Hipocampo

Se a mitologia grega antiga chamava o hipocampo de senhor dos peixes, representando-o na forma de um monstro marinho - um cavalo com cauda de peixe, então o hipocampo do cérebro, que é sua estrutura importante, recebeu esse nome devido à semelhança de sua forma no plano axial com um peixe em forma de agulha incomum do gênero Hippocampus - a raia do mar.

Aliás, o segundo nome da estrutura interna curva do lobo temporal do cérebro, dado a ele por anatomistas em meados do século 18 - chifre de Ammon (Cornu Ammonis), está associado ao deus egípcio Amon (no Forma grega - Ammon), que foi retratado com chifres de carneiro.

A estrutura do hipocampo e sua estrutura

O hipocampo é uma estrutura complexa nas profundezas do  lobo temporal do cérebro : entre seu lado medial e o corno inferior do  ventrículo lateral , formando uma de suas paredes.

Estruturas alongadas e interconectadas do hipocampo (dobras da substância cinzenta do arquicórtex dobradas umas nas outras) estão localizadas ao longo do eixo longitudinal do cérebro, uma em cada um dos lobos temporais: o hipocampo direito e o hipocampo esquerdo contralateral a ele. [1]

Em adultos, o tamanho do hipocampo - comprimento da frente para trás - varia de 40-52 mm.

As principais estruturas são o hipocampo propriamente dito (Cornu Ammonis) e o giro denteado (Gyrus dentatus); eles também destacam o córtex subicular, que é a área da substância cinzenta do córtex cerebral em torno do hipocampo.[2]

O chifre de Ammon forma um arco, a parte rostral (frontal) do qual é alargada e é definida como a cabeça do hipocampo, que se curva para trás e para baixo, formando no lado medial do lobo temporal um gancho hipocampal ou uncus (do latim uncus - gancho) - (Uncus hippocampi). Anatomicamente, é a extremidade anterior do giro parahipocampal (Gyrus parahippocampi), que se curva ao redor do próprio hipocampo e se projeta na parte inferior do corno temporal (inferior) do ventrículo lateral.

Também na parte rostral existem espessamentos na forma de três a quatro saliências separadas dos giros corticais, que são chamados de dedos do hipocampo (Digitationes hippocampi).

A parte intermediária da estrutura é definida como o corpo, e a parte dele, chamada alvéolo, é a parte inferior do ventrículo lateral (corno temporal) do cérebro e é quase completamente coberta pelo plexo coróide, que é uma combinação da pia-máter e do epêndima (o tecido que reveste a cavidade ventricular). As fibras da substância branca do alvéolo são coletadas em feixes espessados na forma de uma franja ou fímbria (Fimbria hipocampo), então essas fibras passam para o fórnice do cérebro.

Abaixo do hipocampo está sua saída principal - a parte plana superior do giro para-hipocampal, chamada de subículo. Esta estrutura é separada por uma fenda rudimentar rasa ou sulco do hipocampo (Sulcus hippocampalis), que é uma continuação do sulco do corpo caloso (Sulcus corporis callosi) e corre entre os giros parahipocampal e dentado. [3]

E o giro denteado do hipocampo, também chamado de para-hipocampo, é um sulco côncavo de três camadas separado da fíbria e do subículo por outros sulcos.

Deve-se também ter em mente que o hipocampo e giro dentado e para-hipocampal adjacente, subículo e córtex entorrinal (parte do córtex do lobo temporal) formam a formação do hipocampo - na forma de uma protuberância na parte inferior do corno temporal da lateral ventrículo.

Nesta zona - nas superfícies mediais de ambos os hemisférios do cérebro (Hemispherium cerebralis) - um conjunto de estruturas cerebrais incluídas no sistema límbico do cérebro é localizado  . O sistema límbico e o hipocampo, como uma de suas estruturas (junto com a amígdala, hipotálamo, gânglios da base, giro cingulado, etc.), estão conectados não apenas anatomicamente, mas também funcionalmente. [4]

O suprimento de sangue ao hipocampo é realizado pelos vasos que fornecem sangue aos lobos temporais do cérebro, ou seja, os ramos da artéria cerebral média. Além disso, o sangue entra no hipocampo através dos ramos da artéria cerebral posterior e da artéria coróide anterior. E o fluxo de sangue passa pelas veias temporais - anterior e posterior.

Neurônios hipocampais e neurotransmissores

O córtex hipocampal heterogêneo - alocórtex - é mais fino que o córtex cerebral e consiste na camada molecular superficial (Estrato molecular), a camada intermediária do Estrato pyralidae (consistindo de células piramidais) e uma camada profunda de células polimórficas.

Dependendo das características da estrutura celular do Ammon, o chifre é dividido em quatro áreas ou campos diferentes (os chamados setores de Sommer): CA1, CA2, CA3 (a área do próprio hipocampo, coberta com o dentado giro) e CA4 (no próprio giro dentado).

Juntos, eles formam um circuito (ou circuito) neural trissináptico, no qual as funções de transmissão dos impulsos nervosos são realizadas pelos neurônios do hipocampo, em particular: neurônios piramidais excitatórios de CA1, CA3 e campos do subículo característicos das estruturas das regiões anteriores do cérebro. Neurônios glutamatérgicos piramidais com dendritos (processos aferentes) e axônios (processos eferentes) são os principais tipos de células do  tecido nervoso do  hipocampo.

Além disso, existem neurônios estrelados e células granulares, concentradas na camada de células granulares do giro denteado; Interneurônios GABAérgicos - neurônios intercalares multipolares (associativos) do campo CA2 e parahipocampo; os neurônios cesta (inibitórios) do campo CA3, bem como os interneurônios OLM intermediários recentemente identificados na região CA1. [5]

Mensageiros químicos que são liberados das vesículas secretoras das células principais do hipocampo na fenda sináptica para transmitir impulsos nervosos às células-alvo - neurotransmissores ou neurotransmissores do hipocampo (e de todo o sistema límbico) - são divididos em excitatórios e inibitórios (inibitórios ) Os primeiros incluem glutamato (ácido glutâmico), norepinefrina (norepinefrina), acetilcolina e dopamina, enquanto os últimos incluem GABA (ácido gama-aminobutírico) e serotonina. Dependendo de quais neurotransmissores atuam nos receptores transmembranares nicotínicos (ionotrópicos) e muscarínicos (metabotrópicos) dos circuitos neuronais do hipocampo, ocorre excitação ou supressão da atividade de seus neurônios. [6]

Funções

Qual é a responsabilidade do hipocampo cerebral, que funções ele desempenha no sistema nervoso central? Essa estrutura está conectada com todo o córtex cerebral por vias aferentes indiretas que passam pelo córtex entorrinal e subículo e está envolvida no processamento de informações cognitivas e emocionais. De longe, a ligação entre o hipocampo e a memória é mais conhecida, e os pesquisadores também estão explorando como o hipocampo e a emoção estão ligados.

Os neurocientistas que estudam a função do hipocampo dividem-no topograficamente em parte posterior ou dorsal e parte anterior ou ventral. A parte posterior do hipocampo é responsável pela memória e funções cognitivas, e a parte anterior é responsável pela expressão das emoções. [7]

Acredita-se que, de uma variedade de fontes ao longo das fibras nervosas aderentes (comissuras) do córtex do lobo temporal, as informações chegam ao hipocampo, que ele codifica e combina. A partir da memória de curto prazo,  [8]forma uma memória declarativa de longo prazo (sobre eventos e fatos) devido à potencialização de longo prazo, ou seja, uma forma especial de plasticidade neural - um aumento na atividade dos neurônios e força sináptica. A recuperação de informações sobre o passado (memórias) também é regulada pelo hipocampo. [9]

Além disso, as estruturas do hipocampo estão envolvidas na consolidação da memória espacial e na orientação mediadora no espaço. Esse processo consiste no mapeamento cognitivo das informações espaciais e, como resultado de sua integração no hipocampo, formam-se representações mentais da localização dos objetos. E para isso existe até um tipo especial de neurônios piramidais - células de lugar. Presumivelmente, eles também desempenham um papel importante na memória episódica - fixando informações sobre o ambiente em que certos eventos ocorreram. [10]

Quanto às emoções, a mais importante das estruturas cerebrais que estão diretamente relacionadas a elas é o sistema límbico e sua parte integrante - o hipocampo. [11]

E a este respeito, deve ser esclarecido o que é o círculo do hipocampo. Não é a estrutura anatômica do cérebro, mas a chamada cadeia límbica medial ou círculo emocional papesiano. Considerando o hipotálamo como a fonte da expressão emocional humana, o neuroanatomista americano James Wenceslas Papez apresentou seu conceito de formação e controle cortical das emoções e da memória na década de 1930. Além do hipocampo, esse círculo incluía os corpos mastoides da base do hipotálamo, o núcleo anterior do tálamo, o giro cingulado, o córtex do lobo temporal ao redor do hipocampo e algumas outras estruturas. [12]

Outros estudos esclareceram as conexões funcionais do hipocampo. Em particular, a amígdala (Corpus amygdaloideum), que está localizada no lobo temporal (em frente ao hipocampo), foi reconhecida como o centro emocional do cérebro responsável pela avaliação emocional de eventos, formação de emoções e tomada de decisões emocionais. Como parte do sistema límbico, o hipocampo e a amígdala / amígdala / amígdala trabalham juntos em situações estressantes e quando surgem sentimentos de medo. O giro parahipocampal também está envolvido na reação emocional negativa, e a consolidação de memórias emocionalmente expressas (terríveis) ocorre nos núcleos laterais da amígdala. [13]

Numerosas conexões sinápticas estão localizadas no mesencéfalo do  hipotálamo  e do hipocampo, o que determina sua participação na  resposta ao estresse . Assim, a parte anterior do hipocampo, fornecendo feedback negativo, controla as respostas ao estresse do eixo neuroendócrino funcional do córtex hipotálamo-hipófise-adrenal. [14]

Em busca de uma resposta à questão de como o hipocampo e a visão se relacionam, os estudos neuropsicológicos estabeleceram a participação no reconhecimento visual de objetos complexos e na memorização de objetos do giro parahipocampal e do córtex peririnal (parte do córtex medial Lobo temporal).

E quais conexões o hipocampo e o cérebro olfatório (rinencéfalo) têm é conhecido com certeza. Primeiro, o hipocampo recebe informações do bulbo olfatório (Bulbus olfactorius) por meio da amígdala. Em segundo lugar, o gancho do hipocampo (uncus) é o centro olfatório do córtex cerebral e pode ser atribuído ao rinencéfalo. Em terceiro lugar, o giro parahipocampal, que armazena informações sobre os odores, também está incluído na região cortical, que é responsável pelo cheiro. [15]Leia mais -  Cheiro

Doenças do hipocampo e seus sintomas

Os especialistas atribuem o hipocampo a uma estrutura bastante vulnerável do cérebro, seus danos (incluindo lesão cerebral traumática) e doenças relacionadas podem causar vários sintomas - neurológicos e mentais.

Os métodos modernos de neuroimagem ajudam a identificar alterações morfométricas no hipocampo (seu volume), que estão presentes nos danos por hipóxia e em certas doenças do cérebro, bem como em suas deformidades de redução.

A assimetria do hipocampo é considerada um importante sinal clínico, uma vez que, presumivelmente, o hipocampo direito e esquerdo são afetados de forma diferente durante o envelhecimento. Segundo alguns estudos, o hipocampo esquerdo desempenha o papel principal na memória verbal episódica (lembrança verbal de memórias), e o hipocampo direito desempenha um papel importante na consolidação da memória espacial. De acordo com a medição, em pessoas com mais de 60 anos, a diferença em seus volumes é de 16-18%; aumenta com a idade e, em comparação com as mulheres, os homens têm mais assimetria. [16]

Uma leve diminuição no hipocampo, que ocorre com a idade, é considerada normal: processos atróficos no lobo temporal medial e córtex entorrinal começam a ocorrer mais perto da sétima década. Mas a redução drástica do cavalo-marinho do cérebro aumenta o risco de demência, cujos primeiros sintomas são breves episódios de perda de memória e desorientação. Leia mais no artigo -  Sintomas de demência

A redução do hipocampo é muito mais pronunciada na  doença de Alzheimer . No entanto, ainda não está claro se isso é resultado dessa doença neurodegenerativa ou um pré-requisito para seu desenvolvimento. [17]

