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Funções do hipocampo, anatomia e patologias (com imagens)
O hipocampo É uma estrutura cerebral que faz parte do sistema límbico e cujas principais funções são a formação de novas memórias-memória-e orientação espacial.
O hipocampo cerebral está localizado no lobo temporal (uma das estruturas cerebrais superiores), mas também faz parte do sistema límbico e está envolvido em funções das estruturas inferiores.
Hoje em dia está bem documentado que as principais funções que desempenha estão relacionadas aos processos cognitivos. De fato, o hipocampo é reconhecido mundialmente como a principal estrutura da memória.
No entanto, foi demonstrado como essa região desempenha duas atividades além dos processos de memorização: a inibição do comportamento e a orientação espacial.
História do hipocampo
O hipocampo, do hipocampo latino, foi descoberto no século XVI pelo anatomista Giulio Cesare Aranzio.
Deve seu nome à aparência de sua estrutura, que se assemelha à forma do cavalo-marinho, o hipocampo.
Inicialmente, houve alguma controvérsia sobre a anatomia desta região do cérebro e foi dado nomes diferentes, como "bicho da seda" ou "chifre de carneiro".
Da mesma forma, foi proposta a existência de duas regiões diferentes do hipocampo: "hipocampo maior" e "hipocampo menor".
Atualmente, essa subdivisão do hipocampo foi rejeitada e classificada como uma estrutura única.
Por outro lado, em sua descoberta, o hipocampo estava relacionado ao olfato e defendia que essa estrutura cerebral era responsável pelo processamento e registro dos estímulos olfativos.
De fato, não foi até 1900 quando, nas mãos de Vladimir Béjterev, o funcionamento real da estrutura foi demonstrado e as funções de memória realizadas pelo hipocampo começaram a ser investigadas.
Anatomia do hipocampo
O hipocampo constitui uma região do cérebro localizada no final do córtex.
Especificamente, ele lida com uma área onde o córtex afunila em uma única camada de neurônios densamente compactados.
Desta forma, o hipocampo é uma pequena região em forma de S que é encontrada na borda inferior do córtex cerebral, e que inclui as porções ventral e dorsal.
Devido à sua localização, faz parte do sistema límbico, ou seja, do grupo de regiões que estão na região que faz fronteira com o córtex cerebral, e troca informações com diferentes regiões cerebrais.
Por um lado, a principal fonte de aferentes do hipocampo é o córtex entorrinal e está fortemente conectada a um grande número de regiões do córtex cerebral.
Especificamente, parece que o hipocampo está intimamente relacionado ao córtex pré-frontal e à área septal lateral.
A conexão do hipocampo com essas áreas do córtex explica uma grande parte dos processos cognitivos e funções de memória que a estrutura realiza.
Por outro lado, o hipocampo também está ligado às regiões inferiores do cérebro.
Nesse sentido, foi demonstrado como essa região recebe insumos moduladores dos sistemas serotoninérgico, dopaminérgico e norepinefrina e está fortemente conectada ao tálamo.
Fisiologia do hipocampo
O hipocampo opera através de dois modos de atividade, cada um com um padrão diferente de funcionamento e com a participação de um grupo específico de neurônios.
Esses dois modos de atividade são ondas teta e os maiores padrões de atividade irregular (LIA).
As ondas teta aparecem durante os estados de alerta e atividade, bem como durante a fase REM do sono.
Durante esse tempo, ou seja, quando estamos acordados ou na fase do sono REM, o hipocampo trabalha com ondas longas e irregulares produzidas por neurônios piramidais e células granulares.
Por outro lado, o LIA aparece durante o sono (exceto na fase REM) e nos momentos de imobilidade (quando comemos e descansamos).
Da mesma forma, parece que as ondas angulares lentas são as que têm maior relação com os processos de memória.
Dessa forma, momentos de descanso seriam fundamentais para o hipocampo armazenar e reter informações em suas estruturas cerebrais.
