Ιππόκαμπος – μνήμη και μάθηση

Ιππόκαμπος

Ο ιππόκαμπος είναι μια μικρή αλλά πολύπλοκη δομή του εγκεφάλου που παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στην διαδικασία της μάθησης και στη δημιουργία νέων αναμνήσεων. Εκτός από το ρόλο του στη μάθηση και στη μνήμη, ο ιππόκαμπος είναι ένα ουσιαστικό τμήμα του μεταιχμιακού συστήματος. Ένα σύστημα που ρυθμίζει τα συναισθήματα και άλλες συμπεριφορές που είναι αναγκαίες για την επιβίωση. Αυτές περιλαμβάνουν την τροφή, τη μαχητικότητα και την σεξουαλική συμπεριφορά. Οι δομές που περιλαμβάνονται στο μεταιχμιακό σύστημα περιλαμβάνουν τον υποθάλαμο, την αμυγδαλή, τον οσφρητικό φλοιό, την έλικα του προσαγωγίου, την παραϊπποκάμπεια έλικα, τον ιπποκάμπειο σχηματισμό, τα μαστοειδή σωμάτια.

Τι είναι ο ιππόκαμπος;

Ανατομικά, ο ιππόκαμπος είναι κομμάτι ενός μεγαλύτερου σχηματισμού , που περιλαμβάνει την οδοντωτή έλικα, τον ενδορινικό φλοιό και τον παραϊππόκαμπο.

Η οδοντωτή έλικα είναι μια περιοχή εισόδου που συλλέγει πληροφορίες από τον ενδορινικό φλοιό. Είναι η πρώτη περιοχή στην οποία όλα τα αισθητηριακά ερεθίσματα συγκεντρώνονται μαζί για να σχηματίσουν μοναδικές αναπαραστάσεις και αναμνήσεις, που παίζουν κύριο ρόλο στην μάθηση και στη μνήμη. Ο ιππόκαμπος μαζί με την οδοντωτή έλικα, έχουν το σχήμα ενός κυρτού "U", που παραδοσιακά συγκρίνεται με αυτό ενός θαλάσσιου τέρατος ή ενός κέρατου κριαριού. Στις μέρες μας, ο ιπποκάμπειος σχηματισμός συνήθως υποδιαιρείται σε τέσσερις περιοχές (CA1-CA4). Η CA4 περιέχει τα πυραμιδικά κύτταρα τα οποία είναι παρακείμενα στην οδοντωτή έλικα. Η CA1  περιοχή αντιπροσωπεύει μια μεταβατική περιοχή ανάμεσα στον ιππόκαμπο και στον ενδορινικό φλοιό και καλύπτεται από την παραϊπποκάμπεια έλικα.

Ο ιππόκαμπος είναι μια πολυεπίπεδη δομή που αποτελείται κυρίως από πυκνά πυραμιδικά κύτταρα. Όπως και οι νευρώνες, τα πυραμιδικά κύτταρα αποτελούνται από το κυτταρικό σώμα και τις νευρικές ίνες. Αυτές περιλαμβάνουν τους δενδρίτες και τον άξονα. Οι δενδρίτες είναι κοντές, διακλαδώσεις που λαμβάνουν τα εισερχόμενα σήματα από άλλους νευρώνες, ενώ ο άξονας στέλνει σήματα μακριά από το κυτταρικό σώμα προς τη σύναψη, όπου οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους.

Τα πυραμιδικά κύτταρα ονομάζονται έτσι επειδή το κυτταρικό τους σώμα μοιάζει με δάκρυ ή στρογγυλεμένη πυραμίδα. Είναι αξιοσημείωτο, ότι οι δενδρίτες στα πυραμιδικά κύτταρα του ιππόκαμπου εκτείνονται από την κορυφή και την βάση του κυτταρικού σώματος. Έτσι, συνδέονται με άλλα πυραμιδικά κύτταρα με αποτέλεσμα την επικοινωνία των νευρώνων και την πολύπλοκη επεξεργασία των πληροφοριών.

