Хипокампус

Ако је старогрчка митологија називала Хипокампуса господаром рибе, представљајући га у облику морског чудовишта - коња с рибљим репом, тада је хипокампус мозга, који је његова важна структура, добио ово име због сличности његов облик у аксијалној равни са необичном игличастом рибом из рода Хиппоцампус - морском клизаљком.

Иначе, други назив закривљене унутрашње структуре темпоралног режња мозга, који су му дали анатоми средином 18. Века - Амонов рог (Цорну Аммонис), повезан је са египатским богом Амоном (у Грчки облик - Амон), који је приказан са овновим роговима.

Структура хипокампуса и његова структура

Хипокампус је сложена структура дубоко у  темпоралном режњу мозга : између његове медијалне стране и доњег рога  бочне коморе , чинећи један од његових зидова.

Издужене међусобно повезане структуре хипокампуса (набори сиве материје архикортекса пресавијени један у други) налазе се дуж уздужне осе мозга, по једна у сваком од темпоралних режњева: десни хипокампус и леви хипокампус контралатерално од њега. [1]

Код одраслих, величина хипокампуса - дужина од напред према назад - креће се од 40-52 мм.

Главне структуре су прави хипокампус (Цорну Аммонис) и зупчасти гирус (Гирус дентатус); они такође истичу супикуларни кортекс, који је подручје сиве материје мождане коре која окружује хипокампус.[2]

Амонов рог чини лук, чији је рострални (предњи) део увећан и дефинисан је као глава хипокампуса, која се савија уназад и надоле, формирајући на медијалној страни темпоралног режња хипокампалну куку или ункус (из латинског унцус - хоок) - (Унцус хиппоцампи). Анатомски, то је предњи крај парахиппокампалног гируса (Гирус парахиппоцампи), који је закривљен око самог хипокампуса и стрши у дно темпоралног (доњег) рога бочне коморе.

Такође у ростралном делу постоје задебљања у облику три до четири одвојена избочења кортикалне вијуге, која се називају прсти хипокампуса (Дигитатионес хиппоцампи).

Средњи део структуре је дефинисан као тело, а његов део, назван алвеус, дно је латералне коморе (темпоралног рога) мозга и готово је потпуно прекривен хороидним плексусом, што је комбинација пиа матер и епендима (ткиво које облаже шупљину вентрикула). Влакна беле материје алвеуса сакупљају се у задебљаним сноповима у облику реса или фимбрије (Фимбриа хиппоцампи), затим та влакна прелазе у форникс мозга.

Испод хипокампуса налази се његов главни излаз - горњи равни део парахипокампалне вијуге, назван Субицулум. Ова структура је одвојена плитким рудиментарним расцепом или сулкусом хипокампуса (Сулцус хиппоцампалис), који је наставак сулкуса цорпус цаллосум (Сулцус цорпорис цаллоси) и простире се између парахиппокампа и зупчастог вијуга. [3]

А зупчасти гирус хипокампуса, који се назива и парахиппокампус, је трослојни удубљени жлеб одвојен од фибрије и субицулума другим жлебовима.

Такође треба имати на уму да хипокампус и суседни зупчасти и парахиппокампални гируси, субицулум и енторхинални кортекс (део кортекса темпоралног режња) формирају хипокампусну формацију - у облику испупчења на дну темпоралног рога латералног комора.

У овој зони - у медијалним површинама обе хемисфере мозга (Хемиспхериум церебралис) - локализован је скуп можданих структура укључених у  лимбички систем мозга . Лимбички систем и хипокампус, као једна од његових структура (заједно са амигдалом, хипоталамусом, базалним ганглијима, цингуларним гирусом итд.), Повезани су не само анатомски, већ и функционално. [4]

Снабдевање крви хипокампусу врше судови који снабдевају крв темпоралним режњевима мозга, односно гранама средње церебралне артерије. Осим тога, крв улази у хипокампус кроз гране задње церебралне артерије и предње хороидалне артерије. И одлив крви пролази кроз темпоралне вене - предњу и задњу.