Funções do hipocampo
Como já dissemos, a hipótese inicial de que o hipocampo realizou funções relacionadas ao sentido do olfato foi superada.
De fato, a falsidade dessa possível função do hipocampo foi demonstrada e foi demonstrado que, embora essa região receba aferentes diretos do bulbo olfatório, ela não participa do funcionamento sensorial.
Com o passar dos anos, o funcionamento do hipocampo foi relacionado ao desempenho de funções cognitivas.
Atualmente, a funcionalidade desta região concentra-se em três aspectos principais: inibição, memória e espaço.
O primeiro surgiu nos anos 60 através da teoria da inibição do comportamento de O'keefe e Nadel.
Nesse sentido, a hiperatividade e a dificuldade de inibição observadas em animais com lesões no hipocampo desenvolveram essa linha teórica e relacionaram o funcionamento do hipocampo com a inibição comportamental.
No que diz respeito a memória, começou a relacionar a sequência do famoso artigo de Scoville e Brenda Milner, no qual ele descreveu como a destruição cirúrgica do hipocampo em um paciente com epilepsia que causou amnésia anterógrada e sério amnésia retrógrada.
A terceira e última função do hipocampo foi iniciado pelas teorias de "mapas cognitivos" de O'Keefe de Tolman e descobrir que os neurônios no hipocampo de ratos pareciam mostrar uma actividade relacionada com a localização e situação espacial.
Hipocampo e inibição
A descoberta do papel do hipocampo na inibição comportamental é bastante recente. De fato, essa função ainda está sob investigação.
Nesse sentido, estudos recentes se concentraram no exame de uma região específica do hipocampo chamada hipocampo ventral.
Na investigação desta pequena região, postulou-se que o hipocampo poderia desempenhar um papel importante tanto na inibição comportamental como no desenvolvimento da ansiedade.
O estudo mais importante sobre essas funções foi realizado há alguns anos por Joshua A. Gordon.
O autor gravado actividade eléctrica hipocampo ventral e no córtex pré-frontal medial em ratinhos para explorar ambientes diferentes, algumas das quais provocadas respostas de ansiedade animais.
O estudo se concentrou em buscar a sincronização da atividade cerebral entre as regiões cerebrais, já que esse fator constitui um cântico de transferência de informação.
Como o hipocampo e o córtex pré-frontal estão conectados, a sincronização tornou-se aparente em todos os ambientes em que foi exposto a camundongos.
Entretanto, nas situações que geraram ansiedade aos animais, observou-se que a sincronização entre as duas partes cerebrais foi aumentada.
Da mesma forma, também foi demonstrado como o córtex pré-frontal experimentou um aumento na atividade do ritmo teta quando os ratos estavam em ambientes que produziam respostas de medo ou ansiedade.
Este aumento da actividade teta foi associada a uma diminuição marcada no comportamento exploratório de ratinhos, por isso concluiu-se que o hipocampo é a região responsável por transmitir a informação necessária para inibir determinados comportamentos.
Hipocampo e memória
Ao contrário do papel desempenhado pelo hipocampo na inibição, hoje existe um alto consenso científico em afirmar que essa região constitui uma estrutura vital para o funcionamento e desenvolvimento da memória.
Primeiramente, argumenta-se que o hipocampo é a estrutura cerebral que permite a formação de novas memórias de eventos vivenciados, episódicos e autobiográficos.
Dessa forma, conclui-se que o hipocampo é a área do cérebro que permite o aprendizado e a retenção de informações.
Essas hipóteses foram amplamente demonstradas tanto por múltiplas investigações neurocientíficas quanto, sobretudo, pela sintomatologia que produz lesões no hipocampo.
Nesse sentido, foi demonstrado como lesões graves nessa região causam profundas dificuldades na formação de novas memórias e, muitas vezes, também afetam as memórias formadas antes da lesão.
