ฮิบโปคืออะไร?

ฮิปโปแคมปัสเป็นอวัยวะรูปก้านสมองใกล้ของเราหู- ฮิบโปเป็นส่วนเล็ก ๆ แต่สำคัญของสมองที่รับผิดชอบในการจัดเก็บความทรงจำการเรียนรู้และการนำทาง

ที่เกี่ยวข้อง:พ็อดคาสต์วิทยาศาสตร์สด "Life's Little Mysteries" 22: สมองลึกลับ

ฮิบโปทำอะไร?

ฮิปโปแคมปัสเป็นส่วนหนึ่งของสมองที่ตรวจสอบอย่างหนัก แต่มันก็ไม่ได้จนกว่าจะถึงปี 1950 ที่นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจบทบาทของมันได้อย่างแท้จริง ในปีพ. ศ.โรคลมชัก-

การผ่าตัดหยุดอาการชักของเขา แต่ทำให้โมลาสันพัฒนารูปแบบของความจำเสื่อม เขาสามารถสร้างความทรงจำที่สดใหม่ได้ แต่พวกเขาใช้เวลาไม่กี่นาทีและเขาไม่สามารถเก็บข้อมูลใหม่ได้อย่างถาวรอีกต่อไปเซลล์ประสาท-

Molaison อธิบายว่ารัฐของเขาเป็น "เหมือนตื่นจากความฝัน ... ทุกวันอยู่คนเดียวในตัวเอง" Squire เขียน Molaison ทั้งหมดสามารถจำได้ว่าเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นหลายปีก่อนการผ่าตัดของเขา ถึงกระนั้นในที่สุดเขาก็ปรับปรุงประสิทธิภาพของเขาในงานมอเตอร์บางอย่างเช่นความสามารถในการวาดรูปร่างที่สะท้อนในกระจกแม้ว่าเขาจะไม่จำได้ว่าเคยทำมาก่อน

กรณีของ Molaison เป็นหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกว่ามีความทรงจำหลายประเภทและฮิปโปแคมปัสทำหน้าที่ในคอนเสิร์ตกับภูมิภาคอื่น ๆ ของสมองเพื่อเข้ารหัสและจัดเก็บความทรงจำ (Molaison อาศัยอยู่อีก 55 ปีหลังจากการผ่าตัดของเขา)

ข้อมูลเกี่ยวกับ Molaison ซึ่งกลายเป็นวิชาที่ได้รับการศึกษาอย่างเข้มข้นที่สุดในด้านประสาทวิทยาควบคู่ไปกับผู้ป่วยรายอื่นที่มีความเสียหายจากฮิปโปแคมปัสที่แตกต่างกัน (เกิดจากอุบัติเหตุหรือโรค) ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าฮิบโปมีบทบาทสำคัญในหน่วยความจำ อย่างไรก็ตามจากการตรวจสอบปี 2009 ที่ตีพิมพ์ในวารสารธรรมชาตินักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่แน่ใจว่าอะไรคือบทบาทนั้น

ที่เกี่ยวข้อง:ปลาทองมีความทรงจำ 3 วินาทีจริงหรือไม่?

การวิจัยชี้ให้เห็นว่าฮิบโปอาจจัดเก็บข้อมูลเชิงพื้นที่และทำหน้าที่เป็น GPS ภายใน - กุญแจสำคัญในการจดจำว่าคุณอยู่ที่ไหนและจะไปยังที่ที่คุณต้องการได้อย่างไร การศึกษาเกี่ยวกับหนูพบว่าจำเป็นต้องใช้ฮิบโปแคมปัสที่ไม่บุบสลายการรับรู้เชิงพื้นที่เริ่มต้นและการเก็บรักษาระยะยาวของบางอย่างงานหน่วยความจำเชิงพื้นที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ต้องการค้นหาวิธีที่ซ่อนอยู่

การศึกษาของมนุษย์ระบุว่าฮิบโปมีบทบาทในการค้นหาทางลัดและเส้นทางใหม่ระหว่างสถานที่ที่คุ้นเคย นักวิจัยจาก University College London เปรียบเทียบการสแกน MRI ของคนขับรถแท็กซี่สีดำที่เป็นสัญลักษณ์ของกรุงลอนดอน การศึกษาที่ตีพิมพ์ในปี 2000 ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciencesพบว่าส่วนหนึ่งของฮิปโปแคมปัสมีขนาดใหญ่กว่าในไดรเวอร์แท็กซี่เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมและผู้ขับขี่ที่มีประสบการณ์มากกว่านั้นมีอวัยวะฮิบโปที่ใหญ่กว่า

