Ο ιππόκαμπος υποστηρίζει πολλαπλές γνωστικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της επεισοδιακής μνήμης. Το κάνει σε συντονισμό με άλλες περιοχές του εγκεφάλου.
Αυστραλοί επιστήμονες δημιούργησαν τον πιο λεπτομερή χάρτη που έχει γίνει ποτέ με τους δεσμούς επικοινωνίας μεταξύ του ιππόκαμπου και του υπόλοιπου εγκεφάλου. Αυτός ο χάρτης μπορεί να αλλάξει τον τρόπο που σκεφτόμαστε την ανθρώπινη μνήμη.
Οι επιστήμονες δημιούργησαν αυτόν τον χάρτη χρησιμοποιώντας μαγνητικές τομογραφίες από μια βάση δεδομένων νευροαπεικόνισης που δημιουργήθηκε για το Human Connectome Project (HCP), μια ερευνητική κοινοπραξία με επικεφαλής τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ.
Χρησιμοποίησαν εξειδικευμένες μεθόδους που δημιούργησαν για την επεξεργασία των δεδομένων HCP που ήταν ήδη διαθέσιμα. Αυτό τους έκανε δυνατό να κάνουν κάτι που δεν είχε ξαναγίνει στον άνθρωπο εγκέφαλος: παρακολουθήστε τις συνδέσεις από όλα τα μέρη του εγκεφάλου μέχρι εκεί που κατέληγαν στον ιππόκαμπο.
Ο Δρ Marshall Dalton, Ερευνητής στη Σχολή Ψυχολογίας του Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, είπε, «Εκπλαγήκαμε που βρήκαμε λιγότερες συνδέσεις μεταξύ των ιππόκαμπος και περιοχές του μετωπιαίου φλοιού και περισσότερες συνδέσεις με περιοχές πρώιμης οπτικής επεξεργασίας από ό,τι περιμέναμε. Αν και, αυτό είναι λογικό, δεδομένου ότι ο ιππόκαμπος παίζει σημαντικό ρόλο στη μνήμη και τη φαντασία και την ικανότητά μας να κατασκευάζουμε νοητικές εικόνες στο μάτι του μυαλού μας».
«Έχουμε ρίξει μια πολύ πιο λεπτομερή ματιά στα μονοπάτια της λευκής ουσίας, που είναι ουσιαστικά οι αυτοκινητόδρομοι επικοινωνίας μεταξύ διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου. Και αναπτύξαμε μια νέα προσέγγιση που μας επέτρεψε να χαρτογραφήσουμε πώς ο ιππόκαμπος συνδέεται με τον φλοιώδη μανδύα, το εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου, αλλά με πολύ λεπτομερή τρόπο».
«Δημιουργήσαμε έναν εξαιρετικά λεπτομερή χάρτη των μονοπατιών της λευκής ουσίας που συνδέει τον ιππόκαμπο με τον υπόλοιπο εγκέφαλο. Είναι ένας οδικός χάρτης των περιοχών του εγκεφάλου που συνδέονται άμεσα με τον ιππόκαμπο και υποστηρίζουν τον σημαντικό ρόλο του σχηματισμός μνήμης. "
«Τεχνικοί περιορισμοί εγγενείς σε προηγούμενους MRI Οι έρευνες του ανθρώπινου ιππόκαμπου σήμαιναν ότι ήταν δυνατή μόνο η οπτικοποίηση των συνδέσεών του με πολύ γενικούς όρους. Αλλά τώρα έχουμε αναπτύξει μια προσαρμοσμένη μέθοδο που μας επιτρέπει να επιβεβαιώσουμε πού συνδέονται διαφορετικές περιοχές του φλοιού μέσα στον ιππόκαμπο. Και αυτό δεν έχει ξαναγίνει σε έναν ζωντανό ανθρώπινο εγκέφαλο».
Η ερευνητική ομάδα ενθουσιάστηκε όταν ανακάλυψε ότι τα ευρήματά της υποστήριξαν σε μεγάλο βαθμό τα ευρήματα από μελέτες που διεξήχθησαν στο εξωτερικό τις τελευταίες δύο δεκαετίες που βασίστηκαν σε μεταθανάτιες εξετάσεις εγκεφάλου πρωτευόντων. Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Σίδνεϋ ανακάλυψαν ότι, αντίθετα με τις προσδοκίες, οι συνδέσεις ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου με τον ιππόκαμπο ήταν σημαντικά υψηλότερες (στην περίπτωση των περιοχών οπτικής επεξεργασίας) ή πολύ χαμηλότερες (στην περίπτωση των μετωπιαίων περιοχών του φλοιού).
Αυτό θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι παρόλο που ορισμένα μονοπάτια διατηρήθηκαν καθώς εξελίχθηκαν οι άνθρωποι, ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί επίσης να έχει αναπτύξει μοναδικά πρότυπα συνδεσιμότητας διαφορετικά από άλλα πρωτεύοντα. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να ξεχωρίσει αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες.
Αυτό θα μπορούσε να υποδηλώνει ότι παρόλο που ορισμένα μονοπάτια διατηρήθηκαν καθώς εξελίχθηκαν οι άνθρωποι, ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί επίσης να έχει αναπτύξει μοναδικά πρότυπα συνδεσιμότητας διαφορετικά από άλλα πρωτεύοντα. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να ξεχωρίσει αυτό με περισσότερες λεπτομέρειες.
Δρ Ντάλτον είπε, «Παρόλο που έχουμε επιτύχει αυτή τη χαρτογράφηση υψηλής ανάλυσης του ανθρώπινου ιππόκαμπου, η μέθοδος ανίχνευσης της οδού που διεξάγεται σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου – τα οποία μπορούν να δουν μέχρι το κυτταρικό επίπεδο – μπορεί να δει περισσότερες συνδέσεις από ό,τι μπορεί να διακριθεί με μια μαγνητική τομογραφία».
«Ή θα μπορούσε να είναι ότι ο ανθρώπινος ιππόκαμπος έχει μικρότερο αριθμό συνδέσεων με μετωπιαίες περιοχές από ό,τι αναμένουμε και μεγαλύτερη συνδεσιμότητα με οπτικές περιοχές του εγκεφάλου. Καθώς ο νεοφλοιός επεκτεινόταν, ίσως οι άνθρωποι εξέλιξαν διαφορετικά μοτίβα συνδεσιμότητας για να διευκολύνουν τις λειτουργίες μνήμης και οπτικοποίησης που σχετίζονται με τον άνθρωπο, οι οποίες, με τη σειρά τους, μπορεί να υποστηρίξουν την ανθρώπινη δημιουργικότητα».
«Είναι λίγο γρίφος – απλά δεν ξέρουμε. Αλλά μας αρέσουν τα παζλ και θα συνεχίσουμε να ερευνούμε».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Marshall A Dalton, Arkiev D'Souza, Jinglei Lv, Fernando Calamante. Νέες ιδέες για την ανατομική συνδεσιμότητα κατά μήκος του πρόσθιου-οπίσθιου άξονα του ανθρώπινου ιππόκαμπου χρησιμοποιώντας in vivo ποσοτική παρακολούθηση ινών. eLifeΕ DOI: 10.7554/eLife.76143
