De hippocampus ondersteunt meerdere cognitieve functies, waaronder episodisch geheugen. Het doet dit in coördinatie met andere hersengebieden.
Australische wetenschappers hebben de meest gedetailleerde kaart ooit gemaakt van de communicatieverbindingen tussen de hippocampus en de rest van de hersenen. Deze kaart kan de manier veranderen waarop we over het menselijk geheugen denken.
Wetenschappers hebben deze kaart gegenereerd met behulp van MRI-scans uit een neuroimaging-database die is gemaakt voor het Human Connectome Project (HCP), een onderzoeksconsortium onder leiding van de Amerikaanse National Institutes of Health.
Ze gebruikten gespecialiseerde methoden die ze hadden ontwikkeld om de al beschikbare HCP-gegevens te verwerken. Dit maakte het voor hen mogelijk om iets te doen dat nog nooit eerder bij de mens was gedaan hersenen: volg de verbindingen van alle delen van de hersenen tot waar ze eindigden in de hippocampus.
Dr. Marshall Dalton, een Research Fellow aan de School of Psychology aan de Universiteit van Californië Universiteit van Sydney, zei, “We waren verrast om minder verbindingen tussen de hippocampus en frontale corticale gebieden en meer verbindingen met vroege visuele verwerkingsgebieden dan we hadden verwacht. Hoewel dit logisch is, aangezien de hippocampus een belangrijke rol speelt in het geheugen en de verbeelding en ons vermogen om mentale beelden in ons geestesoog te construeren.”
“We hebben veel gedetailleerder gekeken naar de witte stofpaden, die in wezen de snelwegen zijn voor communicatie daartussen verschillende hersengebieden. En we ontwikkelden een nieuwe aanpak waarmee we in kaart konden brengen hoe de hippocampus zich verbindt met de corticale mantel, de buitenste laag van de hersenen, maar dan op een zeer gedetailleerde manier.”
“We hebben een zeer gedetailleerde kaart gemaakt van de routes van de witte stof die de hippocampus met de rest van de hersenen verbinden. Het is een routekaart van hersengebieden die rechtstreeks in verbinding staan met de hippocampus en de belangrijke rol ervan ondersteunen geheugenvorming. '
“Technische beperkingen die inherent zijn aan voorgaande MRI Door onderzoek van de menselijke hippocampus was het alleen mogelijk om de verbindingen ervan in zeer brede termen te visualiseren. Maar we hebben nu een op maat gemaakte methode ontwikkeld waarmee we kunnen bevestigen waar verschillende corticale gebieden in de hippocampus met elkaar verbonden zijn. En dat is nog niet eerder gedaan in een levend menselijk brein.”
Het onderzoeksteam was blij toen ze ontdekten dat hun bevindingen grotendeels de bevindingen ondersteunden van onderzoeken die de afgelopen decennia in het buitenland waren uitgevoerd en die waren gebaseerd op postmortemonderzoek van de hersenen van primaten. De wetenschappers van de Universiteit van Sydney ontdekten dat, in tegenstelling tot de verwachtingen, de verbindingen van sommige hersengebieden met de hippocampus aanzienlijk hoger waren (in het geval van visuele verwerkingsgebieden) of veel lager (in het geval van frontale corticale gebieden).
Dit zou erop kunnen wijzen dat, hoewel sommige routes tijdens de evolutie van de mens behouden bleven, menselijke hersenen mogelijk ook unieke connectiviteitspatronen hebben ontwikkeld die verschillen van die van andere primaten. Verder onderzoek is nodig om dit in meer detail uit elkaar te halen.
Dit zou erop kunnen wijzen dat, hoewel sommige routes tijdens de evolutie van de mens behouden bleven, menselijke hersenen mogelijk ook unieke connectiviteitspatronen hebben ontwikkeld die verschillen van die van andere primaten. Verder onderzoek is nodig om dit in meer detail uit elkaar te halen.
Dokter Dalton zei, “Hoewel we deze hoge resolutie kartering van de menselijke hippocampus hebben bereikt, kan de tract-tracing-methode die wordt uitgevoerd op niet-menselijke primaten – die tot op cellulair niveau kunnen kijken – meer verbindingen zien dan met een MRI kan worden onderscheiden.”
“Of het kan zijn dat de menselijke hippocampus een kleiner aantal verbindingen heeft met frontale gebieden dan we verwachten en een grotere connectiviteit met visuele gebieden van de hersenen. Naarmate de neocortex zich uitbreidde, ontwikkelden mensen misschien verschillende connectiviteitspatronen om mensspecifieke geheugen- en visualisatiefuncties te faciliteren, die op hun beurt de menselijke creativiteit kunnen ondersteunen.”
“Het is een beetje een puzzel – we weten het gewoon niet. Maar we houden van puzzelen en zullen blijven onderzoeken.”
Journal Reference:
- Marshall A Dalton, Arkiev D'Souza, Jinglei Lv, Fernando Calamante. Nieuwe inzichten in anatomische connectiviteit langs de anterieur-posterieure as van de menselijke hippocampus met behulp van in vivo kwantitatieve vezeltracking. eLife DOI: 10.7554 / eLife.76143