“ ปริมาณที่เพิ่มขึ้นนี้เกิดจากพวกเขาที่มีเซลล์ประสาทมากขึ้นในสมองนี้” เอมี่รีเชลต์นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยแอดิเลดประเทศออสเตรเลียกล่าวซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษา

ฮิปโปแคมปัสนำพฤติกรรมและอารมณ์อย่างไร

ฮิบโปไม่เพียง แต่เกี่ยวข้องกับความทรงจำการนำทางและการเรียนรู้ แต่ยังสามารถส่งผลกระทบต่ออารมณ์และพฤติกรรม

ความเครียดเองสามารถส่งผลกระทบต่อฮิบโปแคมปัสและในทางกลับกันท่าทางของเรา Reichelt กล่าว “ ถ้าเราได้รับความเครียดจากการเกิดออกซิเดชันใด ๆ - นั่นสามารถเริ่มสร้างความเสียหายต่อการทำงานของเซลล์ประสาทในฮิบโปและจากนั้นนำไปสู่การลืมสิ่งต่าง ๆ ” เธอกล่าว และนั่นอาจนำไปสู่ความหงุดหงิดหรือการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในอารมณ์เธอกล่าวเสริม

เนื่องจากส่วนหนึ่งของฮิบโปคัพัสเชื่อมต่อกับamygdala-ภูมิภาครูปอัลมอนด์ของสมองส่วนกลางในการประมวลผลความกลัวและอารมณ์อื่น ๆ-มันก็เชื่อกันว่ามีส่วนร่วมในการประมวลผลอารมณ์

ข้อมูลสัตว์แนะนำว่าฮิปโปแคมปัสเป็นหนึ่งในไม่กี่พื้นที่ของสมองที่มีการสร้างเซลล์ประสาทใหม่แม้ในวัยผู้ใหญ่ตามการทบทวน 2011 ที่ตีพิมพ์ในวารสารเซลล์ประสาท- การวิจัยสัตว์ยังแสดงให้เห็นว่าการส่งเสริมการแพร่กระจายของเซลล์ประสาทภายในฮิบโปแคมปัสสามารถปรับปรุงอารมณ์และผลกระทบเหล่านี้อาจสะท้อนให้เห็นในมนุษย์ Reichelt กล่าว

แม้ว่าการวิจัยชี้ให้เห็นว่ายาแก้ซึมเศร้าทำหน้าที่ในระบบเซโรโทนิน แต่พวกเขาก็อาจเพิ่มความสามารถของสมองในการปรับเปลี่ยนการเชื่อมต่อหรือ rewire ในพื้นที่เช่นในฮิบโปแคมปัส ยาแก้ซึมเศร้าใช้เวลาประมาณสี่สัปดาห์ในการเตะซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับระยะเวลาโดยประมาณว่าต้องใช้เวลานานเท่าใดสำหรับเซลล์ประสาทใหม่ในการรวมเข้ากับฮิบโปอย่างถูกต้อง Reichelt กล่าว

จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อฮิบโปแคมปัสเสียหาย?

ในผู้ป่วยที่มีโรคอัลไซเมอร์หนึ่งในสิ่งแรกที่ต้องสะดุดคือความสามารถในการสร้างความทรงจำใหม่เนื่องจากการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในขนาดของฮิบโปตามการทบทวน 2012 ที่ตีพิมพ์ในวารสารพงศาวดารของสถาบันประสาทวิทยาอินเดีย- การลดลงของขนาดและการทำงานของส่วนนี้อย่างค่อยเป็นค่อยไปของสมองนั้นเกี่ยวข้องกับความเจ็บป่วยทางจิตที่รุนแรงอื่น ๆ เช่นภาวะซึมเศร้า-โรคจิตเภทและโรคลมชัก

ตามการวิจัยโรคลมชักสหราชอาณาจักรความเสียหายของฮิบโปแคมปัสได้รับการสังเกตใน 50-75% ของผู้ป่วยโรคลมชักที่มีการชันสูตรพลิกศพ แต่ยังไม่ชัดเจนว่าความเสียหายเป็นสาเหตุหรือผลของอาการชักกำเริบ

