W ostatnim czasie zacząłem rozszerzać swoją wiedzę na temat ludzkich zachowań o tę część, która wiąże się z badaniami neurologicznymi. Do tego niezbędna była mi oczywiście znajomość budowy ludzkiego mózgu. Znając techniki skutecznego uczenia się postanowiłem, w ramach jednego ze swoich zadań powtórkowych, przygotować teksty o poszczególnych częściach tego narządu. Dzięki takiemu “hackowaniu umysłu” możemy lepiej zapamiętać nowe informacje i jednocześnie przysłużyć się innym poszukiwaczom wiedzy.
W cyklu, który nazwałem (jakżeby inaczej) “Jak zbudowany jest mózg” znajdziecie m.in. ciekawostki na temat funkcji poszczególnych jego części, informacje o ich lokalizacji w strukturze całego narządu oraz przegląd kilku istotnych badań.
Czy wiedziałeś, że masz w głowie konika morskiego?
Jednym z moich największych zaskoczeń w trakcie nauki było zapoznanie się z pochodzeniem nazwy hipokamp. Jest to chyba najczęściej używana nazwa związana z naszym mózgiem i kojarzą ją zapewne nawet ci, którzy z psychologią lub neurologią nie mają kompletnie nic wspólnego. Wyrażenie Hippocampus pochodzi z języka greckiego (Hippo oznaczające “koń” oraz kampos oznaczające “morski potwór”) i w wolnym tłumaczeniu oznacza “konia morskiego“, co idealnie oddaje poniższy fragment filmu Percy Jackson i Morze Potworów.
Ekstra co nie? Muszę Was niestety zmartwić tym, że konie takie jak ten na filmie nie istnieją 🙁 Ale dlaczego kawałek naszego mózgu nazywany jest Hipokampem? Nazwa odnosi się do prawdziwego, małego konika morskiego, który swoim kształtem bardzo przypomina kształt hipokampa.
Przy okazji… będąc w temacie pochodzenia różnych nazw polecam Wam sprawdzić znaczenie nazwy hippopotamus. Ja byłem zaskoczony! Dajcie znać czy Wasze życie także od tej pory nie będzie już takie samo 🙂
Co dwa hipokampy to nie jeden
Opowiadając o hipokampie zazwyczaj używa się liczby pojedynczej, co może mylnie utwierdzać nas w przekonaniu, że tylko jeden taki element znajduje się w naszej głowie. Prawdą jest, że każdy człowiek posiada dwa hipokampy. Po jednym na każdą półkulę. Znajdują się w płacie skroniowym kory mózgowej kresomózgowia. Zdaję sobie sprawę, że dla niektórych równie dobrze mogłoby to być napisane po chińsku, dlatego możecie sobie wyobrazić ich lokalizację mniej więcej na poziomie Waszych oczu i wysokości końca uszu. Stanowią niewielką strukturę o wielkości około 3.0-3.5 cm3, na każdą stronę mózgu (Suzuki et al., 2005).
Tajemniczy “Pacjent H.M.”
Czasami za wielkimi odkryciami naukowymi kryją się równie wielkie tragedie. Prawdopodobnie najbardziej znanym przykładem pacjenta w historii całej nauki o mózgu jest Henry Molaison, którego tożsamość przez lata była ukryta pod pseudonimem “Pacjent H.M”. W wieku 7 lat doznał urazu głowy, po którym zaczął miewać ataki padaczki. Mając 27 lat choroba przybrała na sile tak bardzo, że przestał być zdolny do jakiejkolwiek pracy. Postanowił poddać się operacji, która rzekomo miała pozwolić odzyskać mu normalne życie. W trakcie zabiegu lobotomii wycięto z jego mózgu hipokamp, który uważany był za ognisko schorzenia (BigPicture, 2014).
Operacja mimo tego, że wyleczyła H.M. z padaczki, była jednak tragiczna w skutkach. Usunięcie hipokampa przy okazji pozbawiło go wspomnień z ostatnich 11 lat. Stracił także zdolność do przyswajania nowych informacji. Świat zatrzymał się więc dla niego w momencie, gdy miał zaledwie 16 lat. Nie pamiętał niczego i nie rozpoznawał nikogo, z czym lub z kim miał do czynienia później. Funkcje pamięciowe H.M. zostały ograniczone do tego stopnia, że mógł oglądać ten sam film każdego dnia, po raz pierwszy, przez całe swoje życie… i nie pamiętał, że robił to wcześniej.
Wiele rodzajów pamięci
W roku 1962 Brenda Milner, która jako jeden z pierwszych naukowców zajmowała się przypadkiem H.M., opublikowała zaskakujące wyniki testów. Prezentowała Henremu pięcioramienną gwiazdę z podwójnym konturem, a następnie prosiła, by wykonał własny obrys pomiędzy dwiema liniami. Warunkiem było oglądanie przez niego własnej ręki w lustrzanym odbiciu. Rysowanie w lewo widziane było jako rysowanie w prawo i odwrotnie. Stanowiło to dla niego dodatkowe utrudnienie. Henry powtarzał zadanie kilkakrotnie przy różnych okazjach i, co zaskakujące, szło mu coraz lepiej! Za każdym razem jednak nie pamiętał, żeby robił to wcześniej. Przeprowadzenie tego eksperymentu rzuciło światło na kwestię posiadania przez nas więcej niż jednego systemu pamięci, w których udział biorą różne części mózgu. Odkryto przede wszystkim istnienie dwóch szerokich klas posiadanej przez ludzi wiedzy. Pierwszą z nich określono mianem pamięci deklaratywnej. Służy ona do zapamiętywania przez nas wszystkich informacji – znajomość faktów, zdarzeń, imion, twarzy itd. Drugą nazwano pamięcią proceduralną, która związana jest z posiadanymi przez nas umiejętnościami – chodzenie, gra na gitarze, malowanie itd. (Squire, 2009).