Неурони хипокампуса и неуротрансмитери

Хетерогени хипокампални кортекс - алокортекс - тањи је од мождане коре и састоји се од површинског молекуларног слоја (Стратум молецулар), средњег слоја Стратум пиралидае (који се састоји од пирамидалних ћелија) и дубоког слоја полиморфних ћелија.

У зависности од карактеристика ћелијске структуре Амона, рог је подељен на четири различита подручја или поља (тзв. Сомерски сектори): ЦА1, ЦА2, ЦА3 (подручје самог хипокампуса, прекривено зупчаником гирус) и ЦА4 (у самом зупчастом гирусу).

Заједно, они формирају неуронско трисинаптичко коло (или коло), у којем функције преношења нервних импулса обављају неурони хипокампуса, посебно: ексцитацијски пирамидални неурони ЦА1, ЦА3 и поља субицулума карактеристична за структуре предњих регија мозак. Глутаматергични пирамидални неурони са дендритима (аферентни процеси) и аксони (еферентни процеси) главни су тип ћелија у  нервном ткиву  хипокампуса.

Поред тога, постоје звездасти неурони и зрнасте ћелије, концентрисане у слоју зрнатих ћелија зупчастог гируса; ГАБАергички интернеурони - мултиполарни интеркаларни (асоцијативни) неурони поља ЦА2 и парахиппокампуса; корпе (инхибиторни) неурони поља ЦА3, као и посредни ОЛМ интернеурони недавно идентификовани у ЦА1 региону. [5]

Хемијски гласници који се ослобађају из секреторних везикула главних ћелија хипокампуса у синаптички расцеп за пренос нервних импулса до циљних ћелија - неуротрансмитера или неуротрансмитера хипокампуса (и читавог лимбичког система) - деле се на ексцитационе и инхибиторне (инхибиторне). ). Први укључују глутамат (глутаминску киселину), норепинефрин (норепинефрин), ацетилхолин и допамин, док други укључују ГАБА (гама-аминомаслачна киселина) и серотонин. У зависности од тога који неуротрансмитери делују на трансмембранске никотинске (јонотропне) и мускаринске (метаботропне) рецепторе неуронских кола хипокампуса, долази до побуде или потискивања активности његових неурона. [6]

Функције

За шта је одговоран хипокампус мозга, које функције обавља у централном нервном систему? Ова структура је повезана са читавом кором великог мозга посредним аферентним путевима који пролазе кроз енторхиналну кору и субицулум и укључена је у обраду когнитивних и емоционалних информација. Далеко је позната веза између хипокампуса и памћења, а истраживачи такође истражују како су хипокампус и емоције повезани.

Неурознанственици који проучавају функцију хипокампуса морали су га топографски подијелити на задњи или леђни дио и предњи или трбушни дио. Задњи део хипокампуса одговоран је за меморију и когнитивне функције, а предњи део за изражавање емоција. [7]

Верује се да из различитих извора дуж прилепљених нервних влакана (комисура) кортекса темпоралног режња, информације долазе до хипокампуса, који он кодира и комбинује. Од краткорочног памћења  [8]формира дуготрајно декларативно памћење (о догађајима и чињеницама) услед дуготрајног потенцирања, односно посебног облика неуронске пластичности-повећања активности неурона и синаптичке снаге. Преузимање података о прошлости (сећања) такође регулише хипокампус. [9]

Осим тога, структуре хипокампуса укључене су у консолидацију просторне меморије и посредују у оријентацији у простору. Овај процес се састоји у когнитивном мапирању просторних информација, а као резултат његове интеграције у хипокампусу, формирају се менталне представе локације објеката. А за ово постоји чак и посебна врста пирамидалних неурона - ћелије места. Претпоставља се да они такође играју важну улогу у епизодном памћењу - поправљајући информације о окружењу у којем су се одређени догађаји одиграли. [10]

