Hipocampo - Hippocampus

Hipocampo
Gray739-enfatizando-hippocampus.png
Os humanos têm dois hipocampos, um em cada hemisfério do cérebro. Eles estão localizados nos lobos temporais mediais do cérebro . Nesta vista lateral do cérebro humano, o lobo frontal está à esquerda, o lobo occipital à direita e os lobos temporal e parietal foram amplamente removidos para revelar um dos hipocampos abaixo.
1511 The Limbic Lobe.jpg
Hipocampo (bulbo rosa inferior)
como parte do sistema límbico
Detalhes
Parte de Lobo temporal
Identificadores
Latina Hipocampo
Malha D006624
NeuroNames 3157
NeuroLex ID birnlex_721
TA98 A14.1.09.321
TA2 5518
FMA 275020
Termos anatômicos de neuroanatomia

O hipocampo (via latim do grego ἱππόκαμπος , ' cavalo-marinho ') é o principal componente do cérebro dos humanos e de outros vertebrados . Humanos e outros mamíferos têm dois hipocampos, um em cada lado do cérebro . O hipocampo faz parte do sistema límbico e desempenha papéis importantes na consolidação de informações da memória de curto para a memória de longo prazo e na memória espacial que permite a navegação. O hipocampo está localizado no alocórtex , com projeções neurais para o neocórtex em humanos, assim como em primatas. O hipocampo, como o pálio medial , é uma estrutura encontrada em todos os vertebrados . Em humanos, ele contém duas partes principais interligadas: o hipocampo propriamente dito (também chamado de chifre de Ammon) e o giro denteado .

Na doença de Alzheimer (e outras formas de demência ), o hipocampo é uma das primeiras regiões do cérebro a sofrer danos; perda de memória de curto prazo e desorientação estão incluídas entre os primeiros sintomas. Danos ao hipocampo também podem resultar de falta de oxigênio ( hipóxia ), encefalite ou epilepsia do lobo temporal medial . Pessoas com danos extensos no hipocampo bilateral podem sofrer amnésia anterógrada : a incapacidade de formar e reter novas memórias .

Uma vez que diferentes tipos de células neuronais são organizados ordenadamente em camadas no hipocampo, ela tem sido freqüentemente usada como um sistema modelo para estudar a neurofisiologia . A forma de plasticidade neural conhecida como potenciação de longo prazo (LTP) foi inicialmente descoberta para ocorrer no hipocampo e foi frequentemente estudada nesta estrutura. A LTP é amplamente considerada um dos principais mecanismos neurais pelos quais as memórias são armazenadas no cérebro.

Em roedores como organismos modelo , o hipocampo foi estudado extensivamente como parte de um sistema cerebral responsável pela memória espacial e navegação. Muitos neurônios no hipocampo de ratos e camundongos respondem como células locais : isto é, eles disparam explosões de potenciais de ação quando o animal passa por uma parte específica de seu ambiente. As células do local do hipocampo interagem extensivamente com as células da direção da cabeça , cuja atividade atua como uma bússola inercial, e conjeturalmente com as células da grade no córtex entorrinal vizinho .

Nome

Imagem 1: o hipocampo e fórnice humanos (à esquerda) em comparação com um cavalo - marinho (à direita)

A descrição mais antiga da crista que corre ao longo do assoalho do corno temporal do ventrículo lateral vem do anatomista veneziano Júlio César Aranzi (1587), que a comparou primeiro a um bicho-da - seda e depois a um cavalo - marinho ( hipocampo latino , do grego ἱππόκαμπος, do grego ἵππος, "cavalo" + κάμπος, "monstro marinho"). O anatomista alemão Duvernoy (1729), o primeiro a ilustrar a estrutura, também oscilou entre "cavalo-marinho" e "bicho da seda". O "chifre de carneiro" foi proposto pelo anatomista dinamarquês Jacob Winsløw em 1732; e uma década depois, seu colega parisiense, o cirurgião de Garengeot, usou "cornu Ammonis" - chifre do (antigo deus egípcio) Amon , que muitas vezes era representado como tendo uma cabeça de carneiro. Isso sobreviveu de forma abreviada como CA ao nomear os subcampos do hipocampo.

Outra referência surgiu com o termo pes hipocampi , que pode remontar a Diemerbroeck em 1672, apresentando uma comparação com a forma dos membros anteriores dobrados para trás e dos pés palmados do mitológico hipocampo , um monstro marinho com quartos dianteiros de cavalo e cauda de peixe. O hipocampo foi então descrito como pé hipocampo maior , com uma protuberância adjacente no corno occipital , descrito como pé hipocampo menor e posteriormente renomeado como calcar avis . A renomeação do hipocampo como hipocampo maior e do calcar avis como hipocampo menor foi atribuída a Félix Vicq-d'Azyr sistematizando a nomenclatura de partes do cérebro em 1786. Mayer erroneamente usou o termo hipopótamo em 1779, e foi seguido por alguns outros autores até que Karl Friedrich Burdach resolveu esse erro em 1829. Em 1861, o hipocampo menor se tornou o centro de uma disputa sobre a evolução humana entre Thomas Henry Huxley e Richard Owen , satirizada como a Grande Questão do Hipocampo . O termo hipocampo menor deixou de ser usado em livros de anatomia e foi oficialmente removido na Nomina Anatomica de 1895. Hoje, a estrutura é apenas chamada de hipocampo, com o termo Cornu Ammonis sobrevivendo nos nomes dos subcampos do hipocampo CA1-CA4 .

Relação com o sistema límbico

O termo sistema límbico foi introduzido em 1952 por Paul MacLean para descrever o conjunto de estruturas que revestem a borda do córtex ( limbo, em latim, que significa fronteira ): incluem o hipocampo, o córtex cingulado , o córtex olfatório e a amígdala . Paul MacLean mais tarde sugeriu que as estruturas límbicas compreendem a base neural da emoção. O hipocampo está anatomicamente conectado a partes do cérebro que estão envolvidas com o comportamento emocional - o septo , o corpo mamilar hipotalâmico e o complexo nuclear anterior no tálamo e é geralmente aceito como parte do sistema límbico.

Anatomia

Imagem 2: seção transversal do hemisfério cerebral mostrando a estrutura e localização do hipocampo
Imagem 3: Seção coronal do cérebro de um macaco macaque , mostrando o hipocampo (circulado)

O hipocampo pode ser visto como uma crista de tecido de substância cinzenta , elevando-se do assoalho de cada ventrículo lateral na região do corno inferior ou temporal. Essa crista também pode ser vista como uma dobra interna do arquicórtex no lobo temporal medial . O hipocampo só pode ser visto nas dissecções , pois está oculto pelo giro para-hipocampal . O córtex diminui de seis camadas para as três ou quatro camadas que constituem o hipocampo.

O termo formação hipocampal é usado para se referir ao hipocampo propriamente dito e suas partes relacionadas. No entanto, não há consenso sobre quais partes estão incluídas. Às vezes, diz-se que o hipocampo inclui o giro dentado e o subículo. Algumas referências incluem o giro denteado e o subículo na formação do hipocampo, e outras também incluem o pré-subículo, o parassubículo e o córtex entorrinal . O layout neural e as vias dentro da formação do hipocampo são muito semelhantes em todos os mamíferos.

O hipocampo, incluindo o giro dentado, tem a forma de um tubo curvo, que foi comparado a um cavalo-marinho, e um chifre de carneiro ( C ornu A mmonis ). Sua abreviatura CA é usada para nomear os subcampos do hipocampo CA1, CA2, CA3 e CA4 . Pode ser distinguido como uma área onde o córtex se estreita em uma única camada de neurônios piramidais densamente compactados , que se enrolam em uma forma de U apertado. Uma borda do "U," - CA4, está embutida no giro dentado flexionado voltado para trás. O hipocampo é descrito como tendo uma parte anterior e posterior (em primatas ) ou uma parte ventral e dorsal em outros animais. Ambas as partes são de composição semelhante, mas pertencem a circuitos neurais diferentes . No rato, os dois hipocampos se parecem com um par de bananas, unidos no caule pela comissura do fórnice (também chamada de comissura do hipocampo). Em primatas , a parte inferior do hipocampo, próxima à base do lobo temporal , é muito mais larga do que a parte superior. Isso significa que, em corte transversal, o hipocampo pode apresentar várias formas diferentes, dependendo do ângulo e da localização do corte.

Em um corte transversal do hipocampo, incluindo o giro denteado, várias camadas serão mostradas. O giro dentado tem três camadas de células (ou quatro se o hilo estiver incluído). As camadas vão de fora para dentro - a camada molecular , a camada molecular interna , a camada granular e o hilo . O CA3 no hipocampo propriamente dito tem as seguintes camadas de células conhecidas como estratos: lacunosum-moleculare, radiatum, lucidum, piramidal e oriens. CA2 e CA1 também têm essas camadas, exceto o estrato lúcido .

A entrada para o hipocampo (de várias estruturas corticais e subcorticais) vem do córtex entorrinal através da via perfurante . O córtex entorrinal (CE) está forte e reciprocamente conectado com muitas estruturas corticais e subcorticais, bem como com o tronco cerebral. Diferentes núcleos talâmicos (dos grupos da linha anterior e média), o núcleo do septo medial , o núcleo supramamilar do hipotálamo e os núcleos da rafe e locus coeruleus do tronco cerebral enviam axônios para a CE, de modo que serve como a interface entre o neocórtex e as outras conexões e o hipocampo.

O CE está localizado no giro parahipocampal , uma região cortical adjacente ao hipocampo. Este giro esconde o hipocampo. O giro parahipocampal também inclui o córtex perirrinal , que desempenha um papel importante no reconhecimento visual de objetos complexos. Também há evidências substanciais de que contribui para a memória, o que pode ser distinguido da contribuição do hipocampo. É evidente que a amnésia completa ocorre apenas quando o hipocampo e o para-hipocampo estão danificados.

Circuito

Imagem 4: Circuito básico do hipocampo, desenhado por Cajal DG: giro dentado . Sub: subículo . CE: córtex entorrinal

A principal entrada para o hipocampo é por meio do córtex entorrinal (CE), enquanto sua principal saída é via CA1 para o subículo. As informações chegam ao CA1 por meio de duas vias principais, direta e indireta. Os axônios da CE que se originam na camada III são a origem da via perfurante direta e formam sinapses nos dendritos apicais muito distais dos neurônios CA1. Por outro lado, os axônios originários da camada II são a origem da via indireta e a informação chega a CA1 por meio do circuito trissináptico . Na parte inicial dessa via, os axônios se projetam através da via perfurante até as células granulares do giro denteado (primeira sinapse). A partir daí, a informação segue pelas fibras musgosas até CA3 (segunda sinapse). A partir daí, os axônios CA3 chamados colaterais de Schaffer deixam a parte profunda do corpo celular e fazem um loop até os dendritos apicais e então se estendem para CA1 (terceira sinapse). Os axônios de CA1 então se projetam de volta para o córtex entorrinal, completando o circuito.

As células em cesta em CA3 recebem estímulos excitatórios das células piramidais e, em seguida, fornecem um feedback inibitório às células piramidais. Essa inibição recorrente é um circuito de feedback simples que pode amortecer as respostas excitatórias no hipocampo. As células piramidais fornecem uma excitação recorrente que é um mecanismo importante encontrado em alguns microcircuitos de processamento de memória.

Várias outras conexões desempenham papéis importantes na função hipocampal. Além da saída para a CE, as vias de saída adicionais vão para outras áreas corticais, incluindo o córtex pré-frontal . Uma saída principal vai através do fórnice para a área septal lateral e para o corpo mamilar do hipotálamo (que o fórnice se interconecta com o hipocampo). O hipocampo recebe estímulos modulatórios dos sistemas de serotonina , norepinefrina e dopamina e do núcleo reuniens do tálamo para o campo CA1. Uma projeção muito importante vem do núcleo do septo medial, que envia fibras estimulantes colinérgicas e de ácido gama aminobutírico (GABA) (fibras GABAérgicas) para todas as partes do hipocampo. As entradas do núcleo do septo medial desempenham um papel fundamental no controle do estado fisiológico do hipocampo; a destruição desse núcleo abole o ritmo teta do hipocampo e prejudica gravemente certos tipos de memória.

Regiões

Imagem 5: localização e regiões do hipocampo

As áreas do hipocampo são funcional e anatomicamente distintas. O hipocampo dorsal (DH), o hipocampo ventral (VH) e o hipocampo intermediário têm funções diferentes, projetam-se com vias diferentes e têm vários graus de células locais. O hipocampo dorsal serve para a memória espacial, a memória verbal e o aprendizado de informações conceituais. Usando o labirinto do braço radial , as lesões na DH mostraram causar prejuízo da memória espacial, enquanto as lesões VH não. Suas vias de projeção incluem o núcleo do septo medial e o núcleo supramamilar . O hipocampo dorsal também tem mais células locais do que as regiões ventral e intermediária do hipocampo.

