Энторинальная кора - Entorhinal cortex

Энторинальная кора
Gray-Brodman-Entorhinal Cortex EC .png
Медиальная поверхность. (Энторинальная кора приблизительно соответствует областям 28 и 34 слева внизу.)
Медиальная поверхность коры головного мозга - entorhinal cortex.png
Медиальная поверхность правого полушария. Энторинальная кора видна внизу.
Подробности
Произношениеɛntəɹ'ɪnəl
ЧастьВисочная доля
АртерияЗадний мозговой
Сосудистая оболочка
ВенНижняя полосатая
Идентификаторы
латинскийЭнторинальная кора
MeSHD018728
NeuroNames168
НейроЛекс Я БЫbirnlex_1508
Анатомические термины нейроанатомии

В энторинальная кора (EC) является областью мозг расположен в медиальная височная доля и функционирует как концентратор в широко распространенной сети для объем памяти, навигация и восприятие времени.[1] EC является основным интерфейсом между гиппокамп и неокортекс. В ЭК-система гиппокампа играет важную роль в декларативных (автобиографических / эпизодических / семантических) воспоминаниях и, в частности, пространственные воспоминания включая формирование памяти, консолидация памяти, и оптимизация памяти в спать. EC также отвечает за предварительную обработку (знакомство) входных сигналов в рефлексе. мигательная перепонка реакция классического кондиционирования следа; ассоциация импульсов от глаз и ухо происходит в энторинальной коре.

Структура

У грызунов ЭК находится в каудальный конец височная доля. У приматов он расположен в ростральный конец височной доли и тянется дорсолатерально. Обычно его делят на медиальный и боковой регионы с тремя полосами с различными свойствами и связностью, проходящими перпендикулярно всей территории. Отличительной особенностью ЭК является отсутствие клеточных тел там, где должен быть слой IV; этот слой называется рассекающая пластинка.

Подключения

Вид левой энторинальной коры (красный) из-под головного мозга, передняя часть головного мозга вверху. Художественный рендеринг.

Поверхностные слои - слои II и III - ЭК выступают на зубчатые извилины и гиппокамп: Проекты уровня II в первую очередь зубчатые извилины и область СА3 гиппокампа; слой III проецируется в первую очередь на область СА1 гиппокампа и субикулум. Эти слои получают информацию от других областей коры, особенно ассоциативных, периринальный, и парагиппокамп коры головного мозга, а также префронтальная кора. Таким образом, ЭК в целом получает тщательно обработанные входные данные от каждой сенсорной модальности, а также входные данные, относящиеся к текущим когнитивным процессам, хотя следует подчеркнуть, что внутри ЭК эта информация остается, по крайней мере, частично изолированной.

Глубокие слои, особенно слой V, получают один из трех основных выходов гиппокамп и, в свою очередь, ответные связи от других областей коры, которые проецируются на поверхностный ЭК.

Энторинальная кора грызунов имеет модульную организацию с разными свойствами и связями в разных областях.

Площади Бродмана

Функция

Обработка информации нейроном

В 2005 году было обнаружено, что энторинальная кора содержит нейронная карта пространственной среды крыс.[2] В 2014 году Джон О'Киф, Мэй-Бритт Мозер и Эдвард Мозер получили Нобелевская премия по физиологии и медицине, отчасти из-за этого открытия.[3]

У грызунов нейроны латеральной энторинальной коры обладают небольшой пространственной избирательностью,[4] в то время как нейроны медиальной энторинальной коры (MEC) демонстрируют несколько "полей места", которые расположены в шестиугольной структуре и поэтому называются "ячейки сетки Эти поля и расстояние между ними увеличиваются от дорсо-латеральной MEA к вентро-медиальной MEA.[2][5]

Та же группа исследователей обнаружила скоростные клетки в медиальной энторинальной коре головного мозга крыс. Скорость движения переводится из проприоцептивной информации и представлена ​​в этих ячейках как скорость стрельбы. Известно, что клетки срабатывают в зависимости от будущей скорости грызунов.[6]

Недавно была предложена общая теория для выяснения функции reelin-позитивных клеток в слое II энторинальной коры. Согласно этой концепции, эти ячейки, как правило, будут организованы в одномерные кольцевые аттракторы, а в медиальный (в людях: заднемедиальный) часть, будет функционировать как ячейки сетки (анатомически: звездчатые клетки) в то время как в боковой (в людях: переднебоковой), где они проявляются в виде веерных ячеек, позволит кодировать новые эпизодические воспоминания. [7] Эта концепция подчеркивается тем фактом, что веерные клетки энторинальной коры незаменимы для формирования эпизодических воспоминаний у грызунов. [8]