Што се емоција тиче, најважнија церебрална структура која је с њима директно повезана је лимбички систем и његов саставни део - хипокампус. [11]

И с тим у вези, требало би разјаснити шта је круг хипокампуса. То није анатомска структура мозга, већ такозвани медијални лимбички ланац или папезијански емоционални круг. Сматрајући хипоталамус извором људског емоционалног изражавања, амерички неуроанатом Јамес Венцеслас Папез је 1930 -их изнио свој концепт формирања и кортикалне контроле емоција и памћења. Поред хипокампуса, овај круг обухватао је мастоидна тела основе хипоталамуса, предње језгро таламуса, цингуларни гирус, кортекс темпоралног режња који окружује хипокампус и неке друге структуре. [12]

Даљње студије су разјасниле функционалне везе хипокампуса. Конкретно, амигдала (Цорпус амигдалоидеум), која се налази у темпоралном режњу (испред хипокампуса), препозната је као емоционални центар мозга одговоран за емоционалну процену догађаја, формирање емоција и доношење емоционалних одлука. Као део лимбичког система, хипокампус и амигдала / амигдала / амигдала раде заједно у стресним ситуацијама и када се појави осећај страха. Парахиппокампални гирус је такође укључен у негативну емоционалну реакцију, а до консолидације емоционално изражених (страшних) сећања долази у бочним језгрима амигдале. [13]

Бројне синаптичке везе налазе се у средњем мозгу  хипоталамуса  и хипокампуса, што одређује њихово учешће у  одговору на стрес . Према томе, предњи део хипокампуса, пружајући негативну повратну информацију, контролише стресне реакције функционалне неуроендокрине осе осовине хипоталамус-хипофиза-надбубрежни кортекс. [14]

У потрази за одговором на питање како су хипокампус и вид повезани, неуропсихолошке студије су утврдиле учешће у визуелном препознавању сложених објеката и меморирању објеката парахиппокампалног гируса и перириналног кортекса (део кортекса медијалног темпоралном режњу).

А какве везе имају хипокампус и олфакторни мозак (Рхиненцепхалон), сигурно је познато. Прво, хипокампус прима информације из олфакторне сијалице (Булбус олфацториус) кроз амигдалу. Друго, кука хипокампуса (унцус) је олфакторни центар мождане коре и може се приписати риненцефалону. Треће, парахиппокампални гирус, који складишти информације о мирисима, такође је укључен у кортикалну регију која је одговорна за мирис. [15]Прочитајте више -  Мирис

Болести хипокампуса и њихови симптоми

Стручњаци приписују хипокампус прилично рањивој структури мозга, његово оштећење (укључујући трауматску повреду мозга) и сродне болести могу изазвати различите симптоме - неуролошке и менталне.

Савремене методе неуроснимања помажу у идентификацији морфометријских промена у хипокампусу (његове запремине), које су присутне код хипоксичних оштећења и одређених обољења мозга, као и код његових редукционих деформитета.

Асиметрија хипокампуса сматра се важним клиничким знаком, будући да се, претпоставља се, леви и десни хипокампус различито погађају током старења. Према неким студијама, леви хипокампус игра главну улогу у епизодном вербалном памћењу (вербално сећање на сећања), а десни хипокампус игра главну улогу у консолидацији просторне меморије. Према мерењу, код људи старијих од 60 година разлика у њиховим запреминама је 16-18%; повећава се са годинама, а у поређењу са женама, мушкарци имају више асиметрије. [16]

Благо смањење хипокампуса, које се јавља са годинама, сматра се нормалним: атрофични процеси у медијалном темпоралном режњу и енторхиналној кори почињу да се јављају ближе седмој деценији. Али драматично смањење морског коњица у мозгу повећава ризик од деменције, чији су рани симптоми кратке епизоде губитка памћења и дезоријентације. Прочитајте више у чланку -  Симптоми деменције

Смањење хипокампуса је много израженије код  Алцхајмерове болести . Међутим, још увек није јасно да ли је то последица ове неуродегенеративне болести или је предуслов за њен развој. [17]

Према студијама, код пацијената са генерализованим  депресивним поремећајем  и стресним поремећајима посттрауматске етиологије, долази до билатералног и једностраног смањења волумена хипокампуса-за 10-20%. Дуготрајну депресију прати и смањење или оштећење неурогенезе у хипокампусу. [18]Према неурофизиолозима, то је због повећаног нивоа кортизола. Овај хормон производи и ослобађа кора надбубрежне жлијезде као одговор на физички или емоционални стрес, а његов вишак негативно утјече на пирамидалне неуроне хипокампуса, нарушавајући дугорочно памћење. Због високог нивоа кортизола, хипокампус се смањује код пацијената са  Итсенко-Цусхинговом болешћу . [19], [20]

• Прочитајте такође -  Симптоми стреса

Смањење броја или промена нервних ћелија у хипокампусу такође може бити повезано са упалним процесима (неуроинфламација) у темпоралном режњу мозга (на пример, са бактеријским менингитисом, са вирусом херпес симплек типа И или ИИ) и продуженим активација микроглије, чије имунолошке ћелије (макрофаги) ослобађају проинфламаторне цитокине, протеиназе и друге потенцијално цитотоксичне молекуле.

Запремина ове церебралне структуре може се смањити код пацијената са  глиомом  мозга, јер ћелије тумора производе неуротрансмитер глутамат у ванћелијски простор, чији вишак доводи до смрти неурона хипокампуса.

Осим тога, бројне студије са МРИ волуметријском анализом хипокампуса забележиле су његово смањење трауматске повреде мозга, епилепсије, умереног когнитивног оштећења, Паркинсонове и Хунтингтонове болести,  схизофреније , Довн и Турнеровог синдрома. [21]

Потхрањеност нервног ткива - хипотрофија хипокампуса - може имати исхемијску етиологију након можданих удара; код зависности од дрога, нарочито опиоида, примећује се хипотрофија, због поремећаја метаболизма допамина психоактивним супстанцама.

Поремећаји узроковани недостатком одређених елемената утичу на трофизам нервног ткива читавог хипокампуса, негативно утичући на функционисање централног нервног система. Дакле, витамин Б1 или тиамин и хипокампус повезује чињеница да се у случајевима хроничног недостатка овог витамина нарушавају процеси формирања краткотрајне меморије. Показало се да се са недостатком тиамина (чији је ризик повећан код алкохоличара) у зупчаним гирусима и хипокампалним пољима ЦА1 и ЦА3, број пирамидалних неурона и густина њихових аферентних процеса могу смањити, због чега постоје поремећаји у преносу нервних импулса. [22],  [23]Дуготрајна неуспех тиаминоваиа може изазвати  Корсакоффов синдром .

Прогресивно смањење запремине нервног ткива са губитком неурона - атрофија хипокампуса - јавља се код готово истих болести, укључујући Алцхајмерову и Иценко -Кушингову болест. Факторима ризика за његов развој сматрају се кардиоваскуларне болести, депресија и стресна стања, епилептични статус, дијабетес мелитус, артеријска хипертензија,  [24]гојазност. Симптоми укључују губитак памћења (код Алцхајмера, пре антероградне  амнезије )  [25],  [26]потешкоће са познатим процесима, просторну дефиницију и вербално изражавање. [27]

Ако се поремети структурна организација ћелија поља Амоновог рога и региона субицулума и изгуби део пирамидалних неурона (атрофија) - ширењем интерстиција и пролиферацијом глијалних ћелија (глиоза) - утврђује се склероза хипокампуса - мезијална склероза хипокампуса, мезијална темпорална или мезијална склероза темпоралног режња. Склероза се јавља код пацијената са деменцијом (узрокујући губитак епизодног и дуготрајног памћења) и такође доводи до  епилепсије темпоралног режња . [28]Понекад се дефинише као лимбична темпорална или хипокампална, односно хипокампална епилепсија. Његов развој повезан је са губитком инхибиторних (ГАБАергичких) интернеурона (што смањује способност филтрирања аферентних сигнала енторхиналног кортекса и доводи до хиперексцитабилности), ослабљеном неурогенезом и пролиферацијом аксона зрнатих ћелија зубног зилина. Више информација у чланку -  Епилепсија и епилептични напади - Симптоми