Πού βρίσκεται ο ιππόκαμπος;

Ο ιππόκαμπος βρίσκεται βαθιά μέσα στον εγκέφαλο, κρυμμένος μέσα στο έσω τμήμα του κροταφικού λοβού. Στο προσθιοπίσθιο επίπεδο στον εγκέφαλο, μπορεί να φαίνεται ότι βρίσκεται πίσω από την αμυγδαλή. Ταυτόχρονα, εκτείνεται οπίσθια στο σπληνικό σώμα του σκληρού σώματος. Αν και συχνά αναφέρεται ως μια δομή, στην πραγματικότητα υπάρχουν δύο ιππόκαμποι στον ανθρώπινο εγκέφαλο, έναν σε κάθε ημισφαίριο του εγκεφάλου.

Οι δύο ιππόκαμποι συνδέονται μέσω της ψαλίδας, η οποία είναι ένας τοξοειδής σχηματισμός νευρικών ινών που συνδέουν τους δύο ιππόκαμπους μαζί, και με άλλες δομές στον εγκέφαλο. Η ψαλίδα ξεκινά ως μια δέσμη ινών, που περιλαμβάνει τους άξονες των πυραμιδικών κυττάρων που εκτείνονται από τον ιππόκαμπο. Καθώς αυτές οι ίνες ταξιδεύουν οπίσθια, ενώνονται για να σχηματίσουν την ψαλίδα.

Ο κύριος όγκος αυτών των ινών συνεχίζει να ταξιδεύει οπίσθια. Τελικά,  αποσπώνται από τον ιππόκαμπο σχηματίζοντας δύο άκρα, τα οπίσθια σκέλη.  Στη συνέχεια, αυτά τα άκρα ενώνονται και σχηματίζουν το σώμα της ψαλίδας. Το σώμα της ψαλίδας συνεχίζει σε μορφή τόξου προς τα εμπρός μέχρι να διακλαδιστεί ξανά στην πρόσθια πλευρά της ψαλίδας. Αυτά τα σημεία της ψαλίδας συνδέονται με διαφορετικά τμήματα του εγκεφάλου, όπως τα μαστοειδή σωμάτια του υποθαλάμου, το πρόσθιο τμήμα του θαλάμου και τις δομές του βασικού πρόσθιου εγκεφάλου.

Ποιες είναι οι λειτουργίες του ιππόκαμπου;

Ο ιππόκαμπος παίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της μάθησης και της μνήμης. Πιο συγκεκριμένα, είναι σημαντικός για την μετατροπή της βραχυπρόθεσμης μνήμης σε μακροπρόθεσμη. Αυτό συμβαίνει μετατοπίζοντας τις αναμνήσεις σε άλλα μέρη του εγκεφάλου για μακροχρόνια αποθήκευση, και βοηθά στην ανάκτηση αυτών των αναμνήσεων όταν είναι ανάγκη. Επίσης, παίζει ρόλο στον προσανατολισμό στο χώρο, την ικανότητά μας να αναγνωρίζουμε την θέση του σώματος μας σχετικά με τα αντικείμενα γύρω μας.

Η κύρια είσοδος πληροφοριών στον ιππόκαμπο γίνεται μέσω του ενδορινικού φλοιού, ο οποίος συλλέγει πληροφορίες από άλλα τμήματα του εγκεφάλου. Αυτά τα τμήματα περιλαμβάνουν πολλές δομές του φλοιού , όπως επίσης και τον πυρήνα στο στέλεχος του εγκεφάλου. Μια από αυτές τις συνδέσεις είναι με τον οσφρητικό φλοιό , πράγμα το οποίο εξηγεί γιατί οι μυρωδιές μπορούν εύκολα να αποσπούν αναμνήσεις. Ο ιππόκαμπος συνδέεται επίσης με την αμυγδαλή, ένα τμήμα του εγκεφάλου που παίζει ρόλο στα συναισθήματα. Έτσι, μας βοηθά να θυμηθούμε συναισθηματικά σημαντικά γεγονότα.

