Dołącz do czytelników
Brak wyników

Neurobiologia

19 lipca 2018

NR 21 (Maj 2017)

Konik morski” w mózgu, czyli o budowie i funkcjach hipokampa

0 271

Hipokamp (łac. hippocampus) znajduje się w płacie skroniowym kresomózgowia i należy do układu limbicznego.

Nazwa tej struktury mózgu wywodzi się od gatunku ryby z rodzaju Hippocampus (gr. Hippos – koń; kampos – strach morski), zwanego potocznie konikiem morskim. Rzeczywiście ta część mózgu wyglądem przypomina konika morskiego. Poznanie szczegółowej anatomii hipokampa zawdzięczamy laureatowi nagrody Nobla włoskiemu naukowcowi – Camillo Golgiemu (1843–1926), który opracował m.in. metodę wizualizacji komórek nerwowych zwaną metodą Golgiego. Jego rysunki spod mikroskopu, choć wykonane wiele lat temu, dość wiernie przedstawiają budowę hipokampa. Dzięki opracowaniu nowej metody udało się poznać anatomię hipokampa, ale jakie funkcje pełni ta struktura mózgu? Badania wykazały, że w dorosłym organizmie w regionie hipokampa zwanym zakrętem (lub zawojem) zębatym zachodzą procesy neurogenezy (powstawania nowych komórek nerwowych zwanych neuronami). W nauce przez długi okres panował pogląd, że w dorosłym organizmie zachodzą tylko nieodwracalne procesy utraty komórek nerwowych charakterystyczne dla procesów starzenia się. Dziś wiemy, że na szczęście ten pogląd nie jest już aktualny. Na początku lat 60. XX w. przeprowadzono serię eksperymentów, w których wykazano, że u dorosłych szczurów powstają nowe neurony w części hipokampa zwanej zakrętem zębatym. Jednak badania te były zbyt rewolucyjne na owe czasy i zostały zapominane. Dopiero w latach 90. XX w. wraz z rozwojem nowej techniki z użyciem związku o nazwie BrdU (5-bromo-3’-deoksyurydyna) dostarczono nowych dowodów na występowanie neurogenezy w hipokampie u dorosłych osobników. W 1998 r. przeprowadzono badania pośmiertne na mózgach ludzkich i wskazano, że nowe neurony powstają również w hipokampie u dorosłego człowieka. Naukowcy ciągle poszukują odpowiedzi na pytanie, jaka jest funkcja nowych komórek nerwowych powstających w hipokampie.    

Wiemy, że hipokamp bierze udział w procesach uczenia się, a zwłaszcza w powstawaniu procesów pamięciowych dotyczących odpowiedzi na pytania: co? gdzie? i kiedy? (tzw. pamięć deklaratywna). Badania pośmiertne mózgów pochodzących od alkoholików cierpiących na chorobę Wernickego-Korsakowa, u których występowały zaburzenia pamięci, wykazały znaczne uszkodzenia hipokampa. Ponadto do poznania funkcji tej struktury mózgu przyczyniły się prace naukowe przeprowadzone z udziałem jednego z najsłynniejszych w dziejach medycyny pacjenta Henry’ego Molaisona (znanego pod pseudonimem H.M.). H.M. cierpiał na padaczkę, a dokonana operacja polegająca na resekcji dużej części hipokampa wraz ze znaczną ilością otaczających go tkanek co prawda uwolniła go w dużym stopniu od aktów padaczki, ale spowodowała u niego utratę pamięci krótkotrwałej. Pacjent ten nie pamiętał np., czy wziął leki, czy zjadł obiad, ile miał lat, kiedy się urodził, czy jak trafić do toalety szpitalnej. Występowało u niego zaburzenie pamięci deklaratywnej, czyli umiejętności wyrażania wspomnień w postaci słownej. Operacja pozbawiła go również możliwości przekształcania nowych wspomnień z pamięci krótkotrwałej na trwałe wspomnienia przechowywane w pamięci długotrwałej. Natomiast zachowana u niego została tzw. pamięć proceduralna, czyli zdolność nabywania nowych umiejętności (np. nauczył się czytać słowa pisane wspak czy rysować przedmioty z odbicia lustrzanego). W 2009 r. w Uniwersytecie San Diego w Kalifornii naukowcy pod kierunkiem neuroanatoma Jacopo Annese rozpoczęli projekt badawczy mający na celu poznanie szczegółowej anatomii mózgu H.M. 

Na podstawie wielu badań pośmiertnych mózgów ludzkich oraz badań na zwierzętach stwierdzono, że hipokamp bierze udział w procesie zapamiętywania. Badania laureatów Nagrody Nobla z 2014 roku, Brytyjczyka Johna O´Keefe’a oraz małżeństwa Norwegów May-Britt Moser i Edvarda I. Mosera przyczyniły się do poznania neurobiologicznych mechanizmów odpowiedzialnych za pamięć przestrzenną, czyli zapamiętywanie poszczególnych miejsc na podstawie charakterystycznych dla niego elementów. Naukowcy, prowadząc badania na szczurach, odkryli, że w hipokampie znajduje się „GPS mózgu”. Bardzo interesujące obserwacje prowadzono także na grupie londyń...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy