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海马体是什么意思_拍海马体是什么意思
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发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
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海马体(Hippocampus),又名海马回、海马区、大脑海马,海马体位于大脑丘脑和内侧颞叶之间,属于边缘系统的一部分,主要负责长时记忆的存储转换和定向等功能。[1]
中文名
海马体
外文名
Hippocampus
别名
海马回
功能
负责长时记忆的生成和转换
本质
大脑边缘系统的组成部分
名字
海马一词该来源拉丁文(Hippocampus)[2],因该结构形状和海马相似而得名。
解剖
海马结构由海马机器临近颞叶区的齿状回和下托组成,此外,海马区包括海马旁回内部的内嗅区。
从解剖学的角度来看,海马常被看做侧脑室颞角的一个内侧凸起。它由CA1、CA2、CA3和CA4三个区域组成。
信息进入海马时由齿状回流入CA3再经过CA1到脑下托,并在每个区域输入附加信息在最后的两个区域输出。
人们普遍认为不同区域的在海马的信息处理过程中都扮演着一个具有独特功能的角色,但迄今为止对每一区域具体功能仍有待进一步的研究。[1]
记忆功能
遗忘症(amnesia)的主要表现为记忆能力的丧失,1957年Scoville和Milner报告了神经心理学中很重要的一个病例。这是来自一位被称为H.M.的病者的报告,由於长期的癫痫症状,医生决定为他进行手术,切除了顳叶皮层下一部份的边缘系统组织,其中包括了两侧的海马区,手术後癫痫的症状被有效控制,但自此以後H.M.产生了顺行行遗忘即失去了形成新的陈述长时记忆的能力。H.M.的短时记忆能力和内隐记忆能力保持较好,而长时记忆的存储和情景记忆的能力均受到了较大的损伤。
然而,对H.M.和其他海马损伤病人的研究结果只证明了海马同记忆有影像,为了进一步验证海马在记忆生成中确切的作用,研究人员通过动物实验进一步证明了其作用。
美国生物科技网在2003年6月10日报道,美国哈佛大学(Harvard University)与纽约大学(NYU)科学家共同发现了大脑海马区的运转机制——大脑海马区是帮助人类处理长期学习与记忆声光、味觉等事件(即叙述记忆)的主要区域。借着研究海马区神经元的活动情形,研究人员发现大脑叙述记忆形成的方法。而这个发现对于证明海马区记忆学习的可塑,也提供了最有利的证据。从1950年代起,科学家就已经注意到大脑海马区与记忆间的关系。但却一直无法把记忆与海马区间的神经活动相连结。如果切除掉海马区,那么以前的记忆就会一同消失。但是“海马区的神经细胞又是如何把信息固定下来的”这个问题一直没能解决。科学家发现一些分子参与到了记忆的形成。此外,神经细胞突触的形成也与记忆相关联。但是,科学家依然对于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解我们自身是非常重要的。纽约大学研究人员利用电极(electrodes),监控学习中的猴子大脑神经活动的情形。之后再用哈佛大学研究人员研发出的“动力评估演算系统”(dynamic estimation algorithms)分析记录下来的行为与神经信息。
海马区
在研究进行的过程中,研究人员每天都让猴子观看由四个类似物重叠的复杂影像。当猴子从试误学习中知道各影像的位置时,就可以得到报偿。在此同时研究人员观察猴子海马体内神经元的活动情形,结果他们发现有的细胞神经活动的改变曲线,与猴子学习的曲线平行。这表示这些神经元与新的联想记忆形成有关。而由于这些神经活动在猴子停止学习后仍然有持续进行的现象,因此,研究人员推测其中的部分细胞,应该与长期记忆的形成有关。
空间讯息的储存与处理也同海马有关。在一项功能磁共振研究中,要求被试设想两个朋友家的住所之间最佳的路线时,海马的活动水平明显高于基线状态(Kumaran Maguire, 2005[3]另一项与伦敦出租车司机有关的研究中,当问及诸如“从卡顿城堡宾馆到福尔摩斯博物馆的最佳路线怎么走”等于空间信息相关的问题时,PET扫描的结果表明,其海马的激活水平远高于询问其他问题时。另外,磁共振成像研究也证实了出租车司机的海马体积比普通个体要大,且同驾龄呈正相关的趋势。
此外,海马同环境背景记忆有关,海马在时间发生的环境背景及细节内容的记忆中也起着非常重要的作用,对新近发生的时间,包括很多细节一般都有海马来完成。随着时间的推移,记忆细节会随之减少,海马的作用也越来越小。在大鼠的研究中,让大鼠进行一项行为反应的学习,并随后对其进行测试,如果测试环境同原来环境相似,其记忆效果会较好。而海马损伤的大鼠则没有表现出此种环境特异差异。
记忆的巩固
海马在将短时记忆进行巩固进而转换成长时记忆中起着重要的作用,在一项实验中,将一种阻止蛋白合成的药物注射于大鼠海马内,大鼠的学习能力并没有表现出明显的受损。但同正常大鼠相比,其所学习的内容在两天后则被全部遗忘。显然,这种蛋白抑制合成剂阻止了记忆的巩固过程。在记忆巩固的过程中,长时增强作用扮演着重要的角色,长时程增强作用,又称长期增益效应(Long-term potentiation,LTP)是发生在两个神经元信号传输中的一种持久的增强现象,能够同步的刺激两个神经元。这是与突触可塑——突触改变强度的能力相关的几种现象之一。由于记忆被认为是由突触强度的改变来编码的,LTP被普遍视为构成学习与记忆基础的主要分子机制之一。
作用
一般记忆作用
心理学家与神经学家对海马的作用存在争论,但是都普遍认同海马的重要作用是将经历的事件形成新的记忆(情景记忆或自传记忆)。一些研究学者认为应该将海马看作对一般的陈述记忆起作用内侧颞叶记忆系统的一部分(陈述记忆指的是那些可以被明确的描述的记忆,如“昨天晚饭吃了什么”这样的关于经历过的事情的情景记忆,以及“地球是圆的”这样的关于知识的概念记忆)。
有迹象显示,虽然这些形式的记忆通常能终身持续,在一系列的记忆强化以后海马便中止对记忆的保持。海马的损伤通常造成难以组织新的记忆(顺行失忆症),而且造成难以搜索过去的记忆(逆行失忆症)。尽管这样的逆行效果通常在脑损伤的很多年之前就开始扩展,一些情况下相对久远一些的记忆能够维持下来。这表明海马将巩固以后的记忆转入了脑的其他的部位。但是,旧的记忆是如何储存的要用实验来检测的话存在一些难点。另外,在一些逆行失忆症案例中,在海马遭受损伤的数十年前的记忆也受到了影响,导致了这一关于旧的记忆的观点的争议。
海马的损伤不会影响某一些记忆,例如学习新的技能的能力(如学习一种乐器),将设这样的能力依靠的是另外一种记忆(程序记忆)和不同的脑区域。有迹象表明著名的病人HM(作为治疗癫痫病的手段他的内侧颞叶被切除)有组织新的概念记忆的能力。
方向定位作用
有些证据提供以下的线索:空间讯息的储存与处理牵涉到海马体。老鼠实验的研究显示,海马体的神经元有空间放电区,这些细胞称为地点细胞(place cells)。如果老鼠发现自己处在某个地点,不论该老鼠移动的方向为何,有些细胞会发电,而大部分的细胞至少会对头的方向、移动方向感到敏感。在老鼠身上,有些细胞称为分野细胞(splitter cells),该种细胞的发电取决于动物的近期经验(回顾记忆;retrospective memory)、或是期待即将的未来(前瞻记忆;prospective memory)。根据不同的身处地点,不同的细胞会发电;因此,只要观察细胞的发电情形,就可能指出动物身处的地点。在人类身上,当人们在虚拟世界的城镇里在寻找方向时,就会牵涉到“地点细胞”。 这样的发现是源于如下的研究:在严重癫痫患者的大脑里面植入电极,当作是患者在手术过程中诊断的方式。
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