Όλες αυτές οι δομές βοηθούν στην επεισοδιακή μνήμη, η οποία είναι η ικανότητα μας να ανακαλούμε συγκεκριμένες καταστάσεις. Για παράδειγμα, θυμόμαστε τον τόπο και το χρόνο του πρώτου φιλιού με τον αγαπημένο/η μας και τα συναισθήματα που έχουν σχέση με αυτό. Υπάρχουν και άλλοι τύποι μνήμης, όπως η κινητική μνήμη, η οποία αποθηκεύεται σε διαφορετικές, συνδεδεμένες περιοχές του εγκεφάλου. Αυτές οι περιοχές περιλαμβάνουν  τον προμετωπιαίο φλοιό, την αμυγδαλή, τα βασικά γάγγλια, και την παρεγκεφαλίδα.

Ιππόκαμπος και νευρολογικές διαταραχές

Η βλάβη στον ιππόκαμπο συνδέεται με σοβαρές νευρολογικές διαταραχές, που περιλαμβάνουν τη νόσο Αλτσχάιμερ, την αμνησία, την επιληψία, και την σχιζοφρένεια, την κατάθλιψη μεταξύ άλλων. Οι παθήσεις που έχουν σχέση με την ηλικία όπως το Αλτσχάιμερ , έχουν σοβαρό αντίκτυπο σε πολλές λειτουργίες του εγκεφάλου. Μια από αυτές τις λειτουργίες είναι η μνήμη. Όσο μεγαλώνουμε παρατηρείται μια σταδιακή έκπτωση σε συγκεκριμένους τύπους μνήμης, ειδικά η δηλωτική μνήμη, γνωστή επίσης και ως βραχυπρόθεσμη μνήμη. Αυτή η έκπτωση μπορεί να οδηγεί σε μείωση της δραστηριότητας του ιππόκαμπου όπως επίσης και σε συρρίκνωση του ιππόκαμπου.

Αν και είναι λιγότερο συχνό φαινόμενο, η διμερής βλάβη στον ιππόκαμπο μπορεί να επηρεάζει την ικανότητα δημιουργίας νέων αναμνήσεων,  μια κατάσταση γνωστή ως προκαταρκτική αμνησία. Αυτό μπορεί να συμβεί ως αποτέλεσμα ενός τραυματισμού στον εγκέφαλο ή εξαιτίας χειρουργικής εκτομής. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι αναμνήσεις που σχηματίζονται πριν από την βλάβη παραμένουν ανέπαφες. Ωστόσο,  τα άτομα δεν μπορούν να δημιουργήσουν νέες αναμνήσεις από εκείνη τη στιγμή και μετά. Καθώς οι κινητικές αναμνήσεις αποθηκεύονται σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου , και όχι μόνο στον ιππόκαμπο, οι κινητικές δεξιότητες όπως το ποδήλατο, το μαγείρεμα δεν επηρεάζονται. Τα άτομα μπορούν να μάθουν νέες κινητικές δεξιότητες, ακόμη και αν δεν έχουν καμία ανάμνηση από όσα ήξεραν πριν.

Ποια είναι τα πιο σημαντικά πράγματα που πρέπει να γνωρίζουμε για τον ιππόκαμπο;

Ο ιππόκαμπος είναι μια μικρή αλλά πολύπλοκη δομή του εγκεφάλου που παίζει σημαντικό ρόλο στη μάθηση και στη μνήμη. Ανατομικά, είναι κομμάτι ενός μεγαλύτερου σχηματισμού, που περιλαμβάνει την οδοντωτή έλικα , τον παραϊππόκαμπο και τον ενδορινικό φλοιό. Ο ιππόκαμπος εμπλέκεται στη μακροπρόθεσμη μνήμη και στην ανάκτηση της μνήμης. Επίσης, παίζει σημαντικό ρόλο στην επεισοδιακή μνήμη, η οποία επιτρέπει στα άτομα να προσανατολίζουν το σώμα τους σχετικά με τη θέση των αντικειμένων γύρω τους.