он имеет своеобразную изогнутую форму (гиппокамп в переводе - морской конек) и почти на всем своем протяжении образует впячивание в полость нижнего рога бокового желудочка. Гиппокамп является собственно складкой (извилиной) старой коры. С ней сращена и заворачивается над ней зубчатая извилина. Являясь частью старой коры, гиппокамп имеет слоистую структуру. К зубчатой извилине примыкает слой конечных ветвлений апикальных дендритов пирамидных клеток гиппокампа. Здесь они образуют молекулярный слой. На конечных разветвлениях апикальных дендритов и их основаниях оканчиваются различные афферентные волокна. Сами апикальные дендриты образуют следующий - радиальный слой. Далее, в сторону нижнего рога бокового желудочка расположен слой тел пирамидных клеток и их базальных дендритов, затем идет слой полиморфных клеток. Со стенкой бокового желудочка граничит слой белого вещества гиппокампа (alveus). Он состоит как из аксонов пирамидных нейронов гиппокампа (эфферентные волокна гиппокампа, уходящие в составе бахромки в свод), так и из афферентных волокон, приходящих по своду из перегородки.

Гиппокамп имеет обширные связи со многими другими структурами мозга. Он является центральной структурой лимбической системы мозга.

Лимбической системы мозга (Латинское слово limbusозначает кайма, край.)

Латинское слово limbusо значает кайма, край. Лимбическая система названа так потому, что корковые структуры, входящие в нее, находятся на краю неокортекса и как бы окаймляют ствол мозга. Лимбическая система включает в себя как определенные зоны коры (архипалеокортикальные и межуточные области), так и подкорковые образования . Из корковых структур это: гиппокамп с зубчатой извилиной (старая кора), поясная извилина (лимбическая кора, являющаяся межуточной), обонятельная кора, перегородка (древняя кора; из подкорковых структур: мамиллярное тело гипоталамуса, переднее ядро таламуса, миндалевидный комплекс. Кроме многочисленных двусторонних связей между структурами лимбический системы существуют длинные пути в виде замкнутых кругов, по которым осуществляется циркуляция возбуждения. Большой лимбический круг (круг Пейпца) включает в себя: гиппокамп - свод - мамиллярное тело - пучок Вик д'Азира (сосцевидно-таламический пучок) - переднее ядро таламуса - кору поясной извилины - гиппокамп.

Из вышележащих структур наиболее тесные связи лимбическая система имеет с лобной корой. Свои нисходящие пути лимбическая система направляет к ретикулярной формации ствола мозга и к гипоталамусу. Через гипоталамо-гипофизарную систему лимбическая система осуществляет контроль над гуморальной системой.

Для лимбической системы характерна особая чувствительность и особая роль в ее функционировании гормонов, синтезируемых в гипоталамусе и секретируемых гипофизом, - окситоцина и вазопрессина.

Основной, целостной функцией лимбической системы является осуществление эмоционально-мотивационного поведения. Она организует и обеспечивает протекание вегетативных, соматических и психических процессов при эмоционально-мотивационной деятельности. А также осуществляет восприятие и хранение эмоционально значимой информации, выбор и реализацию адаптивных форм эмоционального поведения.

Вместе с тем каждая структура, входящая в лимбическую систему, вносит свой вклад в единый механизм, имея свои функциональные особенности. Так, функции гиппокампа связаны с памятью, обучением, формированием новых программ поведения при изменении условий. Передняя лимбическая кора обеспечивает эмоциональную выразительность речи, перегородка принимает участие в переобучении, снижает агрессивность и страх. Мамиллярные тела играют большую роль в выработке пространственных навыков, миндалевидный комплекс отвечает за пищевое и оборонительное поведение.

Гиппокамп

Гиппокамп (от др.-греч. ἱππόκαμπος — морской конёк) — часть лимбической системы головного мозга (обонятельного мозга). Участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти (то есть перехода кратковременной памяти в долговременную).

Содержание

Анатомия

Расположение гиппокампа (вид с нижней стороны мозга), передняя часть мозга соответствует верхней части рисунка. Красные пятна показывают примерное положение гиппокампа в височной доле мозга.

Гиппокамп — парная структура, расположенная в медиальных височных отделах полушарий. Правый и левый гиппокампы связаны комиссуральными нервными волокнами, проходящими в спайке свода (commissura fornicis) головного мозга.

Гиппокампы образуют медиальные стенки нижних рогов боковых желудочков (лат. ventriculus lateralis ), расположенных в толще полушарий большого мозга, простираются до самых передних отделов нижних рогов бокового желудочка и заканчиваются утолщениями, разделёнными мелкими бороздками на отдельные бугорки — пальцы ног морского конька (лат. digitationes hippocampi ). С медиальной стороны с гиппокампом сращена бахромка гиппокампа (лат. fimbria hippocampi ), являющаяся продолжением ножки свода конечного мозга. К бахромкам гиппокампа прилегают сосудистые сплетения боковых желудочков.

Функции

Гиппокамп принадлежит к одной из наиболее старых систем мозга — лимбической, чем обусловливается значительная многофункциональность гиппокампа. Предположительно гиппокамп выделяет и удерживает в потоке внешних стимулов важную информацию, выполняя функцию хранилища кратковременной памяти, как ОЗУ компьютера, и функцию последующего её перевода в долговременную. С точкой зрения, что гиппокамп связан с памятью — согласны большинство исследователей, но механизм его работы — предмет исследований. Существует «two-stage memory» теория, что гиппокамп удерживает информацию в бодрствовании, и переводит её в коры полушарий во время сна. Ещё одной функцией гиппокампа является запоминание и кодирование окружающего пространства (пространственная память).

При поражении гиппокампа возникает синдром Корсакова — заболевание, при котором больной при сравнительной сохранности следов долговременной памяти утрачивает память на текущие события. В связи с чем он активируется всякий раз, когда необходимо удержать в фокусе внимания внешние ориентиры, определяющие вектор поведения.

Уменьшение объёма гиппокампа является одним из ранних диагностических признаков при болезни Альцгеймера.

Роль в пространственной памяти и при ориентации

Имеющиеся факты свидетельствуют, что гиппокамп используется для хранения и обработки пространственной информации. Исследования на крысах показали, что нейроны гиппокампа имеют области, чувствительные к положению в пространстве. Эти нейроны называются пространственные клетки (place cells). Некоторые из этих клеток возбуждаются, когда животное обнаруживает себя в определенном месте, вне зависимости от направления движения, большинство же — по меньшей мере частично чувствительны к направлению движения и положению головы.

У крыс некоторые клетки, называемые контекстно-зависимые клетки, могут возбуждаться в зависимости от прошлого животного (ретроспективы) или ожидаемого будущего (перспективы). Разные клетки возбуждаются от разного местоположения животного, так что наблюдая за потенциалом отдельных клеток, можно сказать, где животное находится (или думает, что находится там). Как оказалось, те же пространственные клетки у человека задействованы в поиске пути во время навигации по виртуальным городам. Такие результаты были получены посредством исследования людей с имплантированными в мозг электродами, использованными в диагностических целях для хирургического лечения серьёзных приступов эпилепсии.

Открытие пространственных клеток привело к возникновению идеи, что гиппокамп может играть роль карты — нейронного представления окружающей обстановки и местоположения в ней животного. Исследования показали, что гиппокамп необходим для решения даже простейших задач, требующих пространственной памяти (например, поиск пути к спрятанной цели). Без полностью функционирующего гиппокампа, люди могут не вспомнить, где они были и как добраться до места назначения; потеря ориентации в местности — это один из самых распространенных симптомов амнезии. Томография мозга показывает, что гиппокамп наиболее активен у людей во время успешного перемещения в пространстве, как в примере с виртуальной реальностью.

Также имеются доказательства, что гиппокамп играет роль в поиске кратчайших путей между уже хорошо известными местами. К примеру, таксистам из Лондона необходимо знать большое количество мест и наиболее коротких путей между ними. Исследования одного из университетов Лондона в 2003 году показало, что гиппокамп у таксистов больше, чем у большинства людей, и что наиболее опытные таксисты имеют больший гиппокамп. Помогает ли изначально больший гиппокамп стать таксистом, либо постоянный поиск кратчайшего пути приводит к его росту — ещё не выяснено. Как бы то ни было, во время исследования корреляции между размером серого вещества и временем работы таксистом обнаружилось, что чем больше человек работает таксистом, тем больше у него объём правой части гиппокампа. Было установлено, что общий объём гиппокампа остается неизменным и у контрольной группы, и таксистов. Короче говоря, задняя часть гиппокампа таксистов действительно увеличилась, но за счет передней части. Эти исследования наводят на мысль, что гиппокамп со временем увеличивается в размерах по мере роста его использования.

Искусственный гиппокамп

Начиная с 2003 года, в Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе (США) группой ученых под руководством Теодора Бергера (Theodor Berger) разрабатывается искусственный гиппокамп крысы [1] [2] . При моделировании предполагается, что основная функция гиппокампа — это кодирование информации для сохранения в других отделах мозга, играющих роль долговременной памяти. Предполагается также, что ввиду очень большой схожести этого отдела мозга у млекопитающих адаптация к функции гиппокампа человека будет произведена достаточно быстро. Так как ученым были неизвестны методы кодирования, то он был смоделирован как совокупность нейронных сетей, функционирующих параллельно. Выдвинута гипотеза, что такое возможное строение уже настоящего гиппокампа дает возможность при травме обойти поврежденную область целиком. Конструктивно аналог гиппокампа выполнен в виде компьютерного чипа с двумя пучками электродов: входным — для регистрации электрической активности других отделов мозга и выходным — для направления электрических сигналов в мозг.

В августе 2006 года начато создание математической модели гиппокампа крысы. К декабрю 2010 года исследователи из Института Южной Калифонии совместно с коллегами из Университета Уэйк Форест разработали и протестировали схему [3] [4] , заменяющую гиппокамп крысы. Исследователи смогли заставить крысу запоминать те или иные действия. Более того, протез гиппокампа смог улучшить способности мозга крысы при одновременной работе с естественным гиппокампом. Профессор Теодор Бергер предвкушает создание искусственного гиппокампа человека к 2025 году. Но сначала необходимо создать и испытать соответствующий протез на мозге обезьяны.

Примечания

Ссылки

Гипоталамус, Гиппокамп, Миндалевидное тело, Парагиппокампальная извилина, Поясная извилина, Сосцевидные тела

Гиппокамп (часть мозга)

Гиппокамп (от Hippocampos — морской конёк) — часть головного мозга (обонятельного мозга). Участвует в механизмах формирования эмоций, консолидации памяти, то есть перехода кратковременной памяти в долговременную.

Содержание

Анатомия

Функции

Гиппокамп принадлежит к одной из филогенетически наиболее старых систем мозга — обонятельному мозгу, чем обусловливается значительная функциональная полимодальность гиппокампа (то есть он выполняет много разных функций). При поражении гиппокампа возникает Роль в пространственной памяти и при ориентации

Имеющиеся факты свидетельствуют, что гиппокамп используется для хранения и обработки пространственной информации. Исследования на крысах показали, что нейроны гиппокампа имеют области, чувствительные к положению в пространстве. Эти нейроны называются пространственные клетки (place cells). Некоторые из этих клеток возбуждаются, когда животное обнаруживает себя в определенном месте, вне зависимости от направления движения, большинство же - по меньшей мере частично чувствительны к направлению движения и положению головы.

Открытие пространственных клеток привело к возникновению идеи, что гиппокамп может играть роль карты - нейронного представления окружающей обстановки и местоположения в ней животного. Исследования показали, что гиппокамп необходим для решения даже простейших задач, требующих пространственной памяти (например, поиск пути к спрятанной цели). Без полностью функционирующего гиппокампа, люди могут не вспомнить, где они были и как добраться до места назначения; потеря ориентации в местности - это один из самых распространенных симптомов амнезии. Томография мозга показывает, что гиппокамп наиболее активен у людей во время успешного перемещения в пространстве, как в примере с виртуальной реальностью.

Также имеются доказательства, что гиппокамп играет роль в поиске кратчайших путей между уже хорошо известными местами. К примеру, таксистам из Лондона необходимо знать большое кол-во мест и наиболее коротких путей между ними. Исследования одного из университетов Лондона в 2003 году показало, что гиппокамп у таксистов больше, чем у большинства людей, и что наиболее опытные таксисты имеют больший гиппокамп. Помогает ли изначально больший гиппокамп стать таксистом, либо постоянный поиск кратчайшего пути приводит к его росту - еще не выяснено. Как бы то ни было, во время исследования корреляции между размером серого вещества и временем работы таксистом обнаружилось, что чем больше человек работает таксистом, тем больше у него объем правой части гиппокампа. Было установлено, что общий объем гиппокампа остается неизменным и у контрольной группы, и таксистов. Короче говоря, задняя часть гиппокампа таксистов действительно увеличилась, но за счет передней части. Эти исследования наводят на мысль, что гиппокамп со временем увеличивается в размерах по мере роста его использования.

Возможности протезирования

Начиная с Университете Южной Калифорнии ( [1] [2]. В настоящее время (по состоянию на август 2006) создаётся математическая модель гиппокампа Литература

Ссылки

Гиппокамп, Миндалевидное тело, раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Гиппокамп (часть мозга). Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .

СТРОЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ГИППОКАМПА КРЫСЫ

Цель работы: анализ и обобщение данных литературы о строении и развитии гиппокампа крыс для последующего изучения нарушений развития этого отдела коры мозга и экстраполяции полученных экспериментальных данных на человека.
Результаты: полученные сведения дают представление о морфофункциональной организации гиппокампа крысы, необходимы для дальнейшего изучения данного отдела коры головного мозга в норме и при различных патологиях и экстраполяции на человека полученных экспериментальных данных.

Литература

Hamilton GF, Bucko PJ, Miller DS, De Angelis RS, Krebs CP, Rhodes JS. Behavioral deficits induced by third-trimester equivalent alcohol exposure in male C57BL/6J mice are not associated with reduced adult hippocampal neurogenesis but are still rescued with voluntary exercise. Behavioural Brain Research. 2016;314:96-105. doi: 10.1016/j.bbr.2016.07.052.

Dudek J, Skocic J, Sheard E, Rovet J. Hippocampal abnormalities in youth with alcohol-related neurodevelopmental disorder. Journal of the International

Neuropsychological Society. 2014;20(2):181-191. doi: 10.1017/S1355617713001343.

Voloshin MJa, Kostjuk PG, Oniani TP, Serkov FN, Fanardzhan VV, eds. Chastnaja fiziologija nervnoj sistemy. Leningrad: Nauka, Leningradskoe otdelenie, 1983. 734 p. (Russian).

Altman J, Bayer SA. Mosaic organization of the hippocampal neuroepithelium and the multiple germinal

sources of dentate granule cells. Journal of Comparative Neurology. 1990;301(3):325-342. doi: 10.1002/cne.903010302.

Bayer SA. Changes in the total number of dentate granule cells in juvenile and adult rats: A correlated volumetric and 3H-thymidine autoradiographic study. Experimental Brain Research. 1982;46(3):315-323.

Bayer SA, Yackel JW, Puri PS. Neurons in the rat dentate gyrus granular layer substantially increase during juvenile and adult life. Science. 1982;216(4548):890-892.

Lorente de No R. Studies on the structure of the cerebral cortex. Journal für Psychologie und Neurologie. 1933;45:381-438.

Lorente de No, R. Studies on the structure of the cerebral cortex. II. Continuation of the study of the ammonic system. Journal für Psychologie und Neurologie. 1934;46:113-177.

Paxinos, G, Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates. 6th ed. London: Academic Press, 2007. 448 p.

Federative international committee on anatomical terminology (FICAT), Rossijskaja gistologicheskaja nomenklaturnaja komissija, Rossijskoe medicinskoe nauchnoe obshhestvo anatomov, gistologov i jembriologov; Banin VV, Bykov VL. Terminologia histologica Mezhdunarodnye terminy po citologii i gistologii cheloveka s oficial’nym spiskom russkih jekvivalentov: [spravochnoe posobie]. Moscow: GJeOTAR-Media, 2009. 272 p. (Russian).

Ishizuka, N. Laminar organization of the pyramidal cell layer of the subiculum in the rat. Journal of Comparative Neurology. 2001;435:89-110.

Baimbridge KG. Miller JJ. Immunohistochemical localization of calcium-binding protein in the cerebellum, hippocampal formation and olfactory bulb of the rat. Brain Research. 1982;245:223-229.

Seress L, Ribak C. E. GABAergic cells in the dentate gyrus appear to be local circuit and projection neurons. Experimental Brain Research. 1983;50(2-3):173-182.

Morrison JH, Benoit R, Magistretti PJ, Bloom FE. Immunohistochemical distribution of pro-somatostatinrelated peptides in cerebral cortex. Brain Research. 1983;262(2):344-351.

Han ZS, Buhl EH, Lörinczi Z, Somogyi P. A high degree of spatial selectivity in the axonal and dendritic domains of physiologically identiﬁed local-circuit neurons in the dentate gyrus of the rat hippocampus. European Journal of Neuroscience. 1993;5(5):395-410.

Sik A, Penttonen M, Buzsaki G. Interneurons in the hippocampal dentate gyrus: An in vivo intracellular study. European Journal of Neuroscience. 1997;9(3):573-588.

Gulyás AI, Miles R, Hájos N, Freund TF. Precision and variability in postsynaptic target selection of inhibitory interneurons in the hippocampal CA3 region. European Journal of Neuroscience. 1993;5(12):1729-1751.

Desmond NL, Scott CA, Jane Jr. JA, Levy WB. Ultrastructural identiﬁcation of entorhinal cortical synapses in CA1 stratum lacunosum-moleculare of the rat. Hippocampus. 1994;4(5):594-600. doi: 10.1002/hipo.450040509.

Witter MP, Jorritsma-Byham BJ, Wouterlood FG. Perforant pathway projections to the ammons horn and the subiculum in the rat. An electron microscopical PHA-L study. Society for Neuroscience. 1992;18:323-354.

Gupta A, Wang Y, Markram H. Organizing principles for a diversity of GABAergic interneurons and synapses in the neocortex. Science. 2000;287(5451):273-278.

Ribak CE, Seress L. Five types of basket cell in the hippocampal dentate gyrus: A combined Golgi and electron microscopic study. Neurocytology. 1983;12(4):577-597.

Kosaka, T. Axon initial segments of the granule cell in the rat dentate gyrus: Synaptic contacts on bundles of axon initial segments. Brain Research. 1983;274(1):129-134.

Amaral, D. G. A Golgi study of the cell types in the hilar region of the hippocampus in the rat. Journal of Comparative Neurology. 1978;182(4 Pt 2):851-914.

Читайте также: