Hipokampus, hipokampusun konumu ve hipokampusun işlevleri
Limbik sistemin içinde yer alan yapılardan birisi olan hipokampus adını Yunancadan gelen denizatı kelimesinden (EN: seahorse) almaktadır. Bunun sebebi hipokampusun beyinden bağımsız olarak incelendiğinde aynı bir denizatını andırmasından ötürüdür. Amigdala gibi sıklıkla tekil olarak adlandırdığımız hipokampus da aslında tekil bir yapı değildir. Beyinde 2 adet hipokampi yer almakta ve bunlara hipokampus denilmektedir. Hipokampus, serebral korteksin altındaki temporal lobda kavisli bir yapı olarak konumlanır (Kulağın hemen üst tarafı).
Hipokampus insan beyninin flash sürücüsü olarak tanımlanır ve bellek konsolidasyonu (Konsolidasyon, hatıraları erişilebilir hale getirme sürecidir. Esasen beyine bir harita veya indeks oluşturarak, ihtiyaç duyulduğunda hatıraların alınabilmesini sağlar. Kodlamaları birleştirme.) ve karar verme gibi sorumluluklar ile ilişkilendirilmektedir. Hipokampus yapı ve işlev olarak bu şekilde tanımlansa da bir flash sürücüsünden çok daha fazla karışıktır.
Hipokampus hafızada bağlamsal anılara kaydetmesinin yanı sıra belli gerekçelerle beraber (Karar verme, gelecekte belli başlı güvenlik kullanımları) kısa süreli belleği uzun süreli belleğe dönüştüren bir kayıt etme bölgesidir (Arşivleme). Özellikle kişinin sözel ve sembolik olarak düşünmesini gerektiren bir durumda erişilebilecek bilgileri konsolide etme (Birleştirme) mekanizmasına sahiptir (Epizodik hafıza üzerindeki etkisi). Bir belleğin üç aşaması vardır. Bunlar sırasıyla: kayıt, depolama ve bilginin gerektiğinde geri alınmasıdır. Belli başlı inceleme çalışmaları (NCBI) (Otopsi ve görüntüleme çalışmaları) hipokampusun hafıza için gerekli bir etmen olduğunu göstermiş ve bu çalışmalar da hipokampusun hafızadaki rolünü kanıtlar düzeydedir. Hipokampus bu işlevleri yerine getirirken amigdala, hipotalamus, septum ve mammiller cisim ile yakından çalışır ve aralarındaki ilişki düzeyi çok fazladır. Hatta bu yapılardan herhangi birinin uyarılması hipokampusu da marjinal (Sıra dışı) bir şekilde uyarır. Bunun yanında Hipokampus özel olarak forniks (Hipokampusun en büyük mezkezden çevreye açılan yolu) yoluyla başta ön talamus, hipotalamus olmak üzere daha büyük limbik sistemleri de içeren yapılar arasından yüksek sinyaller mevcuttur (Fazlaca etkileşim oluşturabilir.). Hipokampus aynı zamanda fazlaca uyarılabilir bir limbik sistem elemanıdır. Şöyle açıklamak gerekirse: Zayıf elektriksel uyarı şeklinde olan kokusal, görsel, işitsel ve dokunsal duyulardan aktarılan ve hafızaya kodlamaya yardımcı olan faktörleri uzun ve sürekli bir uyarım haline getirebilir (Yardımcı faktörleri de bilginin belleğe daha sembolik olarak kayıt edilmesi için kullanabilir. Anılara duyularla güçlendirme). Hipokampus daha alt seviyedeki hayvanlarda ise koku algısına dayalı olarak ne tür yemekleri yiyecekleri konusunda fikir sağlarken buna ek olarak tehlike faktörleri konusunda da bilgi sağlar. (Bağlamsal anı ve uzun süreli bellek oluşumu)
Aynı şekilde hipokampus çevreden topladığı duyusal verilerle birlikte uzamsal (Geometrik) bellek oluşturur dolayısıyla bu mekansal veriye bağlı olarak caddeleri, sokakları, evlerin mimarisini yani çevremizdeki nesneleri kodlayabiliriz. (Hipokampusun mekansal navigasyon özelliği) Uzamsal hafızalarda beyin bilişsel bir harita oluşturur. 16 erkek sağ elini kullanan Londra taksi şoförlerinde ve bununla kıyas olması açısından 50 sağlıklı ve yine sağ elini kullanan (Taksi kullanmayan) gruplar arasında yapılan çalışmalarda hipokampal gri madde hacminin taksi şoförlerinde daha fazla olduğu kaydedilmiştir. (Mekansal navigasyon yani uzamsal bellek oluşumu)
Sonuç olarak hipokampusun iki çeşit hafızayı işlemede önemli bir role sahip olduğunu söyleyebiliriz: Deklaratif anılar (Olayları bağlamsal olarak inceleyen ve yeni bilgileri kaydeden anı türü) ve mekansal anılar (Yolları ve rotaları kaydeden anı türü).
Hipokampusun anatomisi
Hipokampus, cornu ammonis (CA) ve dentat girustan (DG) (Beyin kabuğu kıvrımı) adlı iki yapıdan oluşmuştur. Farklı katmanlarını tanımlan denizatı veya koç boynuzu benzeri yapıya cornu ammonis (CA) denilir. Dört adet hipokampal alt alan bulunmaktadır ve bunlar histolojik şekilde ayrılıp heterojen bir yapıdadır: CA1, CA2, CA3 ve CA4. Bu hipokampal oluşumların isimleri ilgili bölgeleri daha iyi belirtebilmek amacıyla konulmuştur. Bu yapılar hipokampusun ana işlevlerini yerine getirir (Hafıza, uzamsal bellek vs.).
Dentat girusun ise hipokampusa duyusal (Koku, dokunma vs.) bilgiyi hipokampusa sağladığı yönünde araştırmalar vardır. Bunun yanında dentat girus aldığı duyusal bilgiyi sınıflandırır ve uygun içerikle ilişkilendirerek hipokampusa bu bilgiyi sağlar. Bu şekilde bellekte yer alan hatıralar doğru bir şekilde kodlanmış olur.
NOT: Dentat girusla ilgili bilinmesi gereken bir şey: Maymun ve insan dentat girus bağlantılarının çoğu henüz araştırılmamıştır. Belli başlı bulgular sıçan beyni üzerinden yapılmıştır. Yukarıdaki anlatılanlar insan beyni için de geçerli olanlardır.
Hipokampus ve nörogenez (Nörojenez)
Hipokampus yalnızca beynin hafıza, karar verme ve mekansal bellek özelliklerinden sorumlu değildir. Aynı zamanda beyindeki nöronların yenilenmesi açısından da beynin en önemli yapıları arasında gelmektedir. Bu noktada hipokampusun dentat girus bölgesinde beynin hasarlı bölgesini yeni nöronlar üreterek onarmasını ve hücrelerinin gelişimi yani nörogenez (Nörojenez) yapan bir özelliğine atıfta bulunulabilir. Hatta bu noktada birçok sinirbilimci hipokampusu beynin yenilenme merkezi olarak adlandırır. Bunun sebebi ise hipokampusun yetişkin bir beyinde progenitör hücre (Öncü: organ bütünlüğünü ve fonksiyonunu tamamlamak için ölü hücrelerin yerini alan hücreler) üreten tek mekanizma olmasındandır. Bu hücreler farklılaşmasıyla birlikte farklı beyin hücrelerine dönüşebildiği ve hasarlı bölgeye göç edebildiği için herhangi bir beyin hasarında beynin kendi kendini tedavi etmesinde önemli bir yer tutmaktadır. (Hipokampusun norogenez özelliği hasarlı beyin dokularını onarabilir.)
Hipokampus disfonksiyonu
Hipokampus disfonksiyonu yani hipokampusun doku bozukluğu, hacimsel anormallik (Atrofi) gibi vb. sebeplerden ötürü işlevini tam anlamıyla yerine getirememesi ve sonucunda fizyolojik ve psikolojik farklılıkların oluşmasıdır. Hipokampus bozukluğunda meydana gelebilecek sonuçları maddelemek gerekirse:
• Hafıza kaybı: Anılar noktasında hipokampus anıların bağlamsal olarak düzenlenmesinde ve uzun süreli belleğe kaydedilip gerektiğinde geri alınmasından sorumludur (Konsolidasyon). Hipokampusta herhangi bir doku bozukluğu veya hacimsel anormallikte hafızada hasar veya eksikliğe bağlı olarak hafif ila şiddetli bir hafıza kaybı yaşanabilir.
• Oryantasyon bozukluğu: Değişen çevre koşullarına adapte olunmasında problem açığa çıkar. Bunu uzamsal bellek ile ilişkilendirebilmek mümkündür. Çünkü bu bozuklukta değişen çevreye uyum sorunu olduğu gibi daha önceden görülmüş bir yerin belleğe kaydedilemediği de görülmüştür. Bu, oryantasyonun çeşidine bağlı olarak farklılık gösterebilir. Örneğin; bu olay bir kişiye, zamana ve nesneye de olabilir.
NOT: Hafıza kaybı ve oryantasyon bozukluğu gibi sorunlar başta olmak üzere Alzheimer hastalığının temel semptomlarının hipokampal aktivite üzerinde ile ilişkili olduğu ve bu sorunların varlığında hipokampal aktivitenin düştüğü gözlemlenmiştir. (ResearchGate: hastalıklı durumlarda aktivite) Bunun yanında hipokampal atrofinin (Hacim küçülmesi) doğrudan ilişkili olduğu diğer hastalık durumları da şunlardır: Şizofreni, epilepsi, cushing hastalığı, hipertansiyon, bipolar bozukluk, şiddetli depresyon vb.
• Yeni anılar oluşturamamak: Hipokampus kısa süreli belleği konsolidasyon yaparak uzun süreli belleğe taşır. Kısa süreli anıların uzun süreli anılara dönüştürülememesi durumunda kişi yaşanmış hayat tecrübe ve bilgisinin dışında kalmış olur.
• Uzun süreli belleğe yeni bilgiler alamamak: Hipokampusun atrofisi veya doku hasarı durumunda uzun süreli bellek yapısı da zarar görecektir. Bu zarar önceden konuştuğumuz cümle yapısını kelimeleri unutmaya başladığımızdan kaynaklanan unutma; daha önceden ortak anıları paylaştığımız tanıdık kişilerin, yerlerin, nesnelerin yavaş yavaş hatırlanmasının uzamsal belleğin hasar görmesinden kaynaklandığı silinme ve ezber yaparken uzamsal belleğin yeterli derecede çalışmamasından kaynaklanan ezberin gerçekleşmemesi ve yeni bilgiler kazanamama olayları vb. şeklinde açıklanabilir.
• Yönleri hatırlayamamak: Hipokampus mekansal navigasyon özellliği ile uzamsal belleğe çevreyi bilişsel olarak kaydeder. Bu şekilde yön bilgisi de oluşturulmuş olur. Hipokampusun atrofisi ya da dokusunun bozulması durumunda kişi mekansal navigasyonunun etkili olamamasından ötürü sorun yaşar.
Hipokampus hasarının tedavisi
Hipokampus, nörogenez olayları ile fazlasıyla bağlantılı olduğu için bu noktada beynin kendi kendini tedavi edebilme seçeneği doğar. Aşağıda kişinin kendi kendine yapabildiği, BDNF (Beyin-türevli nörotrofik faktör: nöronların gelişiminde, canlılığında ve işlevlerinin sürdürülmesinde bir protein.) üretimini artıran ve nörogenezi daha çok tetiklemesi adına yapılabilecek faaliyetler yer almaktadır:
• Egzersiz: İnsanlar yaşlandıkça (Geç yetişkinlik safhasında) hipokampuslarında hacim küçülmeleri yaşanmaya başlanır. Ancak yapılan bir çalışmada (PubMed: egzersiz) incelenen yetişkinlerde şu sonuç ortaya çıktı: Egzersiz yapan kişilerde hipokampal hacmin %2 oranında artırdığı görülmüş ve yaşa bağlı hacim kaybı 1 ila 2 yıl arasında etkili bir şekilde tersine çevrildiği gözlemlenmişti. Bu zindelik hareketin hipokampusu hacim kaybına karşı koruduğu bulgular neticesinde düşünülmektedir.
• Beyni sürekli olarak uyarmak (Tetiklemek): Beyin uyarıldığı zaman sürekli yeni nöron ateşler ve bu faaliyet BDFN (Beyin-türevli nörotrofik faktör: nöronların gelişiminde, canlılığında ve işlevlerinin sürdürülmesinde rol alan bir protein.) üretimini artırmasıyla yeni nöron yollarının oluşmasına yardımcı olur. Bu noktada bilişsel faaliyetler yapmak beyin hasarının onarılmasına büyük rol oynayabilir. Bunlar bulmaca, satranç, sudoku, belli başlı hafıza stratejileri ve bilişsel eğitimler almak olabilir.
• Diyet şekli: Belli başlı gıdaların bazıları BDFN’yi (Beyin-türevli nörotrofik faktör: nöronların gelişiminde, canlılığında ve işlevlerinin sürdürülmesinde rol alan bir protein.) yükseltmektedir. Bunlar somon gibi yağlı balıklar, bitter çikolata, yaban mersini ve zerdeçal kökü gibi gıdalardır. Bu gibi gıdalar hafızayı güçlendirmekle beraber BDFN’yi tetiklemekte dolayısıyla nörogenezin tetiklenmesine de yardım etmektedir. Bu da hipokampusun kendisini onarması açısından büyük bir önem taşımaktadır. Bunun yanında doymuş yağ içeren besinler de BDFN’yi düşürdüğü için azaltılmalıdır. Bunlar süt ve süt ürünleri, işlenmiş et vb. gibi gıdalardır.
Kaynaklar
- Simply Psychology(Hipokampus tanımı, yapı ve işlevleri)
- NeuroscientificallyChallenged(Hipokampusun konumu)
- NCBI(Hipokampus yapı ve işlevleri, hipokampus anatomisi)
- Netinbag(Bellek Konsolidasyonu)
- Tutor2u(Hipokampusun mekansal navigasyondaki rolü: çalışma)
- WILEY(Hipokampus anatomisi)
- Doktor Fizik(Dentat girusun işlevleri)
- NCBI(Dentat girusun işlevleri)
- ResearchGate(Hipokampusun hastalıklı durumlarda aktiviteleri)
- FlintreHab(Hipokampus ve nörogenez, tedavi)
- PubMed(Hipokampus ve egzersiz)
- Nature(erişkin insan hipokampüsünde nörogenez)
Bu eserin kullanım hakları ve dağıtımı PerEXP Teamworks’e aittir.