Единичная запись нейронов у людей, играющих видеоигры найти ячейки пути в ЭК, активность которых указывает, идет ли человек по часовой стрелке или против нее. Такие клетки ЭК «направления» пути демонстрируют эту направленную активность независимо от того, где человек ощущает себя, что противопоставляет их размещению клеток в гиппокампе, которые активируются определенными местами.[9]

Нейроны ЭК обрабатывают общую информацию, такую ​​как направленная активность в окружающей среде, которая отличается от нейронов гиппокампа, которые обычно кодируют информацию о конкретных местах. Это говорит о том, что ЭК кодирует общие свойства о текущих контекстах, которые затем используются гиппокампом для создания уникальных представлений из комбинаций этих свойств.[9]

Исследования обычно подчеркивают полезное различие, при котором медиальная энторинальная кора (MEC) в основном поддерживает обработку пространства,[10] тогда как латеральная энторинальная кора (LEC) в основном поддерживает обработку времени.[1]

MEC показывает сильный ~ 8 Гц ритмичная нервная активность известный как тета. Изменения нейронной активности в области мозга приводят к наблюдаемым "бегущая волна "явления поперек длинной оси MEC, аналогичные явлению гиппокамп,[11] из-за асимметричных тета-колебаний.[12] Основная причина этих фазовых сдвигов и изменений формы сигналов неизвестна.

Индивидуальные вариации объема ЭК связаны со вкусовым восприятием. Люди с большим ЭК в левом полушарии обнаружили хинин, источник горечи в тоник, менее горький. [13]

Клиническое значение

Болезнь Альцгеймера

Энторинальная кора - это первая область мозга, которая поражается в Болезнь Альцгеймера; недавний функциональная магнитно-резонансная томография исследование локализовало область боковой энторинальной коры.[14] Лопес и другие.[15] показали в мультимодальном исследовании, что существуют различия в объеме левой энторинальной коры между прогрессирующими (до болезни Альцгеймера) и стабильными пациентами с умеренными когнитивными нарушениями. Эти авторы также обнаружили, что объем левой энторинальной коры обратно коррелирует с уровнем фазовой синхронизации альфа-диапазона между правой передней поясной и височно-затылочной областями.

В 2012 году нейробиологи UCLA провели эксперимент с использованием видеоигры виртуального такси, подключенной к семи пациентам с эпилепсией, с уже имплантированными в их мозг электродами, что позволило исследователям контролировать нейронную активность всякий раз, когда формируются воспоминания. По мере того как исследователи стимулировали нервные волокна энторинальной коры каждого из пациентов во время обучения, они смогли лучше ориентироваться по различным маршрутам и быстрее распознавать ориентиры. Это означало улучшение пространственной памяти пациентов.[16]

Эффект от аэробных упражнений

Исследование показало, что независимо от пола молодые люди с более высокой аэробной подготовкой также имеют больший объем энторинальной коры. Это предполагает, что аэробные упражнения могут иметь положительное влияние на систему памяти медиальной височной доли (которая включает энторинальную кору) у здоровых молодых людей. Это также говорит о том, что физические упражнения, когда они предназначены для повышения аэробной формы, могут иметь положительное влияние на мозг у здоровых молодых людей.[17]

Дополнительные изображения

  • Энторинальная кора, изображенная в правом полушарии головного мозга.


Рекомендации

  1. ^ а б Интегрирование опыта в латеральной энторинальной коре головного мозга Альберт Цао, Йорген Шугар, Ли Лу, Ченг Ван, Джеймс Дж. Книрим, Мэй-Бритт Мозер и Эдвард И. Мозер Naturevolume 561, страницы 57–62 (2018)
  2. ^ а б Хафтинг Т., Фин М., Молден С., Мозер М., Мозер Э. (2005). «Микроструктура пространственной карты энторинальной коры». Природа. 436 (7052): 801–6. Bibcode:2005Натура 436..801H. Дои:10.1038 / природа03721. PMID  15965463. S2CID  4405184.
  3. ^ «Обзор лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине».
  4. ^ Харгривз Э, Рао Г, Ли I, Книрим Дж (2005). «Большая диссоциация между медиальным и латеральным энторинальным входом в дорсальный гиппокамп». Наука. 308 (5729): 1792–4. Bibcode:2005Sci ... 308.1792H. Дои:10.1126 / science.1110449. PMID  15961670. S2CID  24399770.
  5. ^ Фин М, Молден С, Виттер М, Мозер Э, Мозер М (2004). «Пространственное представление в энторинальной коре». Наука. 305 (5688): 1258–64. Bibcode:2004Наука ... 305.1258F. Дои:10.1126 / science.1099901. PMID  15333832.
  6. ^ Кропфф Эм; Кармайкл Дж. Э .; Мозер М-Б; Мозер Э-И (2015). «Скоростные клетки медиальной энторинальной коры». Природа. 523 (7561): 419–424. Bibcode:2015Натура.523..419K. Дои:10.1038 / природа14622. HDL:11336/10493. PMID  26176924. S2CID  4404374.
  7. ^ Ковач К.А. (сентябрь 2020 г.). «Эпизодические воспоминания: как гиппокамп и энторинальные кольцевые аттракторы взаимодействуют для их создания?». Границы системной нейробиологии. 14: 68. Дои:10.3389 / fnsys.2020.559186.
  8. ^ Вандри Б., Гарден Д. Л. Ф., Амброзова В., МакКлюр К., Нолан М. Ф. и Эйндж Дж. А. (январь 2020 г.). «Веерные клетки в слое 2 латеральной энторинальной коры имеют решающее значение для эпизодической памяти». Текущая биология. 30: 1. Дои:10.1016 / j.cub.2019.11.027.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  9. ^ а б Джейкобс Дж., Кахана М.Дж., Экстром А.Д., Моллисон М.В., Фрид I (2010). «Чувство направления в энторинальной коре головного мозга человека». Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (14): 6487–6492. Bibcode:2010PNAS..107.6487J. Дои:10.1073 / pnas.0911213107. ЧВК  2851993. PMID  20308554.
  10. ^ Шмидт-Хибер, Кристоф; Хойссер, Майкл (2013). «Клеточные механизмы пространственной навигации в медиальной энторинальной коре». Природа. 16 (3): 325–331. Дои:10.1038 / номер 3340. PMID  23396102. S2CID  13774938.
  11. ^ Любенов, Евгений В .; Сиапас, Афанасиос Г. (17 мая 2009 г.). «Тета-колебания гиппокампа - это бегущие волны» (PDF). Природа. 459 (7246): 534–539. Bibcode:2009Натура.459..534L. Дои:10.1038 / природа08010. PMID  19489117. S2CID  4429491.
  12. ^ Эрнандес-Перес Дж.Дж., Купер К.В., Ньюман Э.Л. (2020). «Медиальная энторинальная кора головного мозга активируется бегущей волной у крысы». eLife. 9. Дои:10.7554 / eLife.52289. ЧВК  7046467. PMID  32057292.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  13. ^ Hwang LD, Strike LT, Couvy-Duchesne B, de Zubicaray GI, McMahon K, Bresline PA, Reed DR, Martin NG, Wright MJ (2019). «Связь между структурой мозга и ощущаемой интенсивностью сладкого и горького вкусов». Behav. Brain Res. 2 (363): 103–108. Дои:10.1016 / j.bbr.2019.01.046. ЧВК  6470356. PMID  30703394.
  14. ^ Хан У.А., Лю Л., Провенцано Ф.А., Берман Д.Е., Профачи С.П., Слоан Р., Майе Р., Дафф К.Э., Смолл С.А. (2013). «Молекулярные факторы и корковое распространение дисфункции латеральной энторинальной коры при доклинической болезни Альцгеймера». Природа Неврология. 17 (2): 304–311. Дои:10.1038 / №3606. ЧВК  4044925. PMID  24362760.
  15. ^ Lopez, M.E .; Bruna, R .; Aurtenetxe, S .; Pineda-Pardo, J. A .; Marcos, A .; Arrazola, J .; Reinoso, A.I .; Montejo, P .; Bajo, R .; Маэсту, Ф. (2014). "Гиперсинхронизация альфа-диапазона при прогрессирующем легком когнитивном нарушении: исследование магнитоэнцефалографии". Журнал неврологии. 34 (44): 14551–14559. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.0964-14.2014. ЧВК  6608420. PMID  25355209.
  16. ^ Suthana, N .; Haneef, Z .; Stern, J .; Mukamel, R .; Behnke, E .; Knowlton, B .; Фрид И. (2012). «Улучшение памяти и стимуляция глубокого мозга в энторинальной области». Медицинский журнал Новой Англии. 366 (6): 502–510. Дои:10.1056 / NEJMoa1107212. ЧВК  3447081. PMID  22316444.
  17. ^ «Исследование подчеркивает важность физической активности и аэробных упражнений для здорового функционирования мозга». Получено 2017-12-04.

внешняя ссылка

Для описания энторинальной коры см. Desikan RS, Ségonne F, Fischl B, Quinn BT, Dickerson BC, Blacker D, Buckner RL, Dale AM, Maguire RP, Hyman BT, Albert MS, Killiany RJ. Автоматическая система маркировки для разделения коры головного мозга человека на МРТ на интересующие области на основе гирали. Нейроизображение. 1 июля 2006 г.; 31 (3): 968-80.