- हिप्पोकैम्पस की शारीरिक रचना और स्थान
- शरीर क्रिया विज्ञान
- हिप्पोकैम्पस के कार्य
- हिप्पोकैम्पस और निषेध
- हिप्पोकैम्पस और मेमोरी
- हिप्पोकैम्पस और स्थानिक अभिविन्यास
- संबंधित रोग
- संदर्भ
हिप्पोकैम्पस स्मृति - - और स्थानिक उन्मुखीकरण एक मस्तिष्क संरचना है कि लिम्बिक प्रणाली का हिस्सा है और जिसका मुख्य कार्य नई यादों का गठन कर रहे हैं है। यह टेम्पोरल लोब (उच्च मस्तिष्क संरचनाओं में से एक) में स्थित है, लेकिन यह लिम्बिक सिस्टम का भी हिस्सा है और निचली संरचनाओं के कार्यों में शामिल है।
आजकल यह अच्छी तरह से प्रलेखित है कि हिप्पोकैम्पस द्वारा किए गए मुख्य कार्य संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं से संबंधित हैं; वास्तव में, यह विश्व स्तर पर स्मृति की मुख्य संरचना के रूप में मान्यता प्राप्त है। हालांकि, यह दिखाया गया है कि यह क्षेत्र संस्मरण प्रक्रियाओं के अलावा दो अन्य गतिविधियां कैसे करता है: व्यवहार और स्थानिक अभिविन्यास का निषेध।
हिप्पोकैम्पस चित्रण
हिप्पोकैम्पस, लैटिन हिप्पोकैम्पस से, 16 वीं शताब्दी में एनाटोमिस्ट गिउलिओ सेसारे अरेंजियो द्वारा खोजा गया था। यह अपनी संरचना की उपस्थिति के लिए अपने नाम का श्रेय देता है, जो सीहोर, हिप्पोकैम्पस के आकार जैसा दिखता है।
विच्छेदित हिप्पोकैम्पस और सीहोर के बीच तुलना
प्रारंभ में, मस्तिष्क के इस क्षेत्र की शारीरिक रचना के बारे में कुछ विवाद था और इसे "रेशम कीट" या "राम का सींग" जैसे विभिन्न नाम दिए गए थे। इसी तरह, हिप्पोकैम्पस के दो अलग-अलग क्षेत्रों का अस्तित्व प्रस्तावित किया गया था: "अधिक हिप्पोकैम्पस" और "मामूली हिप्पोकैम्पस"।
वर्तमान में, हिप्पोकैम्पस के इस उपखंड की अवहेलना की गई है और इसे एकल संरचना के रूप में वर्गीकृत किया गया है। दूसरी ओर, इसकी खोज में, हिप्पोकैम्पस गंध की भावना से संबंधित था, और यह बचाव किया गया था कि यह मस्तिष्क संरचना घ्राण उत्तेजनाओं के प्रसंस्करण और रिकॉर्डिंग के प्रभारी थी।
यह 1900 तक नहीं था जब, व्लादिमीर बेखटरेव द्वारा, संरचना के वास्तविक कामकाज का प्रदर्शन किया गया था और हिप्पोकैम्पस द्वारा किए गए स्मृति कार्यों की जांच शुरू की गई थी।
हिप्पोकैम्पस की शारीरिक रचना और स्थान
हिप्पोकैम्पस एक मस्तिष्क क्षेत्र है जो प्रांतस्था के अंत में स्थित है। विशेष रूप से, यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां कॉर्टेक्स घनी रूप से पैक न्यूरॉन्स की एक ही परत में फैलता है।
इस प्रकार, हिप्पोकैम्पस सेरेब्रल कॉर्टेक्स की निचली सीमा पर पाया जाने वाला एक छोटा क्षेत्र है, जिसमें वेंट्रल और पृष्ठीय भाग शामिल हैं।
एक हिप्पोकैम्पस का चित्रण
