해마체
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1. 개요
해마체는 측뇌실의 측두각 바닥을 따라 뻗어 있는 융기로, 기억 및 공간 인지와 관련된 뇌의 중요한 부분이다. 해마는 뇌의 변연계에 속하며, 어원은 해양 동물 해마와 유사한 형태에서 유래되었다. 해마는 치상회, 암몬각, 해마이행영역, 뇌궁 등으로 구성되며, 주요 입력은 내후각피질을 통해 이루어지고 CA1을 거쳐 해마이하로 연결된다. 해마는 뇌파의 세타파와 예파-잔물결 복합체를 보이며, 장기 기억 증강과 관련된 LTP 현상이 나타난다. 해마는 노화, 스트레스, 간질, 조현병, 일과성 전반 기억 상실증, 외상 후 스트레스 장애, 소두증 등 다양한 질환과 관련되어 연구되고 있다.
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| 해마체 | |
|---|---|
| 개요 | |
![해마 (가장 낮은 분홍색 전구)는 [[변연계]]의 일부임](https://cdn.onul.works/wiki/noimage.png) | |
| |
| 라틴어 | hippocampus |
| 관련 부분 | 측두엽 |
| 세부 정보 | |
| 정의 | 기억 공고화에 관여하는 척추동물 뇌 영역 |
| 어원 | (히포캄포스) |
| 다른 이름 | 암몬의 뿔 |
| 기능 | |
| 주요 기능 | 공간 기억 단기 기억을 장기 기억으로 전환 알츠하이머병과 관련 |
| 관련 질병 | 알츠하이머병 해마 경화증 일과성 전건망증 |
| 구조 | |
| 위치 | 내측 측두엽 안쪽 |
| 구성 요소 | 치아이랑 |
| 추가 정보 | |
| NeuroLex | Hippocampus |
| NeuroLex ID | birnlex_721 |
2. 어원
해마체를 다른 영역과 처음 구분한 것은 1587년의 일이다. 이 때 베네치아의 해부학자가 가측 뇌실 옆을 따라 분포한 회색질 구조를 두고 누에와 비슷하다고 적었는데, 곧 해양생물인 해마와도 닮았다고 기록했다.[169] 1729년 독일의 해부학자가, 1732년에 덴마크의 해부학자가 그 뒤를 이어 이 구조를 묘사하며 해마, 누에, 숫양의 뿔 형태에 비교하였다. 그로부터 약 10여년이 흐른 뒤 파리의 한 해부학자는 이를 두고 숫양의 뿔을 가진 것으로 묘사되곤 하는 이집트의 신인 아문의 뿔(''cornus Ammonis'')에 빗대어 묘사하였다.[169][170] 18세기를 통해 해마체라는 명칭이 굳어졌으나, 아문의 뿔이라는 명칭에서 온 CA라는 약어도 두루 사용된다.
측뇌실의 측두각 바닥을 따라 뻗어 있는 융기에 대한 최초의 설명은 베네치아 해부학자 율리우스 카이사르 아란치(1587)가 처음에는 이를 누에나방에 비유했고, 그 다음에는 해마(라틴어: ''hippocampus'', 고대 그리스어: ἱππόκαμπος, ἵππος '말' + κάμπος '바다 괴물'에서 유래)에 비유하면서 나왔다. 이 구조를 처음으로 그림으로 묘사한 독일 해부학자 뒤베르노이(1729) 역시 "해마"와 "누에나방" 사이에서 망설였다. "양의 뿔"은 1732년 덴마크 해부학자 야코브 빈슬뢰에 의해 제안되었으며, 10년 후 그의 동료 파리 외과 의사인 드 가렌조는 ''cornu Ammonis'' – 아문의 뿔[7], 곧 양의 머리를 한 것으로 자주 묘사되었던 고대 이집트 신을 사용했다.[8]
또 다른 언급은 ''해마의 발''(pes hippocampi)이라는 용어로 나타났는데, 이는 1672년 이즈브란트 판 디에메르브로에크가 앞다리가 접혀 있고 물갈퀴가 있는 신화 속 해마의 형태, 즉 말의 앞부분과 물고기 꼬리를 가진 바다 괴물과의 비교를 도입하면서 거슬러 올라갈 수 있다. 그 후 해마는 ''pes hippocampi major''로 묘사되었고, 후두각의 인접한 융기는 ''pes hippocampi minor''로 묘사되었으며 나중에 조각깃발로 이름이 바뀌었다.[9] 해마를 해마 주요부(hippocampus major)로, 조각깃발을 해마 소부(hippocampus minor)로 명명한 것은 1786년 펠릭스 빅다지르가 뇌의 여러 부분을 체계적으로 명명한 데 기인한다.
3. 해부학적 구조 및 기능
해마는 각 측뇌실의 바닥에서 솟아오른 회백질 조직의 융기처럼 보이며, 측두엽의 뿔 부위에 위치한다.[14][15] 이 융기는 고피질이 내측 측두엽으로 안쪽으로 접혀 들어간 것으로 볼 수도 있다.[16] 해마는 해마곁이랑에 의해 가려져 있어 해부를 통해서만 볼 수 있다.[16][17] 피질은 6개 층에서 해마를 이루는 3~4개 층으로 얇아진다.[18]
해마 형성이라는 용어는 고유 해마와 관련 부분을 지칭하는 데 사용되지만, 어떤 부분이 포함되는지에 대한 합의는 없다. 때때로 해마는 치아이랑과 해마이행영역을 포함한다고 하며, 일부 참고 문헌에서는 치아이랑과 해마이행영역 외에 앞해마이행영역, 해마곁이행영역, 내후각피질도 포함한다.[19][20] 해마 형체 내의 신경 배치와 경로는 모든 포유류에서 매우 유사하다.[21]
치아이랑을 포함한 해마는 굽은 튜브 모양으로, 해마나 숫양의 뿔과 비교되곤 한다. 해마의 주요 영역은 CA1, CA2, CA3, CA4로 나뉘며(CA는 암몬의 뿔을 의미하는 프랑스어의 약자),[17] 피질이 조밀하게 쌓인 단일 층으로 좁아지는 영역으로 구별될 수 있다. 피라미드 세포는 꽉 찬 U자형으로 꼬여 있으며, "U"의 한쪽 가장자리(CA4)는 뒤를 향하는 구부러진 치아 이랑에 내장되어 있다. 해마는 (영장류에서) 전후 부분 또는 다른 동물에서는 배측 및 등쪽 부분이 있는 것으로 설명된다. 두 부분 모두 유사한 구성을 가지고 있지만 다른 신경 회로에 속한다.[22] 쥐에서 두 개의 해마는 뇌활 교차(해마 교차라고도 함)에 의해 줄기에서 연결된 바나나 한 쌍과 비슷하다. 영장류에서 측두엽 기저부 근처에 있는 해마의 부분은 상단 부분보다 훨씬 넓다. 이는 단면에서 해마가 절단 각도와 위치에 따라 여러 가지 모양을 나타낼 수 있음을 의미한다.
치아이랑을 포함한 해마의 단면에서 여러 층이 나타난다. 치아이랑은 3개의 세포층(또는 문이 포함된 경우 4개)을 갖는다. 층은 바깥쪽에서 안쪽으로 - ''분자층'', ''내부 분자층'', ''과립층'', 그리고 ''문''이다. 고유 해마의 CA3은 lacunosum-moleculare, radiatum, lucidum, pyramidal, and oriens로 알려진 다음 세포층을 가지고 있다. CA2와 CA1도 lucidum stratum을 제외하고 이러한 층을 가지고 있다.[23][24]
해마의 주요 입력은 내후각피질(EC)을 통해 이루어지며, 주요 출력은 CA1을 거쳐 해마이하로 연결된다.[26] 정보는 직접 경로와 간접 경로라는 두 가지 주요 경로를 통해 CA1에 도달한다. 층 III에서 시작된 EC의 축삭은 직접 관통 경로를 형성하여 CA1 뉴런의 가장 먼쪽의 정단 돌기에 시냅스를 형성한다. 반대로, 층 II에서 시작된 축삭은 간접 경로를 형성하며, 정보는 삼시냅스 