โดยทั่วไปฮิปโปแคมปัสเป็นส่วนที่มีความเสี่ยงโดยเฉพาะอย่างยิ่งของสมองและอาจได้รับผลกระทบจากเงื่อนไขที่แตกต่างกันมากมายรวมถึงการได้รับความเครียดในระดับสูงในระยะยาวหรือการบาดเจ็บที่ศีรษะ

ที่เกี่ยวข้อง:นกแก้วนี้เอาชนะนักเรียนฮาร์วาร์ด 21 คนในเกมความทรงจำแบบคลาสสิก

วิธีการส่งเสริมฮิบโปที่มีสุขภาพดี

วิธีที่ดีที่สุดในการกระตุ้นฮิบโป - และปรับปรุงความทรงจำของเรา - คือการออกกำลังกาย

การออกกำลังกายแบบแอโรบิคทางกายภาพเพิ่มขึ้นการไหลเวียนของเลือดไปยังสมอง- แต่มันยังช่วยกระตุ้นการเกิดของเซลล์ประสาทใหม่เช่นเดียวกับการกระตุ้นสมองโดยการมีส่วนร่วมของปริศนาไขว้หรือเกมเช่นหมากรุกหรือ sudoku

Reichelt มันวิจัยแสดงให้เห็นว่าอาหารที่มีไขมันสูงและน้ำตาลสูงก็มีความรวดเร็วและเป็นอันตรายการอักเสบผลกระทบต่อฮิบโป การรับประทานอาหารเพื่อสุขภาพเป็นกุญแจสำคัญเธอกล่าว อาหารที่มีอาหารที่อุดมด้วยสารต้านการอักเสบและสารต้านอนุมูลอิสระสูงรวมถึงบลูเบอร์รี่ผักสีเขียวใบปลาไขมันและเครื่องเทศเช่นขมิ้น

“ ฉันคิดว่ามันสำคัญอย่างยิ่งที่เราจะกินได้ดีและ…ยังคงทำงานอยู่” เธอกล่าวเสริมว่าในขณะที่ความทรงจำลดลงตามอายุวิถีชีวิตที่มีสุขภาพดีสามารถช่วยลดการลดลงได้แม้ว่ามันจะไม่สามารถทำให้เป็นกลางได้อย่างสมบูรณ์

การวิจัยต่อเนื่อง

เพื่อที่จะแก้ไขปัญหาอย่างมากเช่นความทรงจำและการลดลงของความรู้ความเข้าใจนักวิทยาศาสตร์จะต้องเข้าใจสมองโดยรวม - ความท้าทายที่สำคัญเนื่องจากอวัยวะและเครื่องจักรของมันยังคงเป็นปริศนาแม้แต่กับผู้ที่มีส่วนร่วมในการเปิดความซับซ้อนของมันมานาน

คำถามสำคัญอย่างหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามทำความเข้าใจคือความทรงจำที่เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้เทคนิคใหม่ ๆ เพื่อดูประเภทเซลล์เฉพาะที่เกี่ยวข้องในการสร้างความทรงจำ Reichelt กล่าวโดยเน้นวิธีการที่เรียกว่าออพโตจีนิติกที่ใช้ความยาวคลื่นเฉพาะของแสงเพื่อปิดชุดเซลล์ประสาทในฮิบโปและโครงสร้างสมองที่เกี่ยวข้องด้วยความแม่นยำสูง

ในการตั้งค่าห้องปฏิบัติการเทคนิคนี้ใช้เพื่อปิดเซลล์ประสาทในหนูในระหว่างเหตุการณ์ที่ปกติจะถูกจดจำ โดยการปิดเซลล์ประสาทบางตัวนักวิจัยสามารถระบุชุดของเซลล์ประสาทที่จำเป็นสำหรับการเข้ารหัสหน่วยความจำ

“ ด้วยการเจาะลึกลงไปในกิจกรรมของเซลล์ประสาทและวงจรสมองที่พวกเขาทำงานด้วยนักวิทยาศาสตร์มีความเข้าใจมากขึ้นว่าฮิปโปแคมปัสทำงานอย่างไร” เธอกล่าว

“ แต่สมอง…ตัวมันเองเป็นเพียงอวัยวะที่ซับซ้อน - มันเป็นเรื่องลึกลับสำหรับพวกเราหลายคนและเรายังคงเกาพื้นผิวจริงๆ”