Hipokamp czyli o istocie pamięci

Hipokamp, zwany inaczej rogiem Ammona, to niewielka struktura mózgu położona w tylnej części przyśrodkowej powierzchni płata skroniowego, stanowiąca część układu limbicznego. Jego nazwa pochodzi od konika morskiego, którego hipokamp przypomina swoim kształtem. Ta niezwykła część mózgu jest odpowiedzialna za pamięć i zdolność orientacji w przestrzeni. Co jeszcze potrafi ta struktura?

Hipokamp – trochę historii

Określenie hipokamp (hippocampus) pojawiło się w 1587 roku u Arancjusza. Trudno jest dziś się wypowiedzieć, czy chodziło tu o podobieństwo do ryby porównywał hipokampa do przedziwnego zwierzęcia, składającego się w połowie z konia, a w połowie z ryby, na którym miał jeździć Neptun. Charakterystyczna budowa hipokampa stale pobudzała fantazję badaczy, porównywano go między innymi do bestii, pary delfinów lub nawet do jedwabnika. W XVIII wieku wprowadzono nowe określenie hipokampa — „róg barani”, który został zastąpiony później „rogiem Ammona” — nazwą związaną z egipskim bogiem Ammun Kneph.

Hipokamp i jego funkcje

Do funkcji hipokampa należy przenoszenie informacji z pamięci krótkotrwałej do długotrwałej, a także uczenie się i zdolność orientacji w przestrzeni. Jest on częścią większej struktury, zwanej zespołem hipokampa, do której zaliczamy także zakręt zębaty i podkładkę. W obrębie samego hipokampa wyróżniamy umownie cztery części określane mianem sektorów CA₁ – CA₄. Wzdłuż osi przednio-tylnej możemy natomiast wyróżnić trzy części: stopę, koryto i strzępek hipokampa. U człowieka niemal cały hipokamp znajduje się w obrębie płata skroniowego, gdzie osiąga znaczny stopień rozwoju. Część grzbietowa i przednia hipokampa położone głównie na powierzchni ciała modzelowatego (spoidła wielkiego mózgu) i ku przodowi od niego tworzą u człowieka, w przeciwieństwie do większości ssaków, jedynie struktury szczątkowe.

Hipokamp i pamięć

Najnowsze badania nad wciąż mało odkrytymi zdolnościami mózgu, każą patrzeć na hipokamp jak na „serce mózgu”. Wyjaśniają też, że nowo odkryta aktywność o niskiej częstotliwości prawdopodobnie ma znaczenie dla uczenia się, gdyż aktywności tego rodzaju powstają w mózgu najczęściej w głębokiej fazie snu, która pozwala m.in. na konsolidację informacji w pamięci.

Może się zdarzyć, że na skutek silnego stresu lub występującemu po nim zespołu stresu pourazowego, hipokamp może ulec uszkodzeniu. Człowiek poddany stresowi doświadcza wzrostu aktywności tzw. osi stresu (w jej skład wchodzi podwzgórze, przysadka, nadnercze), a przy pobudzonym układzie nerwowym wydzielają się organiczne związki chemiczne, m.in. kortyzol, prowadząc do uszkodzenia hipokampu. Zły wpływ na hipokamp mają także glikokortykosteroidy – po ich stosowaniu stwierdzano zmniejszenie objętości i upośledzenie funkcji tej struktury mózgowia.

Uszkodzenie może nastąpić również na skutek schorzeń infekcyjnych, niedotlenienia, niedokrwienia i urazów. Bardzo źle wpływa na niego choroba Alzheimera, padaczka, schizofrenia, a także depresja i amnezja globalna.

Hipokamp traktowany był jako struktura odpowiedzialna za analizę „symboliki niewerbalnej”, nieświadomych skojarzeń, traktowany jako „klawiatura emocjonalna”.
Doświadczanie i wyrażanie emocji wynika z kojarzenia bodźców wewnętrznych i zewnętrznych. Hipokamp jest również istotny w tworzeniu wyobrażeń na temat przyszłości. U niektórych osób z uszkodzeniami hipokampa oprócz zaburzeń pamięci epizodycznej, czyli pamięci zdarzeń, mogą występować również problemy z wyobrażaniem przyszłych wydarzeń sobie w sposób spójny i sensowny. Zaburzenia w wyobrażaniu sobie przyszłości nie zawsze jednak towarzyszą zaburzeniom pamięci epizodycznej w przypadku uszkodzenia hipokampa, a wyniki dotychczasowych badań prowadzonych nad tą problematyką nie pozwalały jak dotąd na wyciągnięcie jednoznacznych wniosków co do ścisłej lokalizacji tych funkcji.

Rozbieżności w wynikach dostępnych badań mogły wynikać m.in. z różnic w lokalizacji uszkodzeń w obrębie hipokampa występujących u osób badanych. Dlatego konieczne okazało się w pierwszym rzędzie ścisłe określenie, które części hipokampa są zaangażowane w wyobrażanie sobie przyszłych wydarzeń w mózgu zdrowym. Dopiero zintegrowanie wiedzy uzyskanej w toku badań nad pacjentami z uszkodzeniami hipokampa i osobami zdrowymi (bez uszkodzeń mózgu) mogłoby dać pełniejszy obraz funkcji tej ważnej struktury mózgowej.

Na przykład uważa się, że rolą tylnej części hipokampa jest m.in. pamięć epizodyczna zdarzeń przeszłych i ich kontekstu przestrzennego, natomiast rolą przedniej części hipokampa jest bardziej elastyczne przetwarzanie skojarzeń. Wysuwane są jednak również postulaty teoretyczne, które zachowują daleko idącą ostrożność wobec ścisłego określania funkcji danych ośrodków nerwowych, kładące na przykład większy nacisk na rolę połączeń między ośrodkami lub wskazujące na bardziej rozproszoną lokalizację funkcji psychicznych w mózgu.

J. Landowski „Neurobiologia reakcji stresowej” w: Neuropsychiatria i Neuropsychologia; nr 2/2007