Нейроанатомия памяти

редактировать
Разнообразие структур мозга, связанных с памятью

Нейроанатомия памяти включает широкий спектр анатомических структур в головном мозге.

Содержание

  • 1 Подкорковые структуры
    • 1.1 Гиппокамп
      • 1.1.1 Когнитивные карты
      • 1.1.2 Кодирование
    • 1.2 Мозжечок
    • 1.3 Миндалевидное тело
      • 1.3.1 Воспоминание о формировании страха
      • 1.3.2 Консолидация памяти
    • 1.4 Базальные ганглии и моторная память
  • 2 Корковые структуры
    • 2.1 Лобная доля
    • 2.2 Височная доля
    • 2.3 Теменная доля
    • 2.4 Затылочная доля
    • 2.5 Повреждение коры
      • 2.5.1 Дегенерация лобно-височной доли и память
      • 2.5.2 Болезнь Паркинсона и память
  • 3 Список литературы

Подкорковые структуры

Гиппокамп

гиппокамп

гиппокамп - это структура в мозге, которая связана с различными функциями памяти. Он является частью лимбической системы и расположен рядом с медиальной височной долей. Он состоит из двух структур: Рога Аммона и Зубчатой ​​извилины, каждая из которых содержит разные типы клеток.

Когнитивные карты

Там является свидетельством того, что гиппокамп содержит когнитивные карты у людей. В одном исследовании записи отдельных клеток были взяты с электродов, имплантированных в гиппокамп крысы, и было обнаружено, что определенные нейроны сильно реагировали только тогда, когда крыса находилась в определенных местах. Эти ячейки называются ячейками мест, и совокупности этих ячеек можно рассматривать как ментальные карты. Отдельные клетки места не только реагируют на одну уникальную область, но паттерны активации этих клеток перекрываются, образуя многослойные ментальные карты внутри гиппокампа. Хорошая аналогия - это пример того, как одни и те же пиксели экрана телевизора или компьютера используются для освещения любых триллионов возможных комбинаций для создания изображений, точно так же, как ячейки места могут использоваться в любых множественных возможных комбинациях для представления ментальных карт. Правая сторона гиппокампа больше ориентирована на реагирование на пространственные аспекты, тогда как левая сторона связана с другой контекстной информацией. Кроме того, есть свидетельства того, что опыт построения обширных мысленных карт, таких как длительное вождение городского такси (поскольку это требует значительного запоминания маршрутов), может увеличить объем гиппокампа.

Кодирование

Повреждение гиппокампа и окружающей его области может вызвать антероградную амнезию, неспособность формировать новые воспоминания. Это означает, что гиппокамп важен не только для хранения когнитивных карт, но и для кодирования воспоминаний.

Гиппокамп также участвует в консолидации памяти, медленном процессе, с помощью которого воспоминания преобразуются из короткая - долговременная память. Это подтверждается исследованиями, в которых поражения гиппокампа крыс наносили в разное время после обучения. Процесс консолидации может занять до пары лет.

Также было обнаружено, что можно формировать новые семантические воспоминания без гиппокампа, но не эпизодические воспоминания, что означает, что явные описания реальных событий ( эпизодический) не может быть изучен, но некоторое значение и знания можно получить из опыта (семантический).

Мозжечок

мозжечок

мозжечок («маленький мозг») представляет собой структуру, расположенную в задней части головного мозга, около спинного мозга. Он выглядит как миниатюрная версия коры головного мозга, поскольку имеет волнистую или извилистую поверхность.

В отличие от гиппокампа, который участвует в кодировании сложных воспоминаний, мозжечок играет роль в обучении процедурной памяти и моторном обучении, например навыках, требующих координации и мелкой моторики. Примером навыка, требующего процедурной памяти, может быть игра на музыкальном инструменте, вождение автомобиля или езда на велосипеде. Лица с временной глобальной амнезией, у которых возникают трудности с формированием новых воспоминаний и / или запоминанием старых событий, иногда могут сохранять способность исполнять сложные музыкальные произведения, что позволяет предположить, что процедурная память полностью отделена от сознательной памяти, также известной как явная память.

Это разделение имеет смысл, если мозжечок, который находится далеко от гиппокампа, отвечает за процедурное обучение. Мозжечок в целом участвует в моторном обучении, и его повреждение может привести к проблемам с движением, в частности, считается, что он координирует время и точность движений, а также вносит долгосрочные изменения (обучение) для улучшения этих навыков.