O hipocampo intermediário tem características de sobreposição com o hipocampo ventral e dorsal. Usando métodos de rastreamento anterógrado , Cenquizca e Swanson (2007) localizaram as projeções moderadas para duas áreas corticais olfatórias primárias e áreas pré- límbicas do córtex pré-frontal medial . Esta região tem o menor número de células de lugar. O hipocampo ventral funciona no condicionamento do medo e nos processos afetivos. Anagnostaras et al. (2002) mostraram que alterações no hipocampo ventral reduziram a quantidade de informações enviadas à amígdala pelo hipocampo dorsal e ventral, consequentemente alterando o condicionamento do medo em ratos. Historicamente, a primeira hipótese amplamente aceita era que o hipocampo está envolvido no olfato . Essa ideia foi posta em dúvida por uma série de estudos anatômicos que não encontraram projeções diretas do bulbo olfatório para o hipocampo . No entanto, trabalhos posteriores confirmaram que o bulbo olfatório se projeta na parte ventral do córtex entorrinal lateral, e o campo CA1 no hipocampo ventral envia axônios para o bulbo olfatório principal, o núcleo olfatório anterior e o córtex olfatório primário. Continua a haver algum interesse nas respostas olfativas do hipocampo, em particular, o papel do hipocampo na memória para odores, mas poucos especialistas hoje acreditam que o olfato é sua função primária.

Função

Teorias das funções do hipocampo

Ao longo dos anos, três ideias principais sobre a função hipocampal dominaram a literatura: inibição de resposta , memória episódica e cognição espacial. A teoria da inibição comportamental (caricaturada por John O'Keefe e Lynn Nadel como "pise no freio!") Foi muito popular até os anos 1960. Ele derivou muito de sua justificativa de duas observações: primeiro, que animais com danos no hipocampo tendem a ser hiperativos ; segundo, que os animais com dano no hipocampo freqüentemente têm dificuldade em aprender a inibir as respostas que lhes foram ensinadas anteriormente, especialmente se a resposta requer permanecer quieto como em um teste de evitação passiva. O psicólogo britânico Jeffrey Gray desenvolveu essa linha de pensamento em uma teoria completa do papel do hipocampo na ansiedade. A teoria da inibição é atualmente a menos popular das três.

A segunda linha principal de pensamento relaciona o hipocampo à memória. Embora tivesse precursores históricos, essa ideia derivou seu ímpeto principal de um famoso relatório do neurocirurgião americano William Beecher Scoville e da neuropsicóloga britânica-canadense Brenda Milner descrevendo os resultados da destruição cirúrgica do hipocampo ao tentar aliviar os ataques epilépticos em um homem americano Henry Molaison , conhecido até sua morte em 2008 como "Paciente HM". O resultado inesperado da cirurgia foi anterógrada severa e amnésia parcial retrógrada ; Molaison foi incapaz de formar novas memórias episódicas após a cirurgia e não conseguia se lembrar de quaisquer eventos que ocorreram pouco antes de sua cirurgia, mas ele guardou memórias de eventos que ocorreram muitos anos antes, remontando à sua infância. Este caso atraiu um interesse profissional tão difundido que Molaison se tornou o assunto mais intensamente estudado na história da medicina. Nos anos seguintes, outros pacientes com níveis semelhantes de danos no hipocampo e amnésia (causada por acidente ou doença) também foram estudados, e milhares de experimentos estudaram a fisiologia das mudanças induzidas pela atividade nas conexões sinápticas no hipocampo. Agora há um consenso universal de que os hipocampos desempenham algum tipo de papel importante na memória; no entanto, a natureza precisa desse papel permanece amplamente debatida. Uma teoria recente propôs - sem questionar seu papel na cognição espacial - que o hipocampo codifica novas memórias episódicas associando representações nas células granulares recém-nascidas do giro dentado e organizando essas representações sequencialmente no CA3 , contando com a precessão de fase gerada no entorrinal córtex

Ratos e mapas cognitivos

A terceira teoria importante da função hipocampal relaciona o hipocampo ao espaço. A teoria espacial foi originalmente defendida por O'Keefe e Nadel, que foram influenciados pelas teorias do psicólogo americano EC Tolman sobre " mapas cognitivos " em humanos e animais. O'Keefe e seu aluno Dostrovsky em 1971 descobriram neurônios no hipocampo de ratos que pareciam mostrar atividades relacionadas à localização do rato em seu ambiente. Apesar do ceticismo de outros investigadores, O'Keefe e seus colegas de trabalho, especialmente Lynn Nadel, continuaram a investigar essa questão, em uma linha de trabalho que acabou resultando em seu livro de 1978 muito influente, The Hippocampus as a Cognitive Map . Agora há um consenso quase universal de que a função do hipocampo desempenha um papel importante na codificação espacial, mas os detalhes são amplamente debatidos.

Pesquisas posteriores se concentraram em tentar estabelecer uma ponte sobre a desconexão entre as duas visões principais da função hipocampal como sendo dividida entre memória e cognição espacial. Em alguns estudos, essas áreas foram expandidas ao ponto de quase convergência. Em uma tentativa de reconciliar as duas visões díspares, sugere-se que uma visão mais ampla da função hipocampal seja assumida e vista como tendo um papel que abrange tanto a organização da experiência ( mapeamento mental , conforme o conceito original de Tolman em 1948) e o comportamento direcional visto como estando envolvido em todas as áreas da cognição, de modo que a função do hipocampo pode ser vista como um sistema mais amplo que incorpora tanto a memória quanto as perspectivas espaciais em seu papel que envolve o uso de um amplo escopo de mapas cognitivos. Isso se relaciona com o behaviorismo intencional nascido do objetivo original de Tolman de identificar os mecanismos e propósitos cognitivos complexos que orientavam o comportamento.

Também foi proposto que a atividade de spiking dos neurônios do hipocampo está associada espacialmente, e foi sugerido que os mecanismos de memória e planejamento evoluíram de mecanismos de navegação e que seus algoritmos neuronais eram basicamente os mesmos.

Muitos estudos fizeram uso de técnicas de neuroimagem , como ressonância magnética funcional (fMRI), e um papel funcional no conflito de abordagem-evitação foi observado. O hipocampo anterior é visto como envolvido na tomada de decisão sob o processamento de conflito de evitação de abordagem. É sugerido que as funções de memória, cognição espacial e processamento de conflitos podem ser vistas como trabalhando juntas e não mutuamente exclusivas.

Papel na memória

Psicólogos e neurocientistas geralmente concordam que o hipocampo desempenha um papel importante na formação de novas memórias sobre eventos vividos ( memória episódica ou autobiográfica ). Parte dessa função é o envolvimento do hipocampo na detecção de novos eventos, locais e estímulos. Alguns pesquisadores consideram o hipocampo como parte de um sistema maior de memória do lobo temporal medial responsável pela memória declarativa geral (memórias que podem ser explicitamente verbalizadas - isso incluiria, por exemplo, memória para fatos além da memória episódica). O hipocampo também codifica o contexto emocional da amígdala . Em parte, é por isso que retornar a um local onde ocorreu um evento emocional pode evocar essa emoção. Existe uma profunda conexão emocional entre memórias episódicas e lugares.