इसके स्थान के कारण, यह लिम्बिक सिस्टम का हिस्सा है, जो कि उन क्षेत्रों के समूह के हैं जो इस क्षेत्र में पाए जाते हैं जो मस्तिष्क प्रांतस्था को सीमाओं में रखते हैं, और विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों के साथ जानकारी का आदान-प्रदान करते हैं।
लिम्बिक सिस्टम। स्रोत: एनाटॉमी और फिजियोलॉजी, कॉननेक्स, ओपनस्टैक्स कॉलेज विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से
एक ओर, हिप्पोकैम्पस afferents का प्रमुख स्रोत एंटेरहिनल कॉर्टेक्स है और यह सेरेब्रल कॉर्टेक्स के क्षेत्रों की एक बड़ी संख्या के साथ दृढ़ता से जुड़ा हुआ है। विशेष रूप से, हिप्पोकैम्पस प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स और पार्श्व सेप्टल क्षेत्र से निकटता से संबंधित प्रतीत होता है।
कॉर्टेक्स के इन क्षेत्रों के साथ हिप्पोकैम्पस का कनेक्शन संरचना द्वारा निष्पादित संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं और स्मृति कार्यों के बारे में बहुत कुछ बताता है।
दूसरी ओर, हिप्पोकैम्पस मस्तिष्क के निचले क्षेत्रों से भी जुड़ा होता है। इस क्षेत्र को सेरोटोनर्जिक, डोपामिनर्जिक और नॉरपेनेफ्रिन प्रणालियों से मॉड्यूलर इनपुट प्राप्त करने के लिए दिखाया गया है, और यह थैलेमस से दृढ़ता से जुड़ा हुआ है।
शरीर क्रिया विज्ञान
समुद्री घोड़ा
हिप्पोकैम्पस गतिविधि के दो तरीकों के माध्यम से काम करता है, प्रत्येक कार्य के एक अलग पैटर्न और न्यूरॉन्स के एक विशिष्ट समूह की भागीदारी के साथ। गतिविधि के ये दो तरीके थेटा तरंगें और अनियमित गतिविधि (LIA) के प्रमुख पैटर्न हैं।
थीटा तरंगें सतर्कता और गतिविधि के साथ-साथ REM नींद के दौरान भी दिखाई देती हैं। इस समय के दौरान, जब हम जागते हैं या REM स्लीप चरण में होते हैं, हिप्पोकैम्पस पिरामिड न्यूरॉन्स और ग्रेन्युल कोशिकाओं द्वारा उत्पादित लंबी और अनियमित तरंगों के माध्यम से काम करता है।
इसके हिस्से के लिए, अनियमित गतिविधि नींद के दौरान (आरईएम चरण को छोड़कर) और गतिहीनता के क्षणों में दिखाई देती है (जब हम खाते हैं और आराम करते हैं)।
इसी तरह, ऐसा लगता है कि कोणीय धीमी तरंगें वे हैं जो स्मृति प्रक्रियाओं से सबसे अधिक निकटता से संबंधित हैं।
इस तरह, आराम के क्षण महत्वपूर्ण होंगे ताकि हिप्पोकैम्पस अपने मस्तिष्क संरचनाओं में जानकारी को संग्रहीत और बनाए रख सके।
हिप्पोकैम्पस के कार्य
हिप्पोकैम्पस (लाल)
हिप्पोकैम्पस द्वारा गंध की भावना से संबंधित कार्य करने वाली प्रारंभिक परिकल्पना को समाप्त कर दिया गया है। वास्तव में, इस संभावित हिप्पोकैम्पस फ़ंक्शन के झूठापन का प्रदर्शन किया गया था और यह दिखाया गया है कि, इस क्षेत्र को घ्राण बल्ब से प्रत्यक्ष इनपुट प्राप्त होने के बावजूद, यह संवेदी कामकाज में भाग नहीं लेता है।
इन वर्षों में, हिप्पोकैम्पस का कामकाज संज्ञानात्मक कार्यों के प्रदर्शन से संबंधित था। वर्तमान में, इस क्षेत्र की कार्यक्षमता तीन मुख्य पहलुओं पर केंद्रित है: निषेध, स्मृति और अंतरिक्ष।