Како доказује клиничка пракса, тумори хипокампа се ретко налазе у овој церебралној структури, а у већини случајева то је ганглиоглиом или дисембриопластични неуроепителни тумор - споро растућа бенигна глионеуронска неоплазма, која се састоји углавном од глијалних ћелија. Најчешће се јавља у детињству и младости; главни симптоми су главобоља и хронични грчеви који се не могу решити.

Урођене аномалије хипокампуса

Са таквим малформацијама можданог кортекса, као што је фокална кортикална дисплазија, хемимегаленцефалија (једнострано повећање мождане коре), шизенцефалија (присуство абнормалних кортикалних расцепа), полимикрогирија (смањење вијуга), као и грчеви и визуелни просторни поремећаји хипокампуса перивентрикуларног чвора.

Абнормално повећање амигдале и хипокампуса истраживачи су идентификовали у присуству  синдрома аутизма у раном детињству . Билатерално повећање хипокампуса примећује се код деце са  лисенсефалијом мозга , абнормалним задебљањем вијуга (пацхигириа) или са субкортикалном ламинарном хетеротопијом - удвостручењем мождане коре, чија је манифестација епилептични напад. Више информација у материјалима:

• Малформације мозга
• Дисгенеза мозга

Хипоплазија хипокампуса, а често и жутог тела, повезана са неразвијеношћу мозга, откривена је код новорођенчади са тешком енцефалопатијом са мутацијом гена ВВОКС који кодира ензим оксидоредуктазу. Ова урођена аномалија, која доводи до ране смрти, манифестује се недостатком спонтаног кретања и реакције бебе на визуелне надражаје, као и нападима (који се јављају неколико недеља након рођења).

Инверзија хипокампуса - промена његовог анатомског положаја и облика - представља и интраутерину малформацију самог хипокампуса (Цорну Аммонис), чије се формирање из набора сиве материје архикортекса завршава до 25. Недеље трудноће.

Непотпуна инверзија хипокампуса, као и малротација хипокампуса или инверзија хипокампуса са малротацијом, представља формирање сферног или пирамидалног хипокампуса, који се чешће примећује у левом темпоралном режњу - са смањењем величине. Могу се уочити морфолошке промене у оближњим браздама. Аномалија се открива код пацијената са и без нападаја, у присуству других интракранијалних дефеката и у случајевима њиховог одсуства.

Урођена аномалија је такође хипокампална циста - мала шупљина испуњена цереброспиналном течношћу (проширени периваскуларни простор омеђен танким зидом) заобљеног облика. Заостале цисте хипокампуса, синоним за заостале цисте сулкуса (Сулцус хиппоцампалис), формирају се са непотпуном инволуцијом ембрионалне хипокампалне пукотине током интраутериног развоја. Карактеристична локализација циста је бочно на врху хипокампалног жлеба, између Цорну Аммонис и Гирус дентатус. Они се не манифестују ни на који начин и најчешће се откривају случајно током рутинских МРИ студија мозга. Према неким извештајима, откривени су у скоро 25% одраслих.

Хипокампус и коронавирус

Од почетка ширења ЦОВИД-19, лекари су код многих опорављених пацијената приметили заборав, анксиозност, депресивно расположење, често чују притужбе на „маглу у глави“ и повећану раздражљивост.

Познато је да коронавирус који изазива ЦОВИД-19 улази у ћелије путем рецептора у мирисној луковици (Булбус олфацториус), што резултира симптомима као што су аносмија или губитак мириса.