Devido à simetria bilateral, o cérebro possui um hipocampo em cada hemisfério cerebral . Se o dano ao hipocampo ocorrer em apenas um hemisfério, deixando a estrutura intacta no outro hemisfério, o cérebro pode reter o funcionamento da memória quase normal. Danos severos ao hipocampo em ambos os hemisférios resultam em profundas dificuldades na formação de novas memórias ( amnésia anterógrada ) e freqüentemente também afetam as memórias formadas antes do dano ocorrer ( amnésia retrógrada ). Embora o efeito retrógrado normalmente se prolongue muitos anos antes do dano cerebral, em alguns casos as memórias mais antigas permanecem. Essa retenção de memórias mais antigas leva à ideia de que a consolidação ao longo do tempo envolve a transferência de memórias do hipocampo para outras partes do cérebro. Experimentos usando transplante intra-hipocampal de células do hipocampo em primatas com lesões neurotóxicas do hipocampo mostraram que o hipocampo é necessário para a formação e evocação, mas não o armazenamento, de memórias. Foi demonstrado que uma diminuição no volume de várias partes do hipocampo em pessoas leva a deficiências específicas de memória. Em particular, a eficiência da retenção da memória verbal está relacionada às partes anteriores do hipocampo direito e esquerdo. A cabeça direita do hipocampo está mais envolvida nas funções executivas e na regulação durante a recuperação da memória verbal. A cauda do hipocampo esquerdo tende a estar intimamente relacionada à capacidade de memória verbal.

Danos ao hipocampo não afetam alguns tipos de memória, como a capacidade de aprender novas habilidades (tocar um instrumento musical ou resolver certos tipos de quebra-cabeças, por exemplo). Esse fato sugere que tais habilidades dependem de diferentes tipos de memória ( memória procedural ) e de diferentes regiões cerebrais. Além disso, os pacientes amnésicos freqüentemente mostram memória "implícita" para experiências, mesmo na ausência de conhecimento consciente. Por exemplo, os pacientes solicitados a adivinhar qual dos dois rostos que viram mais recentemente pode dar a resposta correta na maioria das vezes, apesar de afirmarem que nunca viram nenhum dos rostos antes. Alguns pesquisadores distinguem entre a lembrança consciente , que depende do hipocampo, e a familiaridade , que depende de porções do lobo temporal medial.

Quando os ratos são expostos a um evento de aprendizado intenso, eles podem reter uma memória para toda a vida do evento, mesmo após uma única sessão de treinamento. A memória de tal evento parece ser primeiro armazenada no hipocampo, mas esse armazenamento é transitório. Muito do armazenamento de longo prazo da memória parece ocorrer no córtex cingulado anterior . Quando um evento de aprendizado tão intenso foi aplicado experimentalmente, mais de 5.000 regiões de DNA metiladas diferentes apareceram no genoma neuronal do hipocampo dos ratos em uma hora e 24 horas após o treinamento. Essas alterações no padrão de metilação ocorreram em muitos genes que foram regulados negativamente , muitas vezes devido à formação de novos locais de 5-metilcitosina em regiões ricas em CpG do genoma. Além disso, muitos outros genes foram regulados positivamente , provavelmente devido à remoção de grupos metil de 5-metilcitosinas (5mCs) previamente existentes no DNA. A desmetilação de 5mC pode ser realizada por várias proteínas agindo em conjunto, incluindo enzimas TET , bem como enzimas da via de reparo de excisão de base de DNA (ver Epigenética na aprendizagem e memória ).

Papel na memória espacial e navegação

Imagem 6: padrões de disparo espacial de células de 8 lugares registrados a partir da camada CA1 de um rato. O rato correu para frente e para trás ao longo de uma trilha elevada, parando em cada extremidade para comer uma pequena recompensa em comida. Os pontos indicam as posições onde os potenciais de ação foram registrados, com a cor indicando qual neurônio emitiu esse potencial de ação .

Estudos em ratos e camundongos que se movem livremente demonstraram que muitos neurônios do hipocampo atuam como células locais que se agrupam em campos específicos , e essas explosões de potenciais de ação quando o animal passa por um determinado local. Essa atividade neural relacionada ao local no hipocampo também foi relatada em macacos que se moviam em uma sala enquanto estavam em uma cadeira de contenção. No entanto, as células locais podem ter disparado em relação ao local para onde o macaco estava olhando, e não em relação à sua localização real na sala. Ao longo de muitos anos, muitos estudos foram realizados sobre as respostas locais em roedores, os quais forneceram uma grande quantidade de informações. As respostas das células locais são mostradas por células piramidais no hipocampo e por células granulares no giro denteado . Outras células em menor proporção são interneurônios inibitórios , e muitas vezes mostram variações relacionadas ao local em sua taxa de disparo que são muito mais fracas. Há pouca ou nenhuma topografia espacial na representação; em geral, as células próximas umas das outras no hipocampo têm padrões de disparo espacial não correlacionados. As células locais são normalmente quase silenciosas quando um rato está se movendo fora do campo local, mas atingem taxas sustentadas de até 40 Hz quando o rato está perto do centro. A atividade neural amostrada de 30-40 células locais escolhidas aleatoriamente carrega informações suficientes para permitir que a localização de um rato seja reconstruída com alta confiança. O tamanho dos campos locais varia em um gradiente ao longo do comprimento do hipocampo, com células na extremidade dorsal mostrando os campos menores, células próximas ao centro mostrando campos maiores e células na ponta ventral mostrando campos que cobrem todo o ambiente. Em alguns casos, a taxa de disparo das células do hipocampo depende não apenas do local, mas também da direção em que um rato está se movendo, do destino para o qual está viajando ou de outras variáveis ​​relacionadas à tarefa. O disparo das células locais é cronometrado em relação às ondas teta locais , um processo denominado precessão de fase .