Segundo estudos, em pacientes com transtorno depressivo generalizado   e transtornos de estresse de etiologia pós-traumática, há uma diminuição bilateral e unilateral do volume do hipocampo - em 10-20%. A depressão de longo prazo também é acompanhada por uma diminuição ou prejuízo da neurogênese no hipocampo. [18]Segundo os neurofisiologistas, isso se deve ao aumento dos níveis de cortisol. Esse hormônio é produzido e liberado pelo córtex adrenal em resposta ao estresse físico ou emocional, e seu excesso afeta negativamente os neurônios piramidais do hipocampo, prejudicando a memória de longo prazo. É por causa do alto nível de cortisol que o hipocampo encolhe em pacientes com  doença de Itsenko-Cushing . [19], [20]

• Leia também -  Sintomas de estresse

Uma diminuição no número ou alteração das células nervosas no hipocampo também pode estar associada a processos inflamatórios (neuroinflamação) no lobo temporal do cérebro (por exemplo, com meningite bacteriana, com vírus herpes simplex tipo I ou encefalite II) e prolongada ativação da microglia, cujas células imunes (macrófagos) liberam citocinas pró-inflamatórias, proteinases e outras moléculas potencialmente citotóxicas.

O volume dessa estrutura cerebral pode ser reduzido em pacientes com  gliomas  cerebrais, pois as células tumorais produzem no espaço extracelular o neurotransmissor glutamato, cujo excesso leva à morte dos neurônios do hipocampo.

Além disso, uma série de estudos com análise volumétrica de ressonância magnética do hipocampo registrou sua diminuição em lesões cerebrais traumáticas, epilepsia, comprometimento cognitivo moderado, doenças de Parkinson e Huntington,  esquizofrenia , síndromes de Down e Turner. [21]

A desnutrição do tecido nervoso - hipotrofia do hipocampo - pode ter etiologia isquêmica após o acidente vascular cerebral; na toxicodependência, em particular opióides, observa-se hipotrofia, devido a distúrbios do metabolismo da dopamina por substâncias psicoativas.

Os distúrbios causados pela falta de certos elementos afetam o trofismo do tecido nervoso de todo o hipocampo, afetando negativamente o funcionamento do sistema nervoso central. Assim, a vitamina B1 ou tiamina e o hipocampo estão ligados pelo fato de que nos casos de deficiência crônica dessa vitamina, os processos de formação da memória de curto prazo são interrompidos. Descobriu-se que com a falta de tiamina (o risco é aumentado em alcoólatras) no giro denteado e campos hipocampais CA1 e CA3, o número de neurônios piramidais e a densidade de seus processos aferentes podem diminuir, razão pela qual existem interrupções na transmissão dos impulsos nervosos. [22],  [23]A falha de tiaminovaya longa pode causar  a síndrome de Korsakoff .

Uma diminuição progressiva no volume do tecido nervoso com a perda de neurônios - atrofia do hipocampo - ocorre em quase as mesmas doenças, incluindo Alzheimer e doenças de Itsenko-Cushing. Os fatores de risco para o seu desenvolvimento são considerados doenças cardiovasculares, depressão e condições de estresse, estado de mal epiléptico, diabetes mellitus, hipertensão arterial,  [24]obesidade. Os sintomas incluem perda de memória (no Alzheimer, antes da amnésia  anterógrada )  [25],  [26]dificuldade com processos familiares, definição espacial e expressão verbal. [27]

Se a organização estrutural das células dos campos do corno de Ammon e da região do subículo for perturbada e uma parte dos neurônios piramidais (atrofia) for perdida - com a expansão do interstício e a proliferação das células gliais (gliose) - o a esclerose do hipocampo é determinada - esclerose mesial do hipocampo, esclerose mesial temporal ou esclerose do lobo temporal mesial. A esclerose ocorre em pacientes com demência (causando perda de memória episódica e de longo prazo) e também leva à  epilepsia do lobo temporal . [28]Às vezes, é definida como temporal límbica ou hipocampal, ou seja, epilepsia hipocampal. Seu desenvolvimento está associado à perda de interneurônios inibitórios (GABAérgicos) (o que reduz a capacidade de filtrar sinais aferentes do córtex entorrinal e leva à hiperexcitabilidade), neurogênese prejudicada e proliferação de axônios de células granulares da zilina dentada. Mais informações no artigo -  Epilepsia e convulsões epilépticas - Sintomas

Conforme evidenciado pela prática clínica, os tumores do hipocampo raramente são encontrados nessa estrutura cerebral e, na maioria dos casos, é um tumor ganglioglioma ou neuroepitelial disembrioplásico - uma neoplasia glioneuronal benigna de crescimento lento, consistindo principalmente de células gliais. Na maioria das vezes ocorre na infância e na juventude; os principais sintomas são cefaleia e convulsões crônicas intratáveis.

Anomalias congênitas do hipocampo

Com tais malformações do córtex cerebral, como displasia cortical focal, hemimegalencefalia (aumento unilateral do córtex cerebral), esquizencefalia (presença de fendas corticais anormais), polimicrogiria (diminuição das convoluções), bem como acompanhada de convulsões e visuais distúrbios espaciais do hipocampo do nódulo periventricular.

O aumento anormal da amígdala e do hipocampo foi identificado por pesquisadores na presença  de síndrome do autismo na primeira infância . O aumento bilateral do hipocampo é observado em crianças com  lisencefalia do cérebro , espessamento anormal dos giros (paquigiria) ou com heterotopia laminar subcortical - uma duplicação do córtex cerebral, uma manifestação das quais são as crises epilépticas. Mais informações nos materiais:

• Malformações cerebrais
• Disgenesia do cérebro

A hipoplasia do hipocampo, e freqüentemente do corpo caloso, associada ao subdesenvolvimento do cérebro, é detectada em recém-nascidos com encefalopatia grave com uma mutação do gene WWOX que codifica a enzima oxidorredutase. Essa anomalia congênita, levando à morte precoce, se manifesta pela falta de movimento espontâneo do bebê e de resposta a estímulos visuais, bem como convulsões (que aparecem várias semanas após o nascimento).

A inversão do hipocampo - uma mudança em sua posição anatômica e forma - também representa uma malformação intrauterina do próprio hipocampo (Cornu Ammonis), cuja formação a partir das dobras da substância cinzenta do arquicórtex é concluída por volta da 25ª semana de gravidez.

Inversão incompleta do hipocampo, assim como má rotação do hipocampo ou inversão do hipocampo com má rotação, é a formação de um hipocampo esférico ou piramidal, que é mais frequentemente observado no lobo temporal esquerdo - com diminuição de tamanho. Mudanças morfológicas em sulcos próximos podem ser observadas. A anomalia é detectada em pacientes com e sem crises convulsivas, na presença de outros defeitos intracranianos e na ausência destes.

Uma anomalia congênita também é um cisto hipocampal - uma pequena cavidade cheia de líquido cefalorraquidiano (um espaço perivascular expandido delimitado por uma parede fina) de forma arredondada. Os cistos residuais do hipocampo, sinônimos de cistos remanescentes do sulco (Sulcus hippocampalis), são formados com a involução incompleta da fissura hipocampal embrionária durante o desenvolvimento intrauterino. A localização característica dos cistos é lateralmente no ápice do sulco hipocampal, entre Cornu Ammonis e Gyrus dentatus. Eles não se manifestam de forma alguma e, na maioria das vezes, são descobertos por acaso durante estudos rotineiros de ressonância magnética do cérebro. De acordo com alguns relatos, eles são detectados em quase 25% dos adultos.

Hipocampo e coronavírus

Desde o início da disseminação da covid-19, os médicos notaram em muitos pacientes recuperados esquecimento, ansiedade, humor depressivo, eles freqüentemente ouvem queixas de "névoa na cabeça" e aumento da irritabilidade.

O coronavírus que causa o covid-19 é conhecido por entrar nas células através de receptores no bulbo olfatório (Bulbus olfactorius), resultando em sintomas como anosmia ou perda do olfato.

O bulbo olfatório está associado ao hipocampo, e pesquisadores de doenças neurodegenerativas da Associação de Alzheimer afirmam que ele é responsável pelo comprometimento cognitivo observado em pacientes com 19 covid, em particular problemas de memória de curto prazo.

Recentemente, foi anunciado que pretendem iniciar um estudo em larga escala sobre os efeitos do coronavírus no cérebro e as causas do declínio cognitivo em um futuro próximo, no qual participarão cientistas de quase quatro dezenas de países - sob orientação técnica e coordenação da OMS.

Leia também - o  coronavírus permanece no cérebro mesmo após a recuperação

Diagnóstico das doenças do hipocampo

Os principais métodos de diagnóstico de doenças associadas a determinados danos às estruturas do hipocampo incluem o  estudo da esfera neuropsíquica , a ressonância magnética e a  tomografia computadorizada do cérebro .

Os médicos preferem visualizar o hipocampo na ressonância magnética: com imagens padrão sagitais ponderadas em T1, coronais e axiais em difusão, imagens axiais ponderadas em T2 de todo o cérebro e imagens coronais ponderadas em T2 dos lobos temporais. Para identificar alterações patológicas nos campos do próprio hipocampo, giros dentados ou para-hipocampais, a RM 3T é usada; uma varredura de ressonância magnética com um campo mais alto pode ser necessária. [29]

Também realizadas:  ultrassonografia Doppler dos vasos do cérebro , EEG -  encifalografia  do cérebro.

Detalhes em publicações:

• Epilepsia - Diagnóstico
• Transtorno Depressivo - Diagnóstico

Tratamento de doenças do hipocampo

Anomalias congênitas do hipocampo associadas ao subdesenvolvimento e redução de deformidades do cérebro não podem ser curadas: as crianças estão fadadas à deficiência devido a  deficiências cognitivas de  gravidade variável e distúrbios comportamentais associados.

Como algumas das doenças listadas acima são tratadas? Ler em publicações:

• Epilepsia - Tratamento
• Demência na doença de Alzheimer - Tratamento
• Novos tratamentos para a doença de Alzheimer
• Tratamento de depressão
• Vitaminas para o cérebro

Nos casos em que os anticonvulsivantes, ou seja, os  antiepilépticos,  não suportam as crises na epilepsia do lobo temporal mesial, eles  [30]recorrem ao menos ao tratamento cirúrgico.

As operações incluem: hipocampectomia - remoção do hipocampo; ectomia limitada ou estendida de zonas epileptogênicas (ressecção ou excisão das estruturas afetadas); lobectomia temporal com preservação do hipocampo; ressecção seletiva do hipocampo e tonsila (amígdala-hipocampectomia). [31]

De acordo com estatísticas clínicas estrangeiras, em 50-53% dos casos após a cirurgia, as convulsões epilépticas em pacientes param, 25-30% dos pacientes operados têm convulsões 3-4 vezes por ano.

Como treinar o hipocampo?

Uma vez que o hipocampo (seu giro denteado) é uma das poucas estruturas cerebrais onde ocorre a neurogênese ou regeneração nervosa - a formação de novos neurônios, o processo de comprometimento da memória (desde que a doença subjacente seja tratada) pode ser positivamente influenciado pelo exercício.

Está comprovado que os  exercícios esportivos aeróbicos  e qualquer atividade física (principalmente na velhice) contribuem para a sobrevivência dos neurônios e estimulam a formação de novas células nervosas no hipocampo. A propósito, o exercício reduz o estresse e melhora a depressão. [32],  [33], 

Além disso, a estimulação cognitiva ajuda a treinar o hipocampo, ou seja, exercícios mentais: memorizar poesia, ler, fazer palavras cruzadas, jogar xadrez, etc.

Como aumentar o hipocampo, porque na velhice ele fica menor? Um remédio comprovado pelos pesquisadores é o exercício, que aumenta a perfusão do hipocampo, e a formação de novas células do tecido nervoso é mais ativa.

Como restaurar o hipocampo após o estresse? Envolva-se na meditação da atenção plena, que é uma prática de treinamento da mente destinada a desacelerar os pensamentos em execução, liberar a negatividade e alcançar paz mental e corporal. Um estudo de uma universidade do Leste Asiático mostrou que a meditação pode ajudar a reduzir os níveis de cortisol no sangue.