Tragedia, jaka spotkała Henrego oceniana z perspektywy zdrowego człowieka jest oczywiście tragedią, ale najprawdopodobniej nie była nią dla samego Henrego. Suzanne Corkin, która miała okazję pracować z H.M. przez wiele lat, w udzielonym wywiadzie dla brytyjskiego The Guardian wyznała, że Henry: “nigdy nie był smutny, czy przygnębiony” (The Guardian, 2013). Można powiedzieć, że nieustannie skupiał się na teraźniejszości, co często jest pożądanym stanem m.in. podczas medytacji.
Pamięć przestrzenna i londyńscy taksówkarze
Inną równie ważną funkcję hipokampa potwierdza badanie Neurolog Eleanor Maguire z UCL (University College London). Wykazało ono, że tylna część hipokampa londyńskich taksówkarzy jest znacznie większa od tej, którą posiadają osoby niebędące taksówkarzami. Potwierdziło to przypuszczenia, że tylny hipokamp związany jest z zachowaniem przestrzennej reprezentacji środowiska. Zwierzęta, w tym ludzie, w trakcie poruszania się po świecie zachowują informacje o swoim otoczeniu. Na tej podstawie tworzą w swojej pamięci spójną przestrzenną reprezentację środowiska (Maguire E. A, 2000). To dzięki tej pamięci wiemy (lub nie), gdzie zostawiliśmy klucze, w jaki sposób wrócić do domu, czy jak dojść po ciemku w nocy do łazienki.
Stres a hipokamp – warto czasem wyluzować
Stres może być najlepszym przyjacielem człowieka, o czym zamierzam wkrótce napisać, jednakże ten niekontrolowany, długotrwały stres może wpływać negatywnie na nasz hipokamp. Badania behawioralne ludzi i zwierząt wykazały, że stres upośledza różne zadania pamięci zależne od hipokampa. Pacjenci z zespołem stresu pourazowego (PTSD) z wojny w Wietnamie oraz ci, którzy doświadczyli traumy w dzieciństwie, mieli deficyty neuropsychologiczne. W obydwu przypadkach badanie rezonansem magnetycznym (MRI) wykazało zmniejszenie objętości hipokampa (Bremner J. D., 1999).
W jednym z przeprowadzonych w tym zakresie badań chirurgicznie implementowano paletki wydzielające kortyzol lub cholesterol (grupa kontrolna) do hipokampa. Po roku ekspozycji na te warunki w wielkości hipokampa obydwu grup nie odnotowano istotnych różnic. Jednakże w grupie wystawionej na działanie kortyzolu zaobserwowano uszkodzenia w neuronach piramidowych. Stwierdzono zatem, że długotrwała i zwiększona ekspozycja na działanie kortyzolu przyspiesza utratę neuronów hipokampa (Cranston C. C., 2014).
Zapamiętaj!
Jestem bardzo ciekaw, ile osób dotarło do tego momentu i przeczytało w całości powyższy tekst 🙂 Pojawiło się w nim bardzo dużo informacji, dlatego też na koniec krótkie przypomnienie najważniejszych tematów:
1. Hipokamp wziął swoją nazwę od tego, że kształtem przypomina konika morskiego.
2. Dwa nie jeden – nasze mózgi posiadają po jednym hipokampie na każdą półkulę.
3. Pacjent H.M. – człowiek, na którym przeprowadzono najwięcej badań w historii neurologii.
4. Nasza pamięć dzieli się na różne rodzaje m.in. proceduralna (umiejętności) i deklaratywna (fakty, zdarzenia).
5. Londyńscy taksówkarze mają większe hipokampy niż zwyczajni ludzie, ponieważ muszą przyswoić całą mapę stolicy Anglii.
6. Kortyzol wpływa negatywnie na hipokamp i może prowadzić do pogorszenia się pamięci.
Źródła:
1. Suzuki M., Hagino H., Nohara S., Zhou SY., Kawasaki Y., Takahashi T., Matsui M., Seto H., Ono T., Kurachi M. (2005). Male-specific volume expansion of the human hippocampus during adolescence. Cerebral Cortex., doi:10.1093/cercor/bhh121
2. bigpictureeducation.com (2014), Big Picture: Inside the Brain, Welcome Trust
3. Squire, L. R. (2009). The Legacy of Patient H.M. for Neuroscience. Neuron, 61(1), 6–9. http://doi.org/10.1016/j.neuron.2008.12.023
4. The Guardian (2013), Wywiad: Henry Molaison: the amnesiac we’ll never forget
5. Maguire E. A., Gadian D. G., Johnsrude I. S., Good C. D., Ashburner J., Frackowiak R. S. J., & Frith C. D. (2000). Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(8), 4398–4403.
6. Bremner J. D., (1999), Does Stress Damage the Brain?, PII: S0006-3223(99)00009-8
7. Cranston C. C., (2014), A Review of the Effects of Prolonged Exposure to Cortisol on the Regulation of the HPA Axis: Implications for the Development and Maintenance of Posttraumatic Stress Disorder, The New School Psychology Bulletin Vol. 11, No 1.