इनमें से पहला 1960 के दशक में ओकीफे और नडेल के व्यवहार निषेध सिद्धांत के माध्यम से उत्पन्न हुआ। इस अर्थ में, हिप्पोकैम्पस में घावों के साथ जानवरों में देखी गई अतिसक्रियता और अवरोध की कठिनाई ने इस सैद्धांतिक रेखा को विकसित किया और व्यवहार निषेध के साथ हिप्पोकैम्पस के कामकाज को संबंधित किया।
स्मृति के बारे में, यह स्कोविल और ब्रेंडा मिलनर के प्रसिद्ध लेख से संबंधित है, जिसमें बताया गया है कि कैसे मिर्गी के साथ एक रोगी में हिप्पोकैम्पस के सर्जिकल विनाश ने एथरोग्रेड एमनेसिया और एक बहुत ही गंभीर प्रतिगामी भूलने की बीमारी का कारण बना।
हिप्पोकैम्पस के तीसरे और अंतिम कार्य को टोलमैन के "संज्ञानात्मक मानचित्रण" सिद्धांतों और ओ'कीफ की खोज द्वारा शुरू किया गया था कि चूहों के हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन्स स्थान और स्थानिक स्थिति से संबंधित गतिविधि दिखाते थे।
हिप्पोकैम्पस और निषेध
व्यवहार निषेध में हिप्पोकैम्पस की भूमिका की खोज काफी हाल ही में हुई है। वास्तव में, यह सुविधा अभी भी जांच के दायरे में है।
हाल के अध्ययनों ने हिप्पोकैम्पस के एक विशिष्ट क्षेत्र की जांच करने पर ध्यान केंद्रित किया है जिसे वेंट्रल हिप्पोकैम्पस कहा जाता है। इस छोटे से क्षेत्र की जांच में, यह माना गया है कि हिप्पोकैम्पस व्यवहार अवरोध और चिंता के विकास दोनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।
इन कार्यों पर सबसे महत्वपूर्ण अध्ययन जोशुआ ए गॉर्डन द्वारा कुछ साल पहले आयोजित किया गया था। लेखक ने विभिन्न वातावरणों की खोज करके चूहों में वेंट्रल हिप्पोकैम्पस और मेडियल प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स की विद्युत गतिविधि को दर्ज किया, जिनमें से कुछ जानवरों में चिंता प्रतिक्रियाओं से संबंधित थे।
अध्ययन मस्तिष्क क्षेत्रों के बीच मस्तिष्क गतिविधि के सिंक्रनाइज़ेशन को खोजने पर केंद्रित है, क्योंकि यह कारक सूचना हस्तांतरण का संकेत है। क्योंकि हिप्पोकैम्पस और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स जुड़े हुए हैं, सिंक्रनाइज़ेशन उन सभी वातावरणों में स्पष्ट था जिसमें चूहों को उजागर किया गया था।
हालांकि, ऐसी स्थितियों में जो जानवरों में चिंता पैदा करती हैं, यह देखा गया कि दोनों मस्तिष्क भागों के बीच सिंक्रनाइज़ेशन बढ़ गया।
इसी तरह, यह भी प्रदर्शित किया गया कि कैसे प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स ने थीटा लय गतिविधि में वृद्धि का अनुभव किया जब चूहों वातावरण में थे जो भय या चिंता प्रतिक्रियाओं का उत्पादन करते थे।
थीटा गतिविधि में यह वृद्धि चूहों के अन्वेषण व्यवहार में एक उल्लेखनीय कमी से संबंधित थी, जिसके लिए यह निष्कर्ष निकाला गया था कि हिप्पोकैम्पस कुछ व्यवहारों को बाधित करने के लिए आवश्यक जानकारी प्रसारित करने का क्षेत्र है।
हिप्पोकैम्पस और मेमोरी
हिप्पोकैम्पस निषेध में भूमिका निभाता है के विपरीत, आज पुष्टि करने में एक उच्च वैज्ञानिक सहमति है कि यह क्षेत्र स्मृति के कामकाज और विकास के लिए एक महत्वपूर्ण संरचना का गठन करता है।
मुख्य रूप से, यह तर्क दिया जाता है कि हिप्पोकैम्पस मस्तिष्क की संरचना है जो अनुभव की गई घटनाओं की नई यादों को बनाने की अनुमति देता है, दोनों एपिसोड और आत्मकथात्मक। इस तरह, यह निष्कर्ष निकाला गया कि हिप्पोकैम्पस मस्तिष्क का क्षेत्र है जो सीखने और सूचनाओं को बनाए रखने की अनुमति देता है।
हिप्पोकैम्पस में घावों द्वारा उत्पन्न लक्षणों द्वारा इन परिकल्पनाओं का व्यापक रूप से कई तंत्रिका विज्ञान संबंधी जांचों और दोनों के द्वारा व्यापक रूप से प्रदर्शन किया गया है।
इस क्षेत्र में गंभीर चोटों को नई यादों के निर्माण में गहन कठिनाइयों का कारण बनता है और अक्सर चोट लगने से पहले बनी यादों को प्रभावित करता है।
हालाँकि, स्मृति में हिप्पोकैम्पस की मुख्य भूमिका पहले से संग्रहीत जानकारी की पुनर्प्राप्ति की तुलना में सीखने में अधिक निहित है। वास्तव में, जब लोग एक मेमोरी बनाते हैं, तो इसे पहले हिप्पोकैम्पस में संग्रहीत किया जाता है, लेकिन समय के साथ जानकारी अस्थायी कॉर्टेक्स के अन्य क्षेत्रों तक पहुंचती है।
इसी तरह, हिप्पोकैम्पस मोटर या संज्ञानात्मक कौशल (कैसे एक उपकरण खेलने के लिए या तर्क पहेली को हल करने के लिए) की शिक्षा में एक महत्वपूर्ण संरचना प्रतीत नहीं होता है।
यह तथ्य विभिन्न प्रकार की स्मृति की उपस्थिति को प्रकट करता है, जो विभिन्न मस्तिष्क क्षेत्रों द्वारा शासित होते हैं, ताकि हिप्पोकैम्पस पूरी तरह से सभी स्मृति प्रक्रियाओं को कवर नहीं करता है, लेकिन उनमें से एक बड़ा हिस्सा करता है।
हिप्पोकैम्पस और स्थानिक अभिविन्यास
चूहे के दिमाग में किए गए शोध से पता चला है कि हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन्स की एक श्रृंखला होती है जिसमें "स्थान फ़ील्ड" होते हैं। इसका मतलब यह है कि जब जानवर अपने वातावरण में एक विशिष्ट स्थान से गुजरता है तो हिप्पोकैम्पस में न्यूरॉन्स का एक समूह एक्शन पोटेंशिअल (सूचना प्रसारित करता है) को ट्रिगर करता है।
इसी तरह, एडमंड रोल्स ने बताया कि जब हिप्पोकैम्पस में कुछ न्यूरॉन्स सक्रिय होते हैं, जब जानवर अपने पर्यावरण के कुछ पहलुओं पर ध्यान देता है।
इस प्रकार, कृन्तकों के अध्ययन से पता चला है कि हिप्पोकैम्पस अभिविन्यास क्षमता और स्थानिक स्मृति के विकास में एक महत्वपूर्ण क्षेत्र हो सकता है।
मनुष्यों में इस प्रकार के शोधों से उत्पन्न कठिनाइयों के कारण डेटा बहुत अधिक सीमित है। हालांकि, "साइट न्यूरॉन्स" मिर्गी के साथ उन विषयों में भी पाए गए थे जिन्होंने अपने दौरे के स्रोत का पता लगाने के लिए एक आक्रामक प्रक्रिया का प्रदर्शन किया था।
