هیپوکامپ چیست و چه عملکردی در مغز دارد

زمانیکه وارد تحقیق درباره‌ی مغز انسان شدید، متوجه خواهید شد که هیچ کامپیوتری در جهان به اندازه‌ی این قسمت از مغز انسان نمی‌تواند قوی باشد. هیپوکامپ با میلیون‌ها سلول عصبی و هزاران هزار ارتباطی که هر سلول می‌تواند بسازد، مغز مفهوم جدیدی از “پیچیدگی” را ارائه می‌دهد.

هنوز چیزهای زیادی وجود دارد تا دانشمندان درباره‌ی مغز انسان فرا بگیرند. ساختاری کوچک داخل مغز به نام هیپوکامپ نقشی مهم در چگونگی تثبیت یادگیری‌ها ایفا می‌کند.

هیپوکامپ چیست

ساختاری شبیه دم اسب در مغز که در چین‌های داخلی، بخش پایینی و وسطی آن به نام لوب تمپورال قرار دارد. در واقع هیپوکامپ به دو بخش از مغز اطلاق می‌شود که هر کدام در سمتی از آن قرار دارند. وزن آن حدوداً یک صدم سایر لایه‌های بیرونی مغز (قشر مغز) می‌باشد و سلول‌های قشر گریز آن به شکل هرمی دیده می‌شوند.

اطلاعات انسان راجع به این ارگان به بیش از ۴ قرن می‌‌رسد. به همین دلیل بیشترین تحقیقات روی آن صورت گرفته است. عملکرد اصلی آن با یادگیری و حافظه در هم آمیخته شده و حتی مطالعه‌ی آن به مکانیسم حافظه نیز کمک زیادی کرده است.

داستان کشف ارتباط هیپوکامپ با حافظه

در دهه‌ی ۱۹۵۰، مردی جوان، پس از حملات صرع شدید به هیچ کدام از درمان پاسخ نداد و جراحی مغز روی او انجام شد. با بهترین دانسته‌های آن زمان، قسمتی از مغز او که دچار حملات صرعی شده بود خارج گشت و هیپوکامپ نیز یکی از آن قسمت‌ها بود. پس از انجام انواع ریکاوری‌ها او در بیشتر زمینه‌ها توانایی‌های خود را بدست آورد به استثنای حافظه! او خاطرات کودکی خود را به یاد می‌آورد ولی در یادآوری سال‌های منتهی به جراحیش مشکل داشت. از آن مهم‌تر او قابلیت شکل‌دهی به حافظه‌ی جدید را از دست داده بود ولی بیماری صرع او تحت کنترل قرار داشت و سایر توانایی‌های هوشی‌اش هم عادی می‌نمود. او حتی نمی‌توانست کسی را که ثانیه‌ای پیش با او حرف زده به یاد بیاورد و این فرد در طول مدت باقی‌مانده‌ی عمرش به موردی برای مطالعات علمی تبدیل شد. پس از مرگش در سال ۲۰۰۸ نام او (Henry Molaison) نیز فاش شد. با همکاری داوطلبانه‌‌ی این فرد با محققان، پیشرفت‌های زیادی در درک حافظه و بیماری‌های مغزی به عمل آمد. او می‌دانست که در حال همکاری با دانشمندان است و از این همکاری هم بسیار خشنود بود. در واقع آقای هنری اولین کسی بود که حافظه‌اش را اهدا کرد!

نواحی مرتبط مغزی با هیپوکامپ

هیپوکامپ بخشی از سیستم لیمبیک محسوب می‌شود. سیستم لیمبیک ناحیه‌ا است که درگیری کمتری با تفکر هوشیارانه دارد و بیشتر با احساس و واکنش مرتبط است.

این بخش در لبه‌ی قشر مغز قرار دارد و شامل هیپوکامپ و آمیگدال است. این قسمت‌ها از مغز به کنترل عملکردهای مختلف بدن کمک می‌کنند. از جمله سیستم درون‌ریز و چیزی که ما با اصطلاح “ستیز یا گریز” می‌شناسیم.

هیپوکامپ چه عملکردهایی دارد

هیپوکامپ به انسان‌ها در پردازش و بازیابی دو گونه از حافظه‌ها کمک می‌کند؛ حافظه‌های آشکار و ارتباطات فضایی

نوع اول به حافظه‌هایی گفته می‌شود که به وقایع و اتفاقات مربوط اند. یاد گرفتن این که چگونه باید گفتارها را به خاطر سپرد و یا این که چگونه باید به خط ایستاد از وظائف این بخش است.

حافظه‌ی مربوط به ارتباطات فضایی مسیرهای قشر گریزی را شامل می‌شود دقیقاً مثل تجربه‌ای که یک راننده‌ی تاکسی از مسیرهای شهر دارد. دانش عملکردهای مغزی به نقطه‌ای رسیده که محققان اکنون می‌گویند اطلاعات ارتباطات فضایی در هیپوکامپ راست ذخیره می‌شود.

همان گونه که در داستان ه. م. (!) نشان داده شد، هیپوکامپ نقش مهم دیگری هم در حافظه بازی می‌کند. این محل جایی است که حافظه‌ی کوتاه‌مدت به حافظه‌ی بلندمدت تبدیل تبدیل ‌‌شده و در جای دیگری از مغز ذخیره می‌شود.

در حالی که عقیده‌ی قبلی مبنی بر این بود که سلول‌های عصبی جدید فقط در جنین و کودکان تازه متولد شده به وجود می‌آیند، محققان به وجود آمدن این سلول‌ها را در بزرگسالان نیز ثابت کرده‌اند. هیپوکامپ یکی از معدود مکان‌هایی است که سلول‌های عصبی جدید از آن منشأ می‌گیرند.

