نگاهی دقیق بر هیپوکامپ مغز

هیپوکامپ بخشِ مهمّی از مغز است که در یادگیری و حافظه نقش کلیدی ایفا می‌کند و از این نظر، هیپوکامپِ مغز را می‌توان به عنوان “قلب مغز” توصیف کرد. در این مقاله، سعی بر شناخت دقیق‌تر این بخش و آشنایی با نحوه عملکرد آن داریم، پس با ما همراه باشید.

هیپوکامپ مغز چیست؟

هیپوکامپ، بخشی از دستگاه لیمبیک مغز است که منحنی شکل و از نظر اندازه کوچک است. هیپوکامپ نقش مهمی در یادگیری، سازماندهی و ذخیره اطلاعات جدید و همچنین مرتبط کردن برخی احساسات و عواطف با اطلاعات جدید دارد. برای مثال در به‌ یادآوردن بوی یک عطر، این هیپوکامپ است که در ایجاد حافظه برای یادآوری بوی این عطر خاص نقش دارد.

آناتومی هیپوکامپ

آناتومی و شکل ویژه هیپوکامپ، در عملکرد این بخش بسیار تاثیرگذار است. پیام‌های ورودی و خروجی، از طریق ساختاری به نام قشر انتورینال (entorhinal cortex) که در زیر ناحیه قدامی هیپوکامپ مغز قرار دارد، برای سایر بخش‌های مغز فرستاده می‌شود. هیپوکامپ، خود از چندین زیرناحیه تشکیل شده است، که شامل کورنو آمونیس (CA1-4)، شکنج دندانه‌ای و سابیکولوم می‌باشد.

مدارهای عصبی اصلی هیپوکامپ مغز

زیرناحیه‌‌های هیپوکامپ مغز توسط دو مدار عصبی اصلی به هم متصل می‌شوند:

1- مدار سه سیناپسی

2- مدار تک سیناپسی

 مدار سه‌ سیناپسی، اطلاعات را از قشر انتورینال به شکنج دندانه‌ای (dentate gyrus)، ارسال می‌کند. سپس اطلاعات از طریق مسیر فیبرخزه‌ای (mossy fibre pathway) از شکنج دندانه‌ای به کورنو آمونیس 3 (CA3) جریان می‌یابد. در نهایت، اطلاعات، از کورنو آمونیس 3 (CA3) به کورنو‌آمونیس 1 (CA1) در امتداد دسته‌هایی از آکسون‌ها، به نام شاخه‌های شافر (Schaffer collaterals) جریان می‌یابند.

 مدار عصبی هیپوکامپ، با برآمدگی‌های خروجی به سابیکولوم و قشر آنتورینال منتهی می‌شود.

ورودی تک سیناپسی شکنج دندانه‌ای و کورنو آمونیس 3 (CA3) را دور می‌زند و در عوض اطلاعات را مستقیماً از قشر آنتورینال به کورنو‌آمونیس 1 (CA1) منتقل می‌کند.

منابع ورودی هیپوکامپ مغز

هیپوکامپ ورودی خود را از سیستم‌های تنظیم‌کننده انتقال‌دهنده‌های عصبی، از جمله سیستم‌های ترشح‌کننده سروتونین، نوراپی نفرین و دوپامین، دریافت می‌کند. همچنین هیپوکامپ، ورودی کولینرژیک خود را از سپتوم داخلی دریافت می‌کند که وظیفه تنظیم وضعیت فیزیولوژیکی هیپوکامپ را دارد. کولینرژیک، بخش‌هایی از سیستم عصبی می‌باشد که به انتقال‌دهنده عصبی “استیل کولین” پاسخ می‌دهد. سپتوم میانی در تنظیم یکی از ریتم‌های نوسانی مهم در هیپوکامپ مغز، به نام ریتم تتا ، نقش دارد. امواج تتا، در زمان استراحت و خواب دیدن در مغز ما، تولید می‌شوند.

بیشتر بخوانید: با نوروترنسمیتر ها یا انتقال دهنده های عصبی بیشتر آشنا شوید

عملکرد هیپوکامپ

دستگاه لیمبیک در هر دو سمت تالاموس قرار دارد و شامل 2 بخش هیپوتالاموس و آمیگدال می‌باشد. این ساختارها، به کنترل عملکردهای مختلف بدن، مانند تنظیم سیستم غدد درون ریز و پاسخ فیزیولوژیک جانوران در زمان احساس خطر، که با عنوان “ستیز یا گریز” شناخته می‌شود، کمک می‌کند. هیپوکامپ در دستگاه لیمبیک، در درون لوب گیجگاهی، در کنار آمیگدال قرار دارد. این بخش در ثبت حافظه جدید، پاسخ به احساسات و جهت‌یابی فضایی نقش دارد. مهم‌ترین نقش هیپوکامپ را می‌توان ایجاد حافظه کوتاه مدت و تبدیل آن به حافظه‌ی بلند مدت درنظر گرفت.