Миндалевидное тело

Миндалевидное тело.

Над гиппокампом в медиальных височных долях расположены две миндалины (единственное число «миндалевидное тело»). Миндалины связаны как с эмоциональным обучением, так и с памятью, поскольку они сильно реагируют на эмоциональные стимулы, особенно на страх. Эти нейроны помогают кодировать эмоциональные воспоминания и усиливать их. Этот процесс приводит к тому, что эмоциональные события более глубоко и точно кодируются в памяти. Было показано, что поражения миндалины у обезьян ухудшают мотивацию, а также обработку эмоций.

Воспоминание о формировании страха

Павловское кондиционирование тесты показали активную роль миндалевидного тела при возникновении страха. кондиционирование у крыс. Исследования, связанные с повреждениями базолатерального ядра, показали сильную связь со страхом. Центральное ядро ​​связано с поведенческими реакциями, которые зависят от базолатеральной реакции на страх. Центральное ядро ​​миндалины также связано с эмоциями и поведением, мотивированными едой и сексом.

Консолидация памяти

Эмоциональные переживания и события несколько хрупки и требуют времени, чтобы полностью закрепиться в памяти. Этот медленный процесс, называемый консолидацией, позволяет эмоциям влиять на способ хранения памяти.

Миндалевидное тело участвует в консолидации памяти, которая представляет собой процесс передачи информации, которая в настоящее время из рабочей памяти в долговременную память. Этот процесс также известен как модуляция памяти. Миндалевидное тело работает, чтобы закодировать недавнюю эмоциональную информацию в памяти. Исследования памяти показали, что чем выше уровень эмоционального возбуждения во время события, тем больше вероятность того, что оно запомнится. Это может быть связано с тем, что миндалевидное тело усиливает эмоциональный аспект информации во время кодирования, заставляя память обрабатываться на более глубоком уровне и, следовательно, с большей вероятностью противостоять забыванию.

Базальные ганглии и моторная память

Базальные ганглии (красный) и родственные структуры (синий)

базальные ганглии представляют собой группу ядер, которые расположены в медиальной височной доле, выше таламуса и связаны с корой головного мозга. В частности, базальные ганглии включают субталамическое ядро ​​, черную субстанцию ​​, бледный шар, брюшное полосатое тело и дорсальный striatum, который состоит из скорлупы и хвостатого ядра. Основные функции этих ядер связаны с познанием, обучением, моторным контролем и деятельностью. Базальные ганглии также связаны с процессами обучения, памяти и бессознательной памяти, такими как двигательные навыки и неявная память. В частности, одно подразделение вентрального полосатого тела, ядро ​​прилежащего ядра, участвует в консолидации, извлечении и повторной консолидации памяти о лекарствах.

Считается, что хвостатое ядро ​​помогает в обучении и запоминании ассоциаций, преподаваемых в оперантное кондиционирование. В частности, исследования показали, что эта часть базальных ганглиев играет роль в приобретении привычек реакции на стимулы, а также в решении задач последовательности.

Повреждение базальных ганглиев было связано с дисфункциональным обучением двигательной и двигательной активности. перцептивно-моторные навыки. Большинство расстройств, связанных с повреждением этих областей мозга, включают в себя какой-либо тип двигательной дисфункции, а также проблемы с умственным переключением между задачами в рабочей памяти. Такие симптомы часто присутствуют у тех, кто страдает дистонией, атимгормическим синдромом, синдромом Фара, болезнью Хантингтона или болезнью Паркинсона.. Болезни Хантингтона и Паркинсона включают как двигательный дефицит, так и когнитивные нарушения.

Корковые структуры

Корковые структуры

Лобная доля

Лобные доли расположены в передней части каждой полушарие головного мозга и расположено кпереди от теменных долей. Он отделен от теменной доли первичной моторной корой, которая контролирует произвольные движения определенных частей тела, связанных с прецентральной извилиной. Кора головного мозга здесь служит нашей способности планировать день, организовывать работу, печатать буквы, обращать внимание на детали и контролировать движения ваших рук и ног. Это также повлияло на вашу личность и поведение.

Рассматривая лобные доли в отношении памяти, мы видим, что это очень важно в координации информации. Следовательно, лобные доли важны в рабочей памяти. Например, когда вы думаете о том, как добраться до торгового центра, в котором никогда раньше не были, вы объединяете различные знания, которые у вас уже есть: план города, в котором находится торговый центр, информацию с карты, информацию о схемах движения. в этом районе и беседы с друзьями о местонахождении торгового центра. Активно используя всю эту информацию, вы можете определить лучший для себя маршрут. Это действие предполагает контролируемое использование информации в рабочей памяти, координируемое лобными долями.

Лобные доли помогают человеку выделить воспоминания, наиболее актуальные в данном случае. Он может согласовывать различные типы информации в единое целое. Например, знание самой информации, а также знание того, откуда она пришла, должны быть объединены в единое представление памяти; это называется мониторингом источника. Иногда мы сталкиваемся с ситуациями, когда информация разделяется, например, когда мы что-то вспоминаем, но не можем вспомнить, откуда мы это запомнили; это называется ошибкой мониторинга источника.

Лобные доли также участвуют в способности запоминать, что нам нужно делать в будущем; это называется проспективная память.

височная доля

височные доли - это область коры головного мозга, которая расположена под сильвиевой щелью на обоих левое и правое полушария головного мозга. Доли в этой коре более тесно связаны с памятью и, в частности, автобиографической памятью.

Височные доли также связаны с памятью распознавания. Это способность идентифицировать элемент как недавно обнаруженный. Память распознавания широко рассматривается как состоящая из двух компонентов: компонента знакомства (т.е. знаю ли я, что этот человек машет мне рукой?) И компонента воспоминания (т.е. это моя подруга Джулия из класса эволюционной психологии).

Повреждение височной доли может повлиять на человека множеством способов, начиная от: нарушения слуховых ощущений и восприятия, нарушения избирательного внимания слуховых и визуальных сигналов, нарушений зрительного восприятия, нарушения организации и категоризации вербальный материал, нарушение понимания языка и измененная личность.

Что касается памяти, повреждение височной доли может ухудшить долговременную память. Таким образом, могут быть затронуты общие семантические знания или более личные эпизодические воспоминания о детстве.

Теменная доля

Теменная доля расположена непосредственно позади центральной борозды, выше затылочной доли и позади лобной доли, визуально в верхней части спины. головы. Строение теменной доли определяется четырьмя анатомическими границами в головном мозге, разделяющими все четыре доли.

Теменная доля выполняет множество функций и функций в головном мозге, и ее основные функции можно разделить вниз на две основные области: (1) ощущение и восприятие (2) построение пространственной системы координат для представления мира вокруг нас. Теменная доля помогает нам управлять вниманием, когда это необходимо, и обеспечивает пространственное восприятие и навыки навигации. Кроме того, он объединяет всю нашу сенсорную информацию (прикосновение, зрение, боль и т. Д.), Чтобы сформировать единое восприятие. Теменная доля дает возможность сосредоточить наше внимание на разных стимулах одновременно, ПЭТ-сканирование показывает высокую активность в теменной доле, когда исследуемых участников просили сосредоточить внимание на двух отдельных областях внимания. Теменная доля также способствует развитию вербальной кратковременной памяти, а повреждение надмаргинальной извилины вызывает кратковременную потерю памяти.

Повреждение теменной доли приводит к синдрому «пренебрежения», когда пациенты обрабатывают часть своего тела или предметы. в их поле зрения, как будто его никогда не существовало. Повреждение левой части теменной доли может привести к так называемому синдрому Герстмана. Сюда входят путаница справа и слева, трудности с письмом (аграфия ) и трудности с математикой (акалькулия ). Это также может вызывать нарушения речи (афазия ) и неспособность воспринимать предметы. Повреждение правой теменной доли может привести к пренебрежению частью тела или пространству (пренебрежение противоположной стороной), что может нарушить многие навыки ухода за собой, такие как одевание и мытье. Повреждение правой стороны также может вызвать трудности в изготовлении вещей (конструктивная апраксия ), отрицание недостатков (анозогнозия ) и способности рисовать. Синдром пренебрежения, как правило, более распространен на правой стороне теменной доли, потому что правая сторона обеспечивает внимание как к левому, так и к правому полю. Повреждение соматической сенсорной коры приводит к потере восприятия телесных ощущений, а именно осязания.

Затылочная доля

Затылочная доля является самой маленькой из всех четырех долей коры головного мозга человека, расположена в самой задней части черепа и считается частью переднего мозга. Затылочная доля расположена непосредственно над мозжечком и расположена кзади от теменно-затылочной борозды, или теменно-затылочной борозды. Эта доля известна как центр системы зрительного восприятия, основная функция затылочной доли - зрение.

Датчики сетчатки передают сигналы через зрительный тракт в латеральное коленчатое ядро ​​. Как только латеральное коленчатое ядро ​​получает информацию, она отправляется по первичной зрительной коре, где она организуется и отправляется по одному из двух возможных путей; дорсальный или вентральный поток. Вентральный поток отвечает за представление и распознавание объектов, а также широко известен как поток «что». Спинной поток отвечает за направление наших действий и распознавание объектов в пространстве, обычно известный как поток «где» или «как». Как только информация организована и отправлена ​​по проводящим путям, она продолжается в другие области мозга, ответственные за обработку изображений.

Самая важная функция затылочной доли - зрение. Благодаря расположению этой доли на затылке, она не подвержена серьезным травмам, но любое значительное повреждение мозга может вызвать различные повреждения нашей системы зрительного восприятия. Распространенными проблемами в затылочной доле являются дефекты поля и скотомы, движение и распознавание цвета, галлюцинации, иллюзии, неспособность распознавать слова и неспособность распознавать движения. Было проведено исследование, в котором пациенты страдали опухолью затылочной доли, и результаты показали, что наиболее частым последствием было контралатеральное повреждение поля зрения. Когда повреждение происходит в затылочной доле, чаще всего наблюдаются последствия на противоположной стороне мозга. Поскольку области мозга настолько специализированы в своем функционировании, повреждения, нанесенные определенным областям мозга, могут вызвать определенный тип повреждений. Повреждение левого полушария мозга может привести к языковым расхождениям, то есть к трудностям в правильном распознавании букв, чисел и слов, неспособности использовать визуальные стимулы для понимания различных способов нахождения объекта. Повреждение правой стороны вызывает невербальные проблемы, то есть определение геометрических форм, восприятие фигур и лиц. Почти во всех областях мозга повреждение левой стороны приводит к общим языковым проблемам, тогда как повреждение правой стороны приводит к общему восприятию и навыкам решения проблем.

Повреждение коры головного мозга

Многие исследования различных заболеваний и расстройств, имеющих симптомы потери памяти, предоставили подкрепляющие данные для изучения анатомии мозга и того, какие части мозга больше используются в памяти.

Дегенерация лобно-височной доли и память

Дегенерация лобно-височной доли (FTLD) - распространенная форма деменции из-за дегенерации лобных и височных долей. Исследования показали значительное снижение основных потребностей для правильного функционирования этих долей. автобиографическая область памяти в значительной степени затронута этой болезнью. В одном исследовании пациенты с FTLD были опрошены, и их попросили описать важное событие из пяти разных периодов их жизни. Используя интервью и различные методы визуализации, экспериментаторы надеялись найти связь между паттернами потери объема мозга и производительностью во время интервью.

Посредством обработки изображений, паттерны значительного уменьшения паренхиматозных объемов, которые охватывают лобную и височную доли. При сравнении с контрольной группой пациентов было обнаружено, что объемы паренхимы увеличиваются во время эпизодического воспроизведения и уменьшаются во время семантического воспроизведения. Экспериментаторы обсуждали, что автобиографические эпизодические воспоминания о продолжительности жизни были в значительной степени нарушены у пациентов с ЛВП, и семантическая автобиографическая память, казалось, была сохранена.

Болезнь Паркинсона и память

Болезнь Паркинсона включает как повреждение базальных ганглиев, так и некоторые дисфункции памяти, предполагающие, что базальные ганглии участвуют в определенных типах памяти. У людей, страдающих этим заболеванием, есть проблемы как с рабочей памятью, так и с пространственной памятью.

Большинство людей могут мгновенно и легко использовать зрительно-пространственную память для запоминания местоположений и изображений, но человеку с болезнью Паркинсона это будет сложно. У него или нее также возникнут проблемы с кодированием этой визуальной и пространственной информации в долговременную память. Это предполагает, что базальные ганглии работают как для кодирования, так и для вызова пространственной информации.

Люди с болезнью Паркинсона демонстрируют нарушение рабочей памяти во время выполнения заданий последовательности и задач, связанных с событиями во времени. Им также трудно понять, как использовать свою память, например, когда менять стратегии или поддерживать ход мыслей.

Ссылки

  • Robbins, TW; Кадхим, Z; Ersche KD; Эверит BJ (2008). «Наркомания и системы памяти мозга». Нью-Йоркская академия наук 1141
Последняя правка сделана 2021-05-31 05:07:09
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте