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Hippocampus essentiell für die Gedächtniserkennung, Studie zeigt

Der Hippocampus - eine kleine Hirnregion, von der bekannt ist, dass sie für Gedächtnis und räumliche Navigation wichtig ist - unterstützt sowohl die Erinnerung als auch die Vertrautheit, die beiden Prozesse der Erinnerungswahrnehmung.
Die Forscher fanden eine erhöhte Hochfrequenz-Neuronenzündungsaktivität im Hippocampus, wenn die Teilnehmer ein Wort, das sie zuvor gesehen hatten, korrekt identifizierten.

Das war das Ergebnis einer neuen Studie, die in der Zeitschrift. Veröffentlicht wurde Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften.

Die Ergebnisse begründen eine langjährige Debatte über die Rolle des Hippocampus beim Anerkennungsgedächtnis, bemerken die Autoren von der University of Pennsylvania in Philadelphia.

Dank Recognition Memory können wir etwas erkennen, das uns schon einmal begegnet ist. Eine prominente Theorie über diesen Aspekt des Gedächtnisses ist, dass es Erinnerung umfasst - die Wiederherstellung von lebendigen Details und Vertrautheit - wo es einen allgemeinen Sinn für die Erfahrung gibt, aber keine Details.

Eine grundlegende und langjährige Frage zum Anerkennungsgedächtnis ist, welcher der beiden Prozesse der Wiedererkennungsspeicherung - Erinnerung und Vertrautheit - den Hippocampus unterstützt?

Da diese beiden Prozesse häufig durch Alterungsprozesse, hirnschwache Erkrankungen wie Alzheimer und traumatische Hirnverletzungen zerstört werden, könnte die Antwort auf diese Frage darauf hindeuten, dass Forscher die Behandlung dieser verschiedenen Erkrankungen in die richtige Richtung untersuchen.

Leitender Autor Dr. Maxwell Merkow, Chefarzt der Neurochirurgie am Krankenhaus der Universität von Pennsylvania, sagt:

"Ein Teil der wissenschaftlichen Literatur behauptet, dass neuronale Aktivität im Hippocampus nur zur Erinnerung beiträgt, während einige glauben, Hippocampus-Aktivität unterstützt sowohl Erinnerung als auch Vertrautheit. Unsere Studie zielte darauf ab, dem auf den Grund zu gehen."

In ihrer Arbeit stellen die Autoren fest, dass trotz verschiedener Untersuchungen die Rolle des Hippocampus im Erinnerungsgedächtnis umstritten bleibt. Sie glauben, dass ihre ersten eine klare Verbindung zwischen dem Hippocampus und dem Erkennungsgedächtnis zeigen und insbesondere zeigen, dass der Hippocampus sowohl den Erinnerungs- als auch den Vertrautheitsprozess unterstützt.

Hippocampus "funktional relevant" für die Erinnerung, Vertrautheit

Für die Studie untersuchte das Team 66 Patienten, die bereits direkte Gehirnaufnahmen für Epilepsie durchliefen. Sie testeten das Niveau der hochfrequenten Gehirnzellaktivität im Hippocampus. Dies ist ein sehr präzises Maß für das Feuern von Neuronen, das flüchtige Aktivitäten von Denkprozessen erfasst - sie dauern nur einige hundert Millisekunden.

Während die Forscher die Aktivitätsmessungen des Hippocampus erfassten, führten die Teilnehmer zwei Gedächtnisaufgaben durch. In der ersten Aufgabe wurden ihnen eine Reihe von Wörtern gezeigt und dann gebeten, sich daran zu erinnern.

Die zweite Speicheraufgabe konzentrierte sich auf Vertrautheit. Den Teilnehmern wurde eine weitere Reihe von Wörtern gezeigt, von denen einige sie in der ersten Aufgabe gesehen hatten und von denen einige neu waren. Sie mussten entscheiden, ob jedes Wort eines war, das sie vorher gezeigt hatten.

Die Aufnahmen zeigten eine erhöhte Hochfrequenzaktivität im Hippocampus, wenn die Teilnehmer ein Wort, das sie zuvor gesehen hatten, richtig identifizierten. Im Gegensatz dazu zeigten die Aufzeichnungen, wenn sie ein Wort, das ihnen vorher gezeigt wurde, nicht erkennen konnten, oder wann immer sie ein neues Wort sahen - ob sie es nun korrekt als neu identifizierten oder nicht -, eine weniger hochfrequente Aktivität im Hippocampus.

Ein weiterer wichtiger Befund war, dass die Stärke der Aktivität im Hippocampus die Leistung in den Aufgaben voraussagte, und insbesondere sowohl die Erinnerungs- als auch die Vertrautheitsleistung.

Die Autoren schlussfolgern:

"Unsere Ergebnisse lehnen die Hypothese ab, dass der Hippocampus ausschließlich die Erinnerungskomponente des Erkennungsgedächtnisses unterstützt und stattdessen darauf hinweist, dass diese Struktur funktionell relevant für beide Prozesse ist, die die Erkennung unterstützen sollen."

Dr. Merkow sagt, ihre Studie "befasst sich direkt mit der Frage, wo im Gehirn erkannt wird", und dass sie sich nun darauf konzentrieren müssen, wie die Prozesse ablaufen. Er und seine Kollegen planen dies, indem sie kleinere Elektroden verwenden, um dieselben Hochfrequenzaufnahmen zu erfassen.

Erkennungsgedächtnis ist ein Teil des komplexen Gedächtnisprozesses, zu dem auch die mit der Erinnerung verbundenen Emotionen gehören. Diese sind in einem anderen Teil des Gehirns, der Amygdala, gespeichert.

Im August 2014 Medizinische Nachrichten heute berichteten über eine Studie, in der Forscher behaupten, dass es möglich ist, emotionale Assoziationen von spezifischen Erinnerungen in Mäusen umzukehren, indem Licht verwendet wird, um die Aktivität von Neuronen zu kontrollieren. Schreiben in Natur kamen die Forscher zu dem Schluss, dass die Zellen des Hippocampus emotional neutral sind, während die Amygdala-Zellen aktiv sind, um die emotionalen Aspekte einer Erinnerung zu kodieren.

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