 هیپوکامپ و حافظه

هیپوکامپ مغز به انسان در پردازش و بازیابی 2 نوع حافظه کمک می‌کند: “حافظه بیانی و حافظه‌ی انتزاعی“

حافظه بیانی، وقایعی هستند که به رویدادهایی مربوط می‌شوند که برای یادآوری آن‌ها، نیاز به سرنخ داریم.

برای مثال هنگام مرور کردن درس‌هایتان، از حافظه بیانی استفاده می‌کنید.

حافظه انتزاعی شامل به یادآوری مسیرها است. به عنوان مثال، هنگامی که یک راننده تاکسی، مسیری را در یک شهر یاد می‌گیرد، از حافظه مکانی که مرتبط با حافظه انتزاعی است، استفاده می‌کند. محققان بر این باورند که حافظه روابط فضایی، در سمت راست هیپوکامپ ذخیره می‌شوند. علاوه‌براین، حافظه کوتاه مدت، در هیپوکامپ به حافظه بلند مدت تبدیل می‌شود و سپس در مناطق دیگری در مغز ذخیره می‌شوند.

بیشتر بخوانید: حافظه‌ی انسان ، ظرفی که پر نمی‌شود

آسیب به هیپوکامپ

اگر بخشی از هیپوکامپ مغز به دلیل بیماری‌هایی مانند بیماری آلزایمر یا در اثر تصادف آسیب ببیند، فرد ممکن است حافظه کوتاه مدت خود را از دست بدهد و توانایی ایجاد خاطرات جدید را نداشته باشد. در واقع، این افراد نمی‌توانند برخی از اتفاقاتی را که مدت کوتاهی قبل از آسیب رخ داده است به خاطر بیاورند، اما ممکن است هنوز چیزهایی را که مدت‌ها قبل اتفاق افتاده (حافظه طولانی مدت) به یاد داشته باشند. این موضوع، به این دلیل است که خاطرات درازمدت، با گذر زمان، در مناطق دیگری از مغز (به جز هیپوکامپ) ذخیره می‌شوند.

 همچنین افراد مبتلا به نوعی اختلال به نام فراموشی گسسته یا آمنزیای گسسته (amnesia)، دچار شکل خاصی از دست دادن حافظه هستند. این عارضه، به طور ناگهانی و ظاهراً خود به خود، ایجاد می‌شود و سپس به سرعت از بین می‌رود. اکثر افراد مبتلا به این سندروم، در نهایت حافظه خود را به دست می‌آورند. دلایل بروز این مشکل و رفع آن، نامشخص است، اما ممکن است آسیب به هیپوکامپ، در بروز این بیماری نقش داشته باشد. آسیب به هیپوکامپ مغز، می‌تواند به یادآوردن نحوه رسیدن از یک مکان به مکان دیگر را دشوار کند. ممکن است فرد بتواند نقشه‌ای از محله‌ای که در کودکی در آن زندگی می‌کرده است، ترسیم کند، اما رفتن به یک فروشگاه در یک منطقه جدید می‌تواند برایش دشوار باشد.

بیماری‌های موثر بر هیپوکامپ

طیف وسیعی از عوامل مختلف می‌توانند بر هیپوکامپ مغز تأثیر منفی بگذارند. برای مثال، قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سطوح بالای استرس، بیماری‌های مختلف و فاکتورهای بیرونی نیز ممکن است توانایی هیپوکامپ در انجام کار خود را مختل کنند. در ذیل تعدادی از عوامل را باهم بررسی می‌کنیم.

1- بیماری آلزایمر و تاثیر آن بر هیپوکامپ مغز

بیماری آلزایمر، ممکن است در همان ابتدا، ناحیه هیپوکامپ را تحت تأثیر قرار دهد. علائم اولیه بیماری آلزایمر زمانی قابل توجه می‌شود که فرد شروع به از دست دادن حافظه کوتاه مدت خود کند. همچنین ممکن است فرد مسیرهایی را که روزانه از آن‌ها عبور میکرده است را گم کند. با پیشرفت بیماری، هیپوکامپ حجم خود را از دست می‌دهد و عملکرد آن سبب اختلال در زندگی روزمره فرد می‌شود.

بیشتر بخوانید: بیماری آلزایمر – فراموشی تدریجی یک زندگی

2- صَرع یا اپی‌لپسی

بروز تغییرات در هیپوکامپ مغز، ممکن است با صرع همراه باشد. طبق یک تحقیق، وجود ارتباط بین صرع و تفاوت در نحوه ساخت نورون‌های جدید توسط هیپوکامپ کشف شده است.

بیشتر بخوانید: صرع ، وقتی که مغز فریاد می‌کشد

3- افسردگی و استرس

مشخص شده است که در افراد مبتلا به افسردگی شدید، هیپوکامپ حجم کمتری دارد. البته دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که اندازه کوچک هیپوکامپ در این افراد، قطعا ناشی از افسردگی است یا خیر، اما شواهد حاکی از آن است که استرس ممکن است باعث تأثیر منفی بر هیپوکامپ مغز شود.

کوچک شدن هیپوکامپ چه تاثیری بر فرد دارد؟

به نظر می‌رسد کوچک شدن هیپوکامپ مغز با بیماری آلزایمر، افسردگی و استرس مرتبط می‌باشد. در بیماری آلزایمر می‌توان از اندازه هیپوکامپ برای تشخیص پیشرفت بیماری استفاده کرد. در سندرم کوشینگ (Cushing) نیز ممکن است اندازه هیپوکامپ کوچک شود. سندرم کوشینگ، زمانی اتفاق می‌افتد که بدن در مدت طولانی، کورتیزول بیش‌از حد تولید کند. هورمون کورتیزول، همان هورمونی است که در پاسخ به استرس به بدن کمک می‌کند.

مراقبت از هیپوکامپ مغز و حفظ سلامت آن

یک فرد می‌تواند به طرق مختلف از مغز خود محافظت کند. برخی از اقداماتی که یک فرد می‌تواند برای محافظت از سلامت مغز انجام دهد عبارتند است از:

• کنترل مسائل مربوط به سلامت بدن، از جمله کنترل فشار خون و سطح کلسترول بالا
• پیروی از یک رژیم غذایی متعادل و غنی از میوه ها، سبزیجات، غلات کامل و حبوبات
• حفظ وزن متعادل
• انجام فعالیت بدنی منظم
• مدیریت سطوح استرس
• محدود کردن مصرف الکل
• خواب کافی
• ترک سیگار

همچنین شرکت در فعالیت‌های اجتماعی، یادگیری مهارت‌های جدید، خواندن کتاب، یا انجام فعالیت‌هایی مانند موسیقی، رقص و تئاتر به ویژه برای افراد مسن ممکن است به بهبود عملکرد مغز و سلامت کلی هیپوکامپ، کمک کند.

علایم آسیب به هیپوکامپ

آسیب به هیپوکامپ مغز می‌تواند توانایی فرد را برای ساخت خاطرات جدید یا یادآوری رویدادهای گذشته مختل کند.

با وجود اینکه فراموشی خفیف، به عنوان بخشی از روند طبیعی پیری رخ می‌دهد، مشکلات مربوط به حافظه، مانند بیماری آلزایمر، می‌تواند به طور قابل توجهی زندگی روزمره فرد را مختل کند.

برخی از علائم بالقوه آسیب به هیپوکامپ، ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• مشکل در تکلم
• فراموشی مکرر وسایل خود
• ضعف در تصمیم‌گیری
• پرسش مکرر سوالات مشابه
• گم شدن در مکان‌های آشنا

اگر فردی هر یک از علائم ذکر شده در بالا را تجربه کرد، باید به پزشک مراجعه کند تا علت و بهترین راه درمان، تعیین شود.

عوامل خطر در ایجاد ناهنجاری‌های هیپوکامپ

داشتن سطوح بالای استرس، می‌تواند بر عملکرد هیپوکامپ مغز اثر منفی بگذارد و منجر به تضعیف حافظه شود. چندین عامل دیگر نیز می‌توانند خطر ابتلا به زوال عقل را در افراد افزایش دهند که به مرور زمان، باعث آسیب به هیپوکامپ می‌شود. برخی از عوامل خطر کلیدی می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• کهولت سن
•  ژنتیک
• افسردگی درمان نشده
• انزوا و دوری از اجتماع
•  عدم تحرک بدنی

برخی از تحقیقات نشان داده‌اند که اصلاح عوامل خطر، می‌تواند خطر ابتلا به زوال عقل را تا یک سوم کاهش دهد.

جمع بندی

در این مقاله با ساختار و عملکرد کلی هیپوکامپ مغز آشنا شدیم و فهمیدیم که هیپوکامپ، نه تنها ممکن است در ایجاد و ذخیره اطلاعات جدید نقش داشته باشد، بلکه در همکاری با سایر ساختارهای مغز برای ایجاد ارتباط، در زمان یادگیری نیز نقش دارد.