अध्ययन में, इलेक्ट्रोड को व्यक्तियों के हिप्पोकैम्पस पर रखा गया था और बाद में एक आभासी वातावरण में नेविगेट करने के लिए एक कंप्यूटर का उपयोग करने के लिए कहा गया था जो एक शहर का प्रतिनिधित्व करता था।
संबंधित रोग
हिप्पोकैम्पस में घाव लक्षण की एक श्रृंखला का उत्पादन करते हैं, उनमें से अधिकांश स्मृति हानि और विशेष रूप से सीखने की क्षमता में कमी से संबंधित हैं।
हालांकि, गंभीर चोट के कारण होने वाली स्मृति समस्याएं केवल हिप्पोकैम्पस से संबंधित बीमारियां नहीं हैं। वास्तव में, चार प्रमुख बीमारियां इस मस्तिष्क क्षेत्र के कामकाज के लिए किसी प्रकार की कड़ी लगती हैं। य़े हैं:
मस्तिष्क विकृति
अल्जाइमर रोगी का मस्तिष्क।
मस्तिष्क की सामान्य और पैथोलॉजिकल उम्र बढ़ने दोनों हिप्पोकैम्पस के साथ निकटता से संबंधित प्रतीत होते हैं।
उम्र से संबंधित स्मृति समस्याएं या बुढ़ापे के दौरान अनुभव की जाने वाली संज्ञानात्मक क्षमताओं में गिरावट हिप्पोकैम्पस की न्यूरोनल आबादी में कमी से संबंधित हैं।
यह संबंध अल्जाइमर जैसे न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों में बहुत अधिक ध्यान देने योग्य हो जाता है, जिसमें इस मस्तिष्क क्षेत्र में न्यूरॉन्स की भारी मौत देखी जाती है।
तनाव
हिप्पोकैम्पस में मिनरलोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर्स के उच्च स्तर होते हैं, जिससे यह क्षेत्र तनाव के प्रति अत्यधिक कमजोर हो जाता है।
तनाव हिप्पोकैम्पस को उत्तेजना को कम करने, उत्पत्ति को बाधित करने और इसके कुछ न्यूरॉन्स के शोष को प्रभावित कर सकता है।
ये कारक संज्ञानात्मक समस्याओं या स्मृति विफलताओं की व्याख्या करते हैं जो हम तनाव में होने पर अनुभव कर सकते हैं, और वे पोस्ट-ट्रॉमेटिक स्ट्रेस डिसऑर्डर वाले लोगों में विशेष रूप से ध्यान देने योग्य हैं।
मिरगी
हिप्पोकैम्पस अक्सर मिर्गी के दौरे का फोकस होता है। हिप्पोकैम्पस स्केलेरोसिस टेम्पोरल लोब मिर्गी में ऊतक क्षति का सबसे सामान्य रूप से दिखाई देने वाला प्रकार है।
हालांकि, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या हिप्पोकैम्पस के कामकाज में असामान्यता के कारण मिर्गी होती है या क्या मिर्गी के दौरे से हिप्पोकैम्पस में असामान्यताएं पैदा होती हैं।
एक प्रकार का पागलपन
सिज़ोफ्रेनिया एक न्यूरोडेवलपमेंटल बीमारी है जिसमें मस्तिष्क संरचना में कई असामान्यताओं की उपस्थिति शामिल है।
इस बीमारी से जुड़ा क्षेत्र सबसे अधिक मस्तिष्क प्रांतस्था है, हालांकि, हिप्पोकैम्पस भी महत्वपूर्ण हो सकता है, क्योंकि यह दिखाया गया है कि सिज़ोफ्रेनिया वाले कई विषय इस क्षेत्र के आकार में उल्लेखनीय कमी पेश करते हैं।
संदर्भ
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