Em humanos, células com padrões de disparo específicos do local foram relatadas durante um estudo de pacientes com epilepsia resistente a medicamentos . Eles estavam sendo submetidos a um procedimento invasivo para localizar a fonte de suas crises , com vistas à ressecção cirúrgica. Os pacientes tiveram eletrodos de diagnóstico implantados em seu hipocampo e, em seguida, usaram um computador para se locomover em uma cidade de realidade virtual . Estudos de imagens cerebrais semelhantes na navegação mostraram que o hipocampo está ativo. Foi realizado um estudo com motoristas de táxi. Os motoristas de táxi preto de Londres precisam aprender a localização de um grande número de lugares e as rotas mais rápidas entre eles para passar em um teste rigoroso conhecido como The Knowledge a fim de obter uma licença para operar. Um estudo mostrou que a parte posterior do hipocampo é maior nesses motoristas do que no público em geral, e que existe uma correlação positiva entre o tempo de serviço como motorista e o aumento do volume dessa parte. Verificou-se também que o volume total do hipocampo permaneceu inalterado, pois o aumento visto na parte posterior foi feito em detrimento da parte anterior, que apresentou relativa diminuição de tamanho. Não houve efeitos adversos relatados dessa disparidade nas proporções do hipocampo. Outro estudo mostrou resultados opostos em indivíduos cegos. A parte anterior do hipocampo direito era maior e a posterior menor, em comparação com indivíduos videntes.

Existem várias células de navegação no cérebro que estão no próprio hipocampo ou estão fortemente conectadas a ele, como as células de velocidade presentes no córtex entorrinal medial . Juntas, essas células formam uma rede que funciona como memória espacial. A primeira dessas células descobertas na década de 1970 foram as células locais, que levaram à ideia do hipocampo atuando para dar uma representação neural do ambiente em um mapa cognitivo . Quando o hipocampo está disfuncional, a orientação é afetada; as pessoas podem ter dificuldade em lembrar como chegaram a um local e como prosseguir. Ficar perdido é um sintoma comum de amnésia. Estudos com animais mostraram que um hipocampo intacto é necessário para o aprendizado inicial e a retenção de longo prazo de algumas tarefas de memória espacial , em particular aquelas que requerem encontrar o caminho para um objetivo oculto. Outras células foram descobertas desde a descoberta das células locais no cérebro de roedores que estão no hipocampo ou no córtex entorrinal. Estas foram designadas como células de direção principal , células de grade e células de limite . Acredita-se que as células de velocidade forneçam informações às células da grade do hipocampo.

Papel no processamento de conflitos de abordagem para evitar

O conflito de abordagem-evitação acontece quando uma situação que pode ser recompensadora ou punitiva é apresentada e a tomada de decisão subsequente foi associada à ansiedade . Os achados de fMRI de estudos em tomada de decisão de evitação de abordagem encontraram evidências de um papel funcional que não é explicado pela memória de longo prazo ou pela cognição espacial. Os resultados gerais mostraram que o hipocampo anterior é sensível ao conflito e que pode ser parte de uma rede cortical e subcortical maior considerada importante na tomada de decisão em condições incertas.

Uma revisão faz referência a vários estudos que mostram o envolvimento do hipocampo em tarefas de conflito. Os autores sugerem que um desafio é entender como o processamento de conflitos se relaciona com as funções de navegação espacial e memória e como todas essas funções não precisam ser mutuamente exclusivas.

Eletroencefalografia

Imagem 7: Exemplos de EEG hipocampal de rato e atividade neural CA1 nos modos teta (acordado / comportando-se) e LIA ( sono de ondas lentas ). Cada gráfico mostra 20 segundos de dados, com um traçado de EEG do hipocampo no topo, spike rasters de 40 células piramidais CA1 registradas simultaneamente no meio (cada linha raster representa uma célula diferente) e um gráfico de velocidade de corrida na parte inferior. O gráfico superior representa um período de tempo durante o qual o rato estava procurando ativamente por pelotas de comida espalhadas. No gráfico de baixo, o rato estava dormindo.

O hipocampo mostra dois "modos" principais de atividade, cada um associado a um padrão distinto de atividade da população neural e ondas de atividade elétrica medidas por um eletroencefalograma (EEG). Esses modos são nomeados de acordo com os padrões de EEG associados a eles: teta e grande atividade irregular (LIA). As principais características descritas a seguir são para o rato, que é o animal mais amplamente estudado.

O modo theta aparece durante estados de comportamento ativo e alerta (especialmente locomoção) e também durante o sono REM (sonho). No modo teta, o EEG é dominado por grandes ondas regulares com uma faixa de frequência de 6 a 9 Hz , e os principais grupos de neurônios do hipocampo ( células piramidais e células granulares ) mostram atividade populacional esparsa, o que significa que em qualquer intervalo de tempo curto , a grande maioria das células é silenciosa, enquanto a pequena fração restante dispara a taxas relativamente altas, até 50 picos por segundo para a mais ativa delas. Uma célula ativa normalmente permanece ativa por meio segundo a alguns segundos. Conforme o rato se comporta, as células ativas silenciam e novas células tornam-se ativas, mas a porcentagem total de células ativas permanece mais ou menos constante. Em muitas situações, a atividade celular é determinada em grande parte pela localização espacial do animal, mas outras variáveis ​​comportamentais também a influenciam claramente.

O modo LIA aparece durante o sono de ondas lentas (sem sonhos) e também durante estados de imobilidade ao acordar, como descansar ou comer. No modo LIA, o EEG é dominado por ondas agudas que são grandes deflexões cronometradas aleatoriamente do sinal de EEG com duração de 25–50 milissegundos. As ondas agudas são frequentemente geradas em conjuntos, com conjuntos contendo até 5 ou mais ondas agudas individuais e com duração de até 500 ms. A atividade de spiking dos neurônios dentro do hipocampo está altamente correlacionada com a atividade das ondas agudas. A maioria dos neurônios diminui sua taxa de disparo entre ondas agudas; no entanto, durante uma onda forte, há um aumento dramático na taxa de disparo em até 10% da população do hipocampo

Esses dois modos de atividade do hipocampo podem ser vistos em primatas e também em ratos, com a exceção de que é difícil ver ritmicidade teta robusta no hipocampo primata. Existem, no entanto, ondas agudas qualitativamente semelhantes e mudanças dependentes do estado semelhantes na atividade da população neural.

Ritmo teta

Imagem 8: Exemplo de uma onda teta de EEG de um segundo

As correntes subjacentes que produzem a onda teta são geradas principalmente por camadas neurais densamente compactadas do córtex entorrinal, CA3 e os dendritos das células piramidais. A onda teta é um dos maiores sinais vistos no EEG e é conhecida como ritmo teta do hipocampo . Em algumas situações, o EEG é dominado por ondas regulares de 3 a 10 Hz, frequentemente continuando por vários segundos. Estes refletem os potenciais de membrana subliminares e modulam fortemente o pico de neurônios do hipocampo e sincronizam através do hipocampo em um padrão de onda viajante. O circuito trissináptico é um retransmissor da neurotransmissão no hipocampo que interage com muitas regiões do cérebro. A partir de estudos com roedores , foi proposto que o circuito trissináptico gera o ritmo teta do hipocampo.

A ritmicidade teta é muito óbvia em coelhos e roedores e também está claramente presente em cães e gatos. Se teta pode ser visto em primatas ainda não está claro. Em ratos (os animais que foram mais extensivamente estudados), teta é visto principalmente em duas condições: primeiro, quando um animal está caminhando ou de alguma outra forma interagindo ativamente com o ambiente; segundo, durante o sono REM . A função de teta ainda não foi explicada de forma convincente, embora várias teorias tenham sido propostas. A hipótese mais popular é relacioná-lo ao aprendizado e à memória. Um exemplo seria a fase com a qual os ritmos teta, no momento da estimulação de um neurônio, moldam o efeito dessa estimulação sobre suas sinapses. O que se quer dizer aqui é que os ritmos teta podem afetar os aspectos do aprendizado e da memória que dependem da plasticidade sináptica . Está bem estabelecido que as lesões do septo medial - o nó central do sistema teta - causam graves perturbações da memória. No entanto, o septo medial é mais do que apenas o controlador de teta; é também a principal fonte de projeções colinérgicas para o hipocampo. Não foi estabelecido que as lesões septais exercem seus efeitos especificamente pela eliminação do ritmo teta.

Ondas agudas

Durante o sono ou repouso, quando um animal não está envolvido com seu ambiente, o EEG hipocampal mostra um padrão de ondas lentas irregulares, um pouco maiores em amplitude do que as ondas teta. Este padrão é ocasionalmente interrompido por grandes ondas chamadas ondas agudas . Esses eventos estão associados a surtos de atividade de pico com duração de 50 a 100 milissegundos em células piramidais de CA3 e CA1. Eles também estão associados a oscilações de EEG de alta frequência de vida curta, chamadas de "ondulações", com frequências na faixa de 150 a 200 Hz em ratos, e juntas são conhecidas como ondas agudas e ondulações . As ondas agudas são mais frequentes durante o sono quando ocorrem a uma taxa média de cerca de 1 por segundo (em ratos), mas em um padrão temporal muito irregular. Ondas agudas são menos frequentes durante os estados de vigília inativos e geralmente são menores. Ondas agudas também foram observadas em humanos e macacos. Em macacos, ondas agudas são robustas, mas não ocorrem com tanta frequência como em ratos.

Um dos aspectos mais interessantes das ondas agudas é que elas parecem estar associadas à memória. Wilson e McNaughton 1994, e vários estudos posteriores, relataram que quando as células locais do hipocampo têm campos de disparo espaciais sobrepostos (e, portanto, freqüentemente disparam quase em simultaneidade), elas tendem a mostrar atividade correlacionada durante o sono após a sessão comportamental. Esse aumento de correlação, comumente conhecido como reativação , ocorre principalmente durante ondas agudas. Foi proposto que as ondas agudas são, na verdade, reativações de padrões de atividade neural que foram memorizados durante o comportamento, impulsionadas pelo fortalecimento das conexões sinápticas dentro do hipocampo. Essa ideia é um componente-chave da teoria da "memória em dois estágios", defendida por Buzsáki e outros, que propõe que as memórias sejam armazenadas dentro do hipocampo durante o comportamento e posteriormente transferidas para o neocórtex durante o sono. Ondas afiadas na teoria de Hebbian são vistas como estímulos repetidos persistentemente por células pré-sinápticas, de células pós-sinápticas que são sugeridas para conduzir mudanças sinápticas nos alvos corticais das vias de saída do hipocampo. A supressão de ondas e ondulações agudas no sono ou durante a imobilidade pode interferir nas memórias expressas no nível do comportamento, no entanto, o código de célula CA1 local recém-formado pode ressurgir mesmo após um sono com ondas agudas abolidas e ondulações, em não tarefas exigentes.

Potencialização a longo prazo

Desde pelo menos a época de Ramon y Cajal (1852-1934), os psicólogos especulam que o cérebro armazena memória ao alterar a força das conexões entre os neurônios que estão simultaneamente ativos. Essa ideia foi formalizada por Donald Hebb em 1949, mas por muitos anos permaneceu sem explicação. Em 1973, Tim Bliss e Terje Lømo descreveram um fenômeno no hipocampo do coelho que parecia atender às especificações de Hebb: uma mudança na capacidade de resposta sináptica induzida por breve ativação forte e durando horas ou dias ou mais. Este fenômeno foi logo conhecido como potenciação de longo prazo (LTP). Como um candidato a mecanismo de memória de longo prazo , a LTP tem sido estudada intensamente e muito se aprendeu sobre ela. No entanto, a complexidade e a variedade das cascatas de sinalização intracelular que podem desencadear LTP são reconhecidas como impedindo um entendimento mais completo.

O hipocampo é um local particularmente favorável para estudar LTP por causa de suas camadas de neurônios densamente compactadas e nitidamente definidas, mas tipos semelhantes de mudança sináptica dependente da atividade também foram observados em muitas outras áreas do cérebro. A forma mais bem estudada de LTP foi observada no CA1 do hipocampo e ocorre nas sinapses que terminam nas espinhas dendríticas e usam o neurotransmissor glutamato . As mudanças sinápticas dependem de um tipo especial de receptor de glutamato , o receptor N -metil-D-aspartato (NMDA) , um receptor de superfície celular que tem a propriedade especial de permitir que o cálcio entre na coluna pós-sináptica apenas quando ocorre ativação pré-sináptica e despolarização pós-sináptica ao mesmo tempo. Drogas que interferem com os receptores NMDA bloqueiam a LTP e têm efeitos importantes em alguns tipos de memória, especialmente a memória espacial. Camundongos geneticamente modificados que são modificados para desativar o mecanismo LTP, geralmente também apresentam graves déficits de memória.

Desordens

Envelhecimento

Condições relacionadas à idade, como a doença de Alzheimer e outras formas de demência (para as quais a perturbação do hipocampo é um dos primeiros sinais) têm um impacto severo em muitos tipos de cognição, incluindo a memória . Mesmo o envelhecimento normal está associado a um declínio gradual em alguns tipos de memória, incluindo memória episódica e memória de trabalho (ou memória de curto prazo ). Como se acredita que o hipocampo desempenha um papel central na memória, tem havido considerável interesse na possibilidade de que os declínios relacionados à idade possam ser causados ​​pela deterioração do hipocampo. Alguns estudos iniciais relataram perda substancial de neurônios no hipocampo de pessoas idosas , mas estudos posteriores usando técnicas mais precisas encontraram apenas diferenças mínimas. Da mesma forma, alguns estudos de ressonância magnética relataram redução do hipocampo em idosos, mas outros estudos não conseguiram reproduzir esse achado. Existe, entretanto, uma relação confiável entre o tamanho do hipocampo e o desempenho da memória; de modo que, onde houver redução relacionada à idade, o desempenho da memória será prejudicado. Também há relatos de que as tarefas de memória tendem a produzir menos ativação do hipocampo em idosos do que em jovens. Além disso, um ensaio clínico randomizado publicado em 2011 descobriu que o exercício aeróbico pode aumentar o tamanho do hipocampo em adultos com idade entre 55 e 80 anos e também melhorar a memória espacial.

