Hipokamp – budowa, funkcje, uszkodzenie, regeneracja

Hipokamp to struktura mózgu odpowiedzialna za tworzenie wspomnień. Do jej funkcji zalicza się także udział w procesie orientacji przestrzennej oraz w kontrolowaniu zachowań związanych z silnymi emocjami. Uszkodzenia hipokampa obserwuje się m.in. u pacjentów z chorobą Alzheimera oraz depresją. Jak objawiają się zaburzenia funkcji tej struktury? Czy hipokamp może ulegać regeneracji?

Co to jest hipokamp?

Hipokamp jest strukturą mózgu, której funkcje wiążą się przede wszystkim z pamięcią i regulacją zachowań emocjonalnych. Nazwa tego obszaru pochodzi od połączenia dwóch greckich słów – hippos (koń) i kampos (potwór morski). Nadana została ze względu na związane z kształtem podobieństwo hipokampa do konika morskiego.

Hipokamp stanowi jeden z elementów układu limbicznego, w którego skład wchodzą m.in. ciało migdałowate i podwzgórze. Struktura leży w wewnętrznej, przyśrodkowej części płata skroniowego mózgu, wtopiona w zakręt hipokampa. Jest narządem parzystym – jeden hipokamp znajduje się w każdej z półkul mózgowych człowieka.

Budowa hipokampa

Hipokamp ma długość około pięciu centymetrów i rozciąga się od ciała migdałowatego do okolicy płata ciała modzelowatego. W budowie anatomicznej hipokampa wyróżniamy trzy podstawowe części: stopę (widoczną od strony rogu dolnego komory bocznej), trzon i ogon (przechodzący w tzw. nawleczkę szarą otaczającą ciało modzelowate).

W innym podziale wśród elementów budujących hipokamp możemy wymienić: hipokamp właściwy (nazywany także rogiem Amona), zakręt zębaty i podkładkę. Razem tworzą one strukturę w kształcie dwóch połączonych ze sobą liter C.

Hipokamp – funkcje

Hipokamp jest strukturą niezbędną do zapamiętywania i nauki. W tym zakresie odpowiada za:

• pamięć deklaratywną – w psychologii tym mianem nazywamy pamięć związaną z zapamiętywaniem faktów oraz zdarzeń,
• zdolność do orientacji przestrzennej – dzięki hipokampowi możemy tworzyć mapę naszego otoczenia i określać położenie względem celu, do którego chcemy dotrzeć,
• przekształcanie pamięci krótkotrwałej w długotrwałą.

Rolę hipokampa dobrze obrazuje słynny przypadek pacjenta H. M., opisany po raz pierwszy w latach 50. XX wieku. W celu leczenia nieodpowiadającej na terapię farmakologiczną padaczki wykonano u niego zabieg usunięcia hipokampa. W wyniku operacji mężczyzna utracił zdolność do tworzenia nowych wspomnień dotyczących zdarzeń, w których brał udział. Nie mógł przypomnieć sobie także istotnych sytuacji z okresu kilku lat przed operacją. Zachował jednak wspomnienia z wcześniejszych lat życia.

Hipokamp pełni w organizmie człowieka także inne funkcje, niezwiązane bezpośrednio z pamięcią. Współdziała z ciałem migdałowatym w regulowaniu zachowań emocjonalnych. Za sprawą połączenia z podwzgórzem może również wpływać na wydzielanie hormonu adrenokortykotropowego (ACTH), który warunkuje uwalnianie kortyzolu. Uważa się, że przez to oddziaływanie u pacjentów z uszkodzeniami hipokampa obserwuje się podwyższone stężenie hormonu stresu we krwi.

Uszkodzenie hipokampa

Jednym ze schorzeń, w których najczęściej dochodzi do znacznego uszkodzenia hipokampa jest choroba Alzheimera. Niektóre z typowych objawów przebiegającego u pacjentów procesu neurodegeneracyjnego (zaburzenia pamięci i dezorientację przestrzenną) można powiązać z ubytkami tkanki nerwowej tej struktury.

Naukowcy zaobserwowali również istotne uszkodzenia hipokampa u pacjentów z depresją. Wykazano, że dłuższy czas trwania choroby jest związany z większym stopniem zaniku struktury. Uważa się, że towarzyszący depresji stres może powodować zmniejszanie objętości hipokampa i zatrzymanie odbudowy komórek nerwowych.

Nieprawidłowości w postaci znacznego stwardnienia hipokampa występują u 50-75 proc. pacjentów z padaczką skroniową. Badacze sądzą, że do powstawania zmian może przyczyniać się m.in. rozwój niekontrolowanego stanu zapalnego w obrębie tej struktury. Dokładny mechanizm uszkodzeń nie został jednak wyjaśniony, nie wiadomo także, czy stwardnienie hipokampa jest powodem wystąpienia epilepsji, czy jej skutkiem.

Hipokamp – regeneracja

Hipokamp stanowi jeden z wyjątkowych obszarów mózgu, w którym nowe komórki nerwowe są tworzone także u osób w wieku dorosłym. Choroby oraz urazy powodujące zmiany w ośrodkowym układzie nerwowym mogą jednak zaburzać ten proces. Czynnikiem hamującym regenerację hipokampa jest również stres. Mamy tu do czynienia z błędnym kołem – stres zatrzymuje powstawanie nowych komórek nerwowych, a ograniczenie ich tworzenia zwiększa wrażliwość na sytuacje stresowe.

Co możemy zrobić, żeby ograniczyć zanik hipokampa i promować powstawanie nowych komórek nerwowych w jego obszarze? Udokumentowanym sposobem na zwiększenie objętości struktury i poprawę funkcji związanych z pamięcią jest regularne podejmowanie aktywności fizycznej o charakterze aerobowym (np. biegania, jazdy na rowerze, chodzenia, pływania).

Naukowcy badają również możliwości leczenia schorzeń związanych z uszkodzeniami hipokampa (m.in. depresji) przy wykorzystaniu terapii stymulujących procesy tworzenia komórek nerwowych.

Bibliografia:

1. L. A. Fogwe, V. Reddy V., F. B. Mesfin, Neuroanatomy, Hippocampus, StatPearls, 2021 r.
2. K. Jaracz, W. Kozubski,  Pielęgniarstwo neurologiczne. Podręcznik dla studiów medycznych, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2012 r..
3. K. S. Anand, V. Dhikav, Hippocampus in health and disease: An overview, Annals of Indian Academy of Neurology, 15(4)/2012.
4. K. I. Erickson, M. W. Voss, R. S. Prakash i in., Exercise training increases size of hippocampus and improves memory, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(7)/2011.