Hipokampus

Rozbalit box

Obsah boxu

Hipokampus (latinsky hippocampus, česky někdy mořský koník) je párová struktura ve střední části spánkového laloku mozku, která hraje klíčovou roli při tvorbě, organizaci a ukládání vzpomínek a při prostorové orientaci. Je součástí limbického systému a patří k evolučně nejstarším částem mozkové kůry, zvaným archicortex.

Název pochází z řeckého hippos (kůň) a kampos (mořská příšera), protože na anatomickém řezu svým tvarem připomíná mořského koníka. Hipokampus funguje jako "brána paměti" – je nezbytný pro přeměnu krátkodobých prožitků na trvalé vzpomínky (konsolidace paměti). Pokud dojde k jeho oboustrannému zničení, člověk ztrácí schopnost učit se nové věci (anterográdní amnézie), ačkoliv jeho inteligence a staré vzpomínky zůstávají zachovány.

Hipokampus je také unikátní tím, že je jedním z mála míst v dospělém mozku savců, kde prokazatelně vznikají nové neurony (neurogeneze), což z něj činí klíčový objekt zájmu při výzkumu léčby depresí a demencí.

🧠 Hipokampus pro laiky: Knihovník a GPS

Pochopení hipokampu je zásadní pro pochopení toho, kdo jsme. Naše identita je tvořena našimi vzpomínkami a hipokampus je jejich strážcem.

Tlačítko "Uložit"

Představte si, že píšete dokument na počítači (prožíváte den). Vše vidíte na monitoru (krátkodobá paměť). Ale pokud vypadne proud a vy jste nestiskli "Uložit", vše zmizí. Hipokampus je to tlačítko **Uložit**.

Během dne hipokampus sbírá informace.
Během spánku (zejména ve fázích SWS a REM) tyto informace "přehrává" do neokortexu (na pevný disk), kde se uloží trvale.
Pokud se hipokampus poškodí, žijete v "věčném teď". Můžete vést inteligentní rozhovor, ale pokud odejdete z místnosti a vrátíte se za 5 minut, nebudete vědět, s kým jste mluvili. (Případ filmu 50x a stále poprvé, který je inspirován skutečnou poruchou hipokampu).

Vnitřní Google Maps

Hipokampus není jen o čase (vzpomínky), ale i o prostoru (mapy). Obsahuje speciální buňky (place cells), které fungují jako souřadnice GPS. Když vejdete do známé místnosti, v hipokampu se rozsvítí konkrétní neurony, které říkají: "Jsi v kuchyni". Díky tomu trefíte potmě na záchod nebo víte, kudy jít do práce, aniž byste nad tím přemýšleli. Pokud se hipokampus zmenší (např. u Alzheimera), prvním příznakem je často to, že člověk zabloudí na známém místě.

Kanárek v dole (Citlivost na stres)

Hipokampus je extrémně citlivý a křehký. Je to "kanárek v dole" našeho mozku.

Má na svém povrchu obrovské množství receptorů pro stresový hormon kortizol.
Když jsme ve stresu, kortizol zaplaví hipokampus a doslova ho "vypne" (proto si při stresu u zkoušky nemůžete vzpomenout, i když jste se učili).
Při chronickém stresu nebo depresi začnou buňky hipokampu odumírat a struktura se fyzicky scvrkává.

🏛️ Anatomická struktura: Cesta vzpomínky

Hipokampus není homogenní hmota, ale složitý obvod s přesně definovaným tokem informací, známý jako **trisynaptický okruh**.

Části hipokampu

Striktně anatomicky se dělí na tři podélné zóny:

**Zubatý závit (Gyrus dentatus):** Vstupní brána. Zde dochází k neurogenezi (zde se rodí nové buňky). Vypadá jako zoubky pily.
**Ammonův roh (Cornu Ammonis - CA):** Dělí se na pole CA1, CA2, CA3 a CA4. Jsou to vrstvy pyramidových neuronů.
**Subiculum:** Výstupní brána, která posílá zpracované informace zpět do kůry.

Tok informací (Trisynaptická smyčka)

Jak vzniká vzpomínka na neuronální úrovni?

**Vstup:** Informace z celého mozku (zrak, sluch, emoce) přicházejí přes **Entorhinální kůru** (brána ve spánkovém laloku).
**Krok 1 (Perforant path):** Signál jde z entorhinální kůry do Gyrus dentatus.
**Krok 2 (Mossy fibers):** Z Gyrus dentatus jde signál do oblasti CA3. (Zde dochází k propojení souvislostí – tzv. pattern completion).
**Krok 3 (Schaffer collaterals):** Z CA3 jde signál do CA1. (Klíčové pro časové řazení vzpomínek).
**Výstup:** Z CA1 jde signál přes Subiculum zpět do entorhinální kůry a odtud do neokortexu k trvalému uložení.

🗺️ Funkce: Více než jen paměť

1. Deklarativní paměť

Hipokampus je nezbytný pro **epizodickou paměť** (co jsem měl k snídani, kde jsem byl na dovolené) a **sémantickou paměť** (fakta, hlavní města).

Důležité: Nepotřebujeme ho pro **procedurální paměť** (jak jezdit na kole). Pacient H.M. se mohl naučit nové motorické dovednosti, i když si nepamatoval, že se je učil.

2. Prostorová navigace (Nobelova cena 2014)

V roce 2014 získali John O'Keefe a manželé Edvard Moser a May-Britt Moser Nobelovu cenu za objev "vnitřního GPS".

**Place cells (Místní buňky):** V hipokampu. Aktivují se jen na konkrétním místě v prostoru (např. v severním rohu klece).
**Grid cells (Mřížkové buňky):** V entorhinální kůře (vstup do hipokampu). Vytvářejí v mozku souřadnicovou síť (jako čtverečkovaný papír), podle které se orientujeme.

3. Behaviorální inhibice (BIS)

Hipokampus je součástí systému, který nám říká: "Zastav se a buď opatrný." Když vstoupíme do nového nebo nebezpečného prostředí, hipokampus potlačí impulzivní chování a zvýší ostražitost (ve spolupráci s amygdalou). Poškození hipokampu vede k hyperaktivitě a neschopnosti tlumit reakce.

🚕 Neuroplasticita: Studie londýnských taxikářů

Hipokampus je důkazem, že mozek se mění i v dospělosti podle toho, jak ho používáme. Slavná studie **Eleanor Maguireové** (2000) zkoumala mozky londýnských taxikářů. Ti musí složit extrémně náročnou zkoušku ("The Knowledge"), která vyžaduje zapamatovat si 25 000 ulic a tisíce tras nazpaměť.

**Výsledek:** Taxikáři, kteří zkoušku složili, měli **významně zvětšený zadní hipokampus** (oblast pro prostorovou paměť) oproti běžné populaci.
Čím déle jezdili, tím byl hipokampus větší.
Cena za adaptaci: Přední část hipokampu (pro nové vizuální asociace) byla u nich naopak menší.

🧪 Neurogeneze: Mozek dorůstá

Dlouho platilo dogma, že "nervové buňky se neobnovují". V roce 1998 Fred Gage prokázal, že v **Gyrus dentatus** lidského hipokampu vznikají nové neurony po celý život (adultní neurogeneze).

**Co podporuje růst:**
- **Aerobní cvičení:** Běhání zvyšuje produkci proteinu BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor), což je "hnojivo" pro hipokampus.
- **Učení:** Obohacené prostředí stimuluje přežití nových buněk.
- **Antidepresiva (SSRI):** Trvá 3–4 týdny, než zaberou. Přesně tak dlouho trvá, než nový neuron v hipokampu dozraje a zapojí se do sítě. Předpokládá se, že léčba deprese funguje právě díky obnově hipokampu.
**Co zabíjí buňky:**
- **Stres (Kortizol):** Chronický stres zastavuje dělení buněk.
- **Alkohol:** Ve velkých dávkách je neurotoxický přímo pro hipokampus (proto máme "okno" po opici).

⚕️ Patologie: Když se paměť hroutí

Hipokampus je "Achillova pata" mozku – je citlivý na nedostatek kyslíku (hypoxii), záněty i toxiny.

Pacient H.M. (Henry Molaison)

Nejslavnější pacient v dějinách neurovědy. V roce 1953 mu chirurgové (ve snaze vyléčit těžkou epilepsii) odstranili oba hipokampy.

**Výsledek:** Epilepsie ustoupila, ale Henry ztratil schopnost tvořit nové vzpomínky. Pamatoval si dětství, věděl, kdo je prezident (Eisenhower), ale nepamatoval si, že před chvílí snídal. Žil v permanentní přítomnosti až do své smrti v roce 2008. Jeho případ definoval rozdíl mezi procedurální a deklarativní pamětí.

Alzheimerova choroba

Hipokampus je obvykle **prvním** místem, kde se nemoc projeví. Hromadí se zde plaky beta-amyloidu a neurofibrilární klubka.

Pacient začne zapomínat, kam dal klíče, ztrácí se na cestě domů. Staré vzpomínky (uložené v kůře) mizí až mnohem později.

Mesiální temporální skleróza

Jizvení (skleróza) hipokampu je nejčastější příčinou lékům odolné epilepsie u dospělých. Poškozené neurony v CA1 a CA3 "zkratují" a vyvolávají záchvaty. Často se řeší chirurgickým odstraněním jednoho hipokampu.

Zdroje