Estresse

O hipocampo contém altos níveis de receptores de glicocorticóides , o que o torna mais vulnerável ao estresse de longo prazo do que a maioria das outras áreas do cérebro . Há evidências de que os humanos que passaram por estresse traumático severo e de longa duração apresentam atrofia do hipocampo mais do que de outras partes do cérebro. Esses efeitos aparecem no transtorno de estresse pós-traumático e podem contribuir para a atrofia hipocampal relatada na esquizofrenia e depressão grave . O volume anterior do hipocampo em crianças está positivamente correlacionado com a renda familiar dos pais e acredita-se que essa correlação seja mediada por estresse relacionado à renda. Um estudo recente também revelou atrofia como resultado da depressão, mas isso pode ser interrompido com antidepressivos, mesmo que eles não sejam eficazes no alívio de outros sintomas.

O estresse crônico que resulta em níveis elevados de glicocorticóides , principalmente de cortisol , é visto como uma causa de atrofia neuronal no hipocampo. Essa atrofia resulta em um volume hipocampal menor, que também é observado na síndrome de Cushing . Os níveis mais elevados de cortisol na síndrome de Cushing geralmente são o resultado de medicamentos tomados para outras doenças. A perda neuronal também ocorre como resultado de neurogênese prejudicada. Outro fator que contribui para um menor volume do hipocampo é o da retração dendrítica, onde os dendritos são encurtados em comprimento e diminuídos em número, em resposta ao aumento de glicocorticóides. Essa retração dendrítica é reversível. Após o tratamento com medicamentos para reduzir o cortisol na síndrome de Cushing, o volume do hipocampo é restaurado em até 10%. Esta mudança é vista como devida à reforma dos dendritos. Essa restauração dendrítica também pode acontecer quando o estresse é removido. Há, no entanto, evidências derivadas principalmente de estudos com ratos de que o estresse que ocorre logo após o nascimento pode afetar a função hipocampal de maneiras que persistem ao longo da vida.

As respostas específicas do sexo ao estresse também foram demonstradas em ratos como tendo um efeito sobre o hipocampo. O estresse crônico no rato macho mostrou retração dendrítica e perda de células na região CA3, mas isso não foi mostrado na fêmea. Acredita-se que isso seja devido aos hormônios ovarianos neuroprotetores. Em ratos, o dano ao DNA aumenta no hipocampo sob condições de estresse.

Epilepsia

Imagem 9: Um EEG mostrando o início de uma crise epiléptica no hipocampo direito
Imagem 10: Um EEG mostrando o início de uma crise epiléptica no hipocampo esquerdo

O hipocampo é uma das poucas regiões do cérebro onde novos neurônios são gerados. Este processo de neurogênese está confinado ao giro denteado. A produção de novos neurônios pode ser afetada positivamente pelo exercício ou negativamente afetada por ataques epilépticos .

As convulsões na epilepsia do lobo temporal podem afetar o desenvolvimento normal de novos neurônios e podem causar danos aos tecidos. A esclerose hipocampal é o tipo mais comum de dano tecidual. Ainda não está claro, entretanto, se a epilepsia é geralmente causada por anormalidades do hipocampo ou se o hipocampo está danificado por efeitos cumulativos de convulsões. No entanto, em ambientes experimentais em que convulsões repetitivas são induzidas artificialmente em animais, os danos do hipocampo são um resultado frequente. Isso pode ser consequência da concentração de receptores excitáveis ​​de glutamato no hipocampo. A hiperexcitabilidade pode levar à citotoxicidade e morte celular. Também pode ter algo a ver com o hipocampo ser um local onde novos neurônios continuam a ser criados ao longo da vida e com anormalidades neste processo.

Esquizofrenia

As causas da esquizofrenia não são bem compreendidas, mas várias anormalidades na estrutura do cérebro foram relatadas. As alterações mais bem investigadas envolvem o córtex cerebral, mas efeitos no hipocampo também foram descritos. Muitos relatórios encontraram reduções no tamanho do hipocampo em pessoas com esquizofrenia. O hipocampo esquerdo parece ser mais afetado do que o direito. As mudanças observadas foram amplamente aceitas como sendo o resultado de um desenvolvimento anormal. Não está claro se as alterações do hipocampo desempenham algum papel em causar os sintomas psicóticos que são a característica mais importante da esquizofrenia. Foi sugerido que, com base em trabalho experimental com animais, a disfunção hipocampal pode produzir uma alteração na liberação de dopamina nos gânglios da base , afetando indiretamente a integração da informação no córtex pré-frontal . Também foi sugerido que a disfunção hipocampal pode ser responsável pelos distúrbios da memória de longo prazo frequentemente observados.

Estudos de ressonância magnética descobriram um volume cerebral menor e ventrículos maiores em pessoas com esquizofrenia - no entanto, os pesquisadores não sabem se o encolhimento é devido à esquizofrenia ou à medicação. O hipocampo e o tálamo mostraram ter seu volume reduzido; e o volume do globo pálido é aumentado. Os padrões corticais estão alterados e foi observada uma redução no volume e na espessura do córtex, particularmente nos lobos frontal e temporal. Foi ainda proposto que muitas das mudanças observadas estão presentes no início do distúrbio, o que dá peso à teoria de que há um neurodesenvolvimento anormal.

O hipocampo tem sido visto como central para a patologia da esquizofrenia, tanto nos efeitos neurais quanto fisiológicos. É geralmente aceito que há uma conectividade sináptica anormal subjacente à esquizofrenia. Várias linhas de evidência implicam mudanças na organização sináptica e conectividade, dentro e do hipocampo. Muitos estudos encontraram disfunção no circuito sináptico dentro do hipocampo e sua atividade no córtex pré-frontal. As vias glutamatérgicas foram amplamente afetadas. O subcampo CA1 é visto como o menos envolvido dos outros subcampos, e CA4 e o subículo foram relatados em outros lugares como sendo as áreas mais implicadas. A revisão concluiu que a patologia poderia ser devida à genética, neurodesenvolvimento defeituoso ou plasticidade neural anormal. Concluiu-se ainda que a esquizofrenia não se deve a nenhum distúrbio neurodegenerativo conhecido. O dano oxidativo ao DNA é substancialmente aumentado no hipocampo de pacientes idosos com esquizofrenia crônica .

Amnésia global transitória

A amnésia global transitória é uma perda dramática, repentina, temporária, quase total da memória de curto prazo. Várias causas foram levantadas, incluindo isquemia, epilepsia, enxaqueca e distúrbio do fluxo sanguíneo venoso cerebral, levando à isquemia de estruturas como o hipocampo que estão envolvidas na memória.

Não houve prova científica de qualquer causa. No entanto, estudos de ressonância magnética ponderados por difusão feitos de 12 a 24 horas após um episódio mostraram que há pequenas lesões semelhantes a pontos no hipocampo. Essas descobertas sugeriram uma possível implicação dos neurônios CA1 tornados vulneráveis ​​pelo estresse metabólico.

PTSD

Alguns estudos mostram a correlação entre a redução do volume do hipocampo e o transtorno de estresse pós-traumático (TEPT). Um estudo de veteranos de combate da Guerra do Vietnã com PTSD mostrou uma redução de 20% no volume de seu hipocampo em comparação com veteranos que não sofreram desses sintomas. Esta descoberta não foi replicada em pacientes crônicos de PTSD traumatizados em um acidente aéreo em um show aéreo em 1988 (Ramstein, Alemanha). Também é verdade que irmãos gêmeos não combatentes de veteranos do Vietnã com PTSD também tinham hipocampos menores do que outros controles, levantando questões sobre a natureza da correlação. Um estudo de 2016 reforçou a teoria de que um hipocampo menor aumenta o risco de transtorno de estresse pós-traumático, e um hipocampo maior aumenta a probabilidade de um tratamento eficaz.

Microcefalia

A atrofia do hipocampo foi caracterizada em pacientes com microcefalia e modelos de camundongos com mutações WDR62 que recapitulam mutações pontuais humanas que mostraram uma deficiência no desenvolvimento do hipocampo e na neurogênese.

Outros animais

Imagem 11: Desenho pelo patologista italiano Camillo Golgi de um hipocampo corado pelo método de nitrato de prata

Outros mamíferos

O hipocampo tem uma aparência geralmente semelhante em toda a gama de mamíferos, de monotremados , como a equidna, a primatas , como os humanos. A proporção entre o tamanho do hipocampo e o tamanho do corpo aumenta amplamente, sendo cerca de duas vezes maior para primatas do que para equidna. No entanto, não aumenta nem perto da taxa da razão neocórtex -para-tamanho do corpo. Portanto, o hipocampo ocupa uma fração muito maior do manto cortical em roedores do que em primatas. Em humanos adultos, o volume do hipocampo em cada lado do cérebro é de cerca de 3,0 a 3,5 cm 3, em comparação com 320 a 420 cm 3 para o volume do neocórtex.

Também existe uma relação geral entre o tamanho do hipocampo e a memória espacial. Quando as comparações são feitas entre espécies semelhantes, aquelas que têm uma maior capacidade de memória espacial tendem a ter maiores volumes de hipocampo. Essa relação também se estende às diferenças de sexo; em espécies onde machos e fêmeas mostram fortes diferenças na capacidade de memória espacial, eles também tendem a mostrar diferenças correspondentes no volume do hipocampo.

Outros vertebrados

As espécies de não mamíferos não têm uma estrutura cerebral semelhante ao hipocampo dos mamíferos, mas possuem uma que é considerada homóloga a ela. O hipocampo, como apontado acima, é essencialmente parte do alocórtex. Apenas os mamíferos têm um córtex totalmente desenvolvido, mas a estrutura a partir da qual ele evoluiu, chamada de pálio , está presente em todos os vertebrados, mesmo nos mais primitivos, como a lampreia ou o peixe-bruxa . O pálio geralmente é dividido em três zonas: medial, lateral e dorsal. O pálio medial forma o precursor do hipocampo. Não se assemelha visualmente ao hipocampo porque as camadas não são deformadas em forma de S ou envolvidas pelo giro dentado, mas a homologia é indicada por fortes afinidades químicas e funcionais. Agora há evidências de que essas estruturas semelhantes ao hipocampo estão envolvidas na cognição espacial em pássaros, répteis e peixes.

Pássaros

Em pássaros, a correspondência é suficientemente bem estabelecida que a maioria dos anatomistas se refere à zona palial medial como o "hipocampo aviário". Numerosas espécies de pássaros têm fortes habilidades espaciais, em particular aquelas que armazenam comida. Há evidências de que pássaros que armazenam alimentos têm um hipocampo maior do que outros tipos de pássaros e que danos ao hipocampo causam prejuízos na memória espacial.

Peixe

A história dos peixes é mais complexa. Nos peixes teleósteos (que constituem a grande maioria das espécies existentes), o prosencéfalo é distorcido em comparação com outros tipos de vertebrados: a maioria dos neuroanatomistas acredita que o prosencéfalo teleósteo é em essência evertido, como uma meia virada do avesso, para que as estruturas que ficam no interior, próximo aos ventrículos, para a maioria dos vertebrados, são encontrados do lado de fora em peixes teleósteos, e vice-versa. Uma das consequências disso é que o pálio medial (zona "hipocampal") de um vertebrado típico é considerado como correspondendo ao pálio lateral de um peixe típico. Vários tipos de peixes (particularmente o peixe dourado) mostraram experimentalmente fortes habilidades de memória espacial, até mesmo formando "mapas cognitivos" das áreas que habitam. Há evidências de que o dano ao pálio lateral prejudica a memória espacial. Ainda não se sabe se o pálio medial desempenha um papel semelhante em vertebrados ainda mais primitivos, como tubarões e raias, ou mesmo lampreias e peixes-bruxa.

Insetos e moluscos

Alguns tipos de insetos e moluscos , como o polvo, também têm forte aprendizagem espacial e habilidades de navegação, mas parecem funcionar de maneira diferente do sistema espacial dos mamíferos, então ainda não há uma boa razão para pensar que eles têm uma origem evolutiva comum ; nem há semelhança suficiente na estrutura do cérebro para permitir que qualquer coisa parecida com um "hipocampo" seja identificada nessas espécies. Alguns propuseram, entretanto, que os corpos em forma de cogumelo do inseto podem ter uma função semelhante à do hipocampo.

Imagens adicionais

Notas

Referências

Este artigo foi submetido ao WikiJournal of Medicine para revisão por pares acadêmicos externos em 2016 ( relatórios do revisor ). O conteúdo atualizado foi reintegrado na página da Wikipedia sob uma licença CC-BY-SA-3.0 ( 2017 ). A versão do registro revisada é: Marion Wright; et al. (11 de março de 2017). "O hipocampo". WikiJournal of Medicine . 4 (1). doi : 10.15347 / WJM / 2017.003 . ISSN  2002-4436 . Wikidata  Q43997714 .

Leitura adicional

links externos