Олфакторна луковица повезана је с хипокампусом, а истраживачи неуродегенеративних болести из Алзхеимерове асоцијације тврде да је она одговорна за когнитивна оштећења која се виде код пацијената са ЦОВИД-19, посебно за проблеме са краткотрајном меморијом.

Недавно је објављено да намеравају да у блиској будућности започну опсежну студију о ефектима коронавируса на мозак и узроцима когнитивног пада, у којој ће учествовати научници из готово четири десетине земаља - под техничким водством и координацију СЗО.

Прочитајте такође -  Коронавирус остаје у мозгу чак и након опоравка

Дијагностика болести хипокампуса

Главне методе за дијагностиковање болести повезаних са одређеним оштећењем структура хипокампуса укључују  проучавање неуропсихичке сфере , снимање магнетном резонанцом и  рачунарску томографију мозга .

Лекари радије визуализују хипокампус на МРИ: са стандардним Т1 пондерисаним сагиталним, короналним, дифузно пондерисаним аксијалним снимцима, Т2 пондерисаним аксијалним снимцима целог мозга и Т2 пондерисаним короналним сликама темпоралних режњева. За идентификацију патолошких промена у пољима самог хипокампуса, зупчастог или парахиппокампалног вијуга, користи се 3Т МРИ; може бити потребно МРИ скенирање са већим пољем. [29]

Спроведено и:  Допплер ултрасонографија крвних судова мозга , ЕЕГ -  енцифалографија  мозга.

Детаљи у публикацијама:

• Епилепсија - Дијагноза
• Депресивни поремећај - Дијагноза

Лечење болести хипокампуса

Урођене аномалије хипокампуса повезане са неразвијеношћу и редукционим деформитетима мозга не могу се излечити: деца су осуђена на инвалидитет због  когнитивних поремећаја  различите тежине и повезаних поремећаја понашања.

Како се лече неке од горе наведених болести? Читати у публикацијама:

• Епилепсија - лечење
• Деменција у Алзхеимеровој болести - лечење
• Нови начини лечења Алцхајмерове болести
• Лечење депресије
• Витамини за мозак

У случајевима када се антиконвулзиви, односно  антиепилептички лекови,  не носе са нападима код епилепсије мезијалног темпоралног режња,  [30]прибегавају барем хируршком лечењу.

Операције укључују: хипокапектомију - уклањање хипокампуса; ограничена или продужена ектомија епилептогених зона (ресекција или ексцизија захваћених структура); темпорална лобектомија са очувањем хипокампуса; селективна ресекција хипокампуса и крајника (амигдала-хипокапектомија). [31]

Према страним клиничким статистикама, у 50-53% случајева након операције, епилептични напади код пацијената престају, 25-30% оперисаних пацијената има нападе 3-4 пута годишње.

Како тренирати хипокампус?

Пошто је хипокампус (његов зупчасти гирус) једна од ретких можданих структура у којој долази до неурогенезе или регенерације нерва - формирања нових неурона, на процес оштећења меморије (под условом да се лечи основна болест) може се позитивно утицати вежбањем.

Доказано је да  аеробне спортске вежбе  и свака физичка активност (а нарочито у старости) доприносе опстанку неурона и стимулишу стварање нових нервних ћелија у хипокампусу. Иначе, вежбање смањује стрес и побољшава депресију. [32],  [33], 

Осим тога, когнитивна стимулација помаже у обучавању хипокампуса, односно менталних вежби: памћење поезије, читање, извођење укрштених речи, играње шаха итд.

Како повећати хипокампус, јер у старости постаје мањи? Доказан лек истраживача је вежба, која повећава перфузију хипокампуса, а стварање нових ћелија нервног ткива је активније.

Како вратити хипокампус након стреса? Укључите се у медитацију свесности, која је пракса вежбања ума која има за циљ успоравање покретања мисли, ослобађање негативности и постизање душевног и телесног мира. Студија са источноазијског универзитета показала је да медитација може помоћи у снижавању нивоа кортизола у крви.