اگر هیپوکامپ دچار عارضه‌ای شود چه اتفاقی می‌افتد؟

هنری مولایسون با از دست دادن هر دو هیپوکامپ خود نشان داد که اگر این بخش از مغز حذف شود چه اتفاقی می‌افتد. مشکلاتی مشابهِ این مورد زمانی پیش می‌آید که آسیبی به هیپوکامپ برسد. آلزایمر و یا آسیب پس از تصادف.

زمانی که هیپوکامپ دچار اختلال شود، بیماران نمی‌توانند حافظه‌ی درازمدت را در مغز خود شکل دهند. همچنین برخی اتفاقات قبل از حادثه را نیز به یاد نمی‌آوردند ولی عملکرد بهتری در رابطه با اتفاقات گذشته دارند.

فراموشی کلی زودگذر نوع خاصی از دست دادن حافظه است که به صورت ناگهانی به وجود می‌آید و دوباره بازیابی می‌شود. محققان هنوز نمی‌دانند دقیقاً چه اتفاقی در این مورد می‌افتد. شاید در این مورد نیز آسیب هیپوکامپ مطرح باشد.

به دلیل نقش مهمی که هیپوکامپ در مسیریابی انسان بازی می‌کند، کسانی که با آسیب این قسمت مواجه اند، برای رفتن از جایی به جای دیگر درگیر مشکل می‌شوند. شاید آن‌ها نقشه‌ی محله‌ی خود را در کودکی به یاد بیاورند ولی مغازه‌ی سر کوچه‌ی جدیدشان را نه!

هم آلزایمر و هم افسردگی می‌توانند اندازه‌ی این بخش را کوچک کنند. در بیماری آلزایمر اندازه‌گیری ابعاد هیپوکاپ می‌تواند پیشرفت بیماری را نشان دهد. در افسردگی نیز دیده شده که اندازه‌ی این بخش تا ۲۰% کمتر می‌شود.

هیپوکامپ از کدام قشر منشا میگیرد

مطالعات آناتومیک روی مغز پریمات‌ها نشان داده است که قشر ساب‌ایکولار و CA1 الیاف قشر گریز هیپوکامپ را به وجود می‌آورند که به موقعیت‌های مختلفی در تلنسفان و دیانسفال از جمله قسمت‌هایی از قشر می‌روند. شکل‌گیری هیپوکامپ در بیماری آلزایمر به شدت آسیب می‌بیند و نقطه‌ی کانونی برای بررسی پاتولوژی محسوب می‌شود.

تغییرات صورت گرفته مداربندی درونی و بیرونی هیپوکامپ را در سطوح متعدد تخریب کرده و جداشدگی پاتولوژیک هیپوکامپ را از بسیاری از اتصالات وابران و آوران خود با قشر و نواحی زیر قشر محروم می‌سازد. این تغییرات احتمالاً به اختلال حافظه‌ای منجر می‌شود که مشخصه بیماری آلزایمر و زوال عقل ویرانگر آن است.

چه بیماری‌هایی هیپوکامپ را تحت تأثیر قرار می‌دهند

هیپوکامپ قسمتی حساس از مغز است و توسط عارضه‌های زیادی تحت تأثیر قرار می‌گیرد که شامل قرارگیری‌های درازمدت در معرض استرس نیز می‌باشد.

سه بیماری شناخته شده که می‌توانند در روند انجام کار هیپوکامپ اختلال ایجاد کنند:

• بیماری آلزایمر
• صرع
• افسردگی

هیپوکامپ یکی از نواحی است که بیماری آلزایمر، دلیل اصلی زوال عقل و فراموشی، آن را تحت تأثیر قرار می‌دهد. بیماران از دادن حافظه‌ی کوتاه‌مدت را آغاز می‌کنند و شاید پیدا کردن مسیرها برایشان دشوار باشد. با پیشرفت بیماری نواحی درگیر شروع به پسرفت می‌کنند و با ادامه یافتن آن هیپوکامپ حجمش را از دست می‌دهد و توانایی عملکرد بیماران رفته‌رفته کاهش می‌یابد.

ارتباطی قوی نیز بین هیپوکامپ و صرع وجود دارد. به یاد بیاورید چرا هنری مجبور شد طی عمل جراحی برای درمان بیماری صرعش هیپوکامپ خود را از دست دهد. هیپوکامپ محل شروع بسیاری از حملات اپیلپتیک می‌باشد. ۵۰-۷۵ بیماران مبتلا به صرع دچار آسیب و صدمات هیپوکامپی نیز هستند ولی هنوز معلوم نیست که صرع دلیل آسیب به هیپوکامپ است یا نتیجه‌ی آن.

کاهش حجم هیپوکامپ دلیل دیگری نیز دارد و آن افسردگیست. چیزی که در مورد صرع گفتیم، درباره‌ی افسردگی نیز وجود دارد؛ کدام یک اول ایجاد می‌گردند؛ افسردگی یا کاهش حجم هیپوکامپ؟ شواهد قابل‌توجهی وجود دارد که استرس اثری منفی روی هیپوکامپ دارد. افرای که از بیماری کوشینگ رنج می‌برند شماری از نشانه‌های مربوط به کورتیزول بالا را نشان می‌دهند؛ هورمونی که در پاسخ به استرس آزاد می‌شود. یکی از این نشانه‌ها کاهش اندازه‌ی هیپوکامپ است.