Der Hippocampus unterstützt mehrere kognitive Funktionen, einschließlich des episodischen Gedächtnisses. Dies geschieht in Koordination mit anderen Gehirnregionen.
Australische Wissenschaftler haben die detaillierteste Karte der Kommunikationsverbindungen zwischen dem Hippocampus und dem Rest des Gehirns erstellt, die jemals erstellt wurde. Diese Karte könnte unsere Einstellung zum menschlichen Gedächtnis verändern.
Wissenschaftler erstellten diese Karte mithilfe von MRT-Scans aus einer Neuroimaging-Datenbank, die für das Human Connectome Project (HCP) erstellt wurde, ein Forschungskonsortium unter der Leitung der US-amerikanischen National Institutes of Health.
Sie verwendeten spezielle Methoden, die sie entwickelt hatten, um die bereits verfügbaren HCP-Daten zu verarbeiten. Dies ermöglichte es ihnen, etwas zu tun, was beim Menschen noch nie zuvor geschehen war Einnahme von Medikamenten: Verfolgen Sie die Verbindungen von allen Teilen des Gehirns bis zu ihrem Ende im Hippocampus.
Dr. Marshall Dalton, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Fakultät für Psychologie der Universität von Sydney, sagte, „Wir waren überrascht, weniger Verbindungen zwischen den zu finden Hippocampus und frontale kortikale Bereiche und mehr Verbindungen mit frühen visuellen Verarbeitungsbereichen als wir erwartet hatten. Dies macht jedoch Sinn, wenn man bedenkt, dass der Hippocampus eine wichtige Rolle für das Gedächtnis und die Vorstellungskraft sowie für unsere Fähigkeit spielt, mentale Bilder vor unserem geistigen Auge zu konstruieren.“
„Wir haben uns die Pfade der weißen Substanz, die im Wesentlichen die Kommunikationswege zwischen ihnen sind, viel detaillierter angesehen verschiedene Gehirnbereiche. Und wir haben einen neuen Ansatz entwickelt, der es uns ermöglichte, die Verbindung des Hippocampus mit dem kortikalen Mantel, der äußeren Schicht des Gehirns, sehr detailliert abzubilden.“
„Wir haben eine sehr detaillierte Karte der Wege der weißen Substanz erstellt, die den Hippocampus mit dem Rest des Gehirns verbinden. Es handelt sich um eine Roadmap von Gehirnregionen, die direkt mit dem Hippocampus verbunden sind und dessen wichtige Rolle unterstützen Gedächtnisbildung"
„Technische Einschränkungen, die den Vorgängern innewohnen MRI Durch Untersuchungen des menschlichen Hippocampus konnten dessen Zusammenhänge nur in sehr groben Zügen dargestellt werden. Aber wir haben jetzt eine maßgeschneiderte Methode entwickelt, mit der wir bestätigen können, wo verschiedene kortikale Bereiche im Hippocampus miteinander verbunden sind. Und das wurde noch nie zuvor in einem lebenden menschlichen Gehirn durchgeführt.“
Das Forschungsteam war begeistert, als es feststellte, dass seine Ergebnisse weitgehend Erkenntnisse aus in den letzten Jahrzehnten im Ausland durchgeführten Studien stützten, die auf Obduktionen von Primatengehirnen beruhten. Die Wissenschaftler der Universität Sydney fanden heraus, dass entgegen den Erwartungen die Verbindungen einiger Gehirnregionen zum Hippocampus wesentlich höher (im Fall der visuellen Verarbeitungsregionen) oder viel niedriger (im Fall der frontalen kortikalen Bereiche) waren.
Dies könnte darauf hindeuten, dass, obwohl einige Signalwege im Laufe der Evolution des Menschen erhalten blieben, das menschliche Gehirn möglicherweise auch einzigartige Verbindungsmuster entwickelt hat, die sich von denen anderer Primaten unterscheiden. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um dies genauer zu klären.
Dies könnte darauf hindeuten, dass, obwohl einige Signalwege im Laufe der Evolution des Menschen erhalten blieben, das menschliche Gehirn möglicherweise auch einzigartige Verbindungsmuster entwickelt hat, die sich von denen anderer Primaten unterscheiden. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um dies genauer zu klären.
Dr Dalton sagte, „Obwohl uns diese hochauflösende Kartierung des menschlichen Hippocampus gelungen ist, kann die an nichtmenschlichen Primaten durchgeführte Tract-Tracing-Methode – die bis auf die Zellebene sehen kann – mehr Zusammenhänge erkennen, als mit einer MRT erkennbar sind.“
„Oder es könnte sein, dass der menschliche Hippocampus eine geringere Anzahl von Verbindungen mit Frontalbereichen als erwartet und eine größere Konnektivität mit ihnen hat.“ visuelle Bereiche des Gehirns. Als sich der Neokortex ausdehnte, entwickelten die Menschen möglicherweise unterschiedliche Konnektivitätsmuster, um menschenspezifische Gedächtnis- und Visualisierungsfunktionen zu ermöglichen, die wiederum die menschliche Kreativität unterstützen könnten.“
„Es ist ein bisschen rätselhaft – wir wissen es einfach nicht. Aber wir lieben Rätsel und werden weiter forschen.“
Journal Referenz:
- Marshall A. Dalton, Arkiev D'Souza, Jinglei Lv, Fernando Calamante. Neue Einblicke in die anatomische Konnektivität entlang der anterior-posterioren Achse des menschlichen Hippocampus mithilfe quantitativer Faserverfolgung in vivo. eLife. DOI: 10.7554 / eLife.76143