No entanto, o papel principal do hipocampo na memória está mais na aprendizagem do que na recuperação de informações armazenadas anteriormente.
Na verdade, ele afirma que quando as pessoas formam uma memória, este é primeiro armazenada no hipocampo, mas sobre o acesso a informação de tempo outras regiões do córtex temporal.
Da mesma forma, o hipocampo não parece ser uma estrutura importante na aprendizagem de habilidades motoras ou cognitivas (como tocar um instrumento ou resolver enigmas lógicos).
Este fato mostra a presença de diferentes tipos de memória, que são regidos por diferentes regiões do cérebro, de modo que o hipocampo não cobre todos os processos mnemônicos para completar, mas muito deles.
Orientação espacial e hipocampo
Certas pesquisas feitas em cérebros de ratos mostraram que o hipocampo contém uma série de neurônios que possuem "campos de localização".
Isso significa que um grupo de neurônios do hipocampo acionam potenciais de ação (transmitem informações) quando o animal passa por um local específico em seu ambiente.
Da mesma forma, Edmund Rolls descreveu como certos neurônios do hipocampo são ativados quando o animal focaliza seu olhar em certos aspectos de seu ambiente.
Desta forma, estudos com roedores mostraram que o hipocampo poderia ser uma região vital no desenvolvimento da capacidade de orientação e memória espacial.
Em humanos, os dados são muito mais limitados devido às dificuldades que esse tipo de pesquisa representa.
No entanto, "neurônios locais" também foram encontrados em indivíduos com epilepsia que realizaram um procedimento invasivo para localizar a origem de seus ataques.
No estudo, eletrodos foram colocados no hipocampo dos indivíduos e, posteriormente, eles foram convidados a usar um computador para viajar em um ambiente virtual que representava uma cidade.
Hipocampo e doenças relacionadas
Como vimos, lesões no hipocampo produzem uma série de sintomas, a maioria relacionada à perda de memória e, principalmente, à diminuição da capacidade de aprendizado.
No entanto, os problemas de memória causados por lesões graves não são as únicas doenças relacionadas ao hipocampo.
De fato, 4 doenças importantes parecem ter algum tipo de conexão com o funcionamento dessa região do cérebro. Estes são:
Degeneração cerebral
O envelhecimento normal e patológico do cérebro parece estar intimamente relacionado ao hipocampo.
Assim, os problemas de memória relacionados à idade ou a diminuição das habilidades cognitivas experimentadas durante a velhice estão relacionados à diminuição da população neuronal do hipocampo.
Esta relação torna-se muito mais perceptível em doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, em que se observa uma morte maciça dos neurônios dessa região do cérebro.
Estresse
O hipocampo contém altos níveis de receptores mineralocorticóides, tornando essa região muito vulnerável ao estresse.
O estresse pode afetar o hipocampo, reduzindo a excitabilidade, inibindo a gênese e causando atrofia de alguns de seus neurônios.
Esses fatores explicam os problemas cognitivos ou falhas de memória que podemos experimentar quando estamos estressados, e eles se tornam especialmente perceptíveis entre as pessoas que sofrem de transtorno de estresse pós-traumático.
Epilepsia
O hipocampo é freqüentemente o foco das crises epilépticas. A esclerose do hipocampo é o tipo mais comumente visível de dano tecidual na epilepsia do lobo temporal.
No entanto, não está claro se a epilepsia ocorre devido a anormalidades no funcionamento do hipocampo ou se as convulsões epilépticas produzem anormalidades no hipocampo.
Esquizofrenia
A esquizofrenia é uma doença do neurodesenvolvimento que envolve a presença de numerosas anormalidades na estrutura cerebral.
A região mais associada à doença é o córtex cerebral, no entanto, o hipocampo também pode ser importante, uma vez que tem sido demonstrado que muitos indivíduos com esquizofrenia têm uma diminuição significativa no tamanho dessa região.
Vídeo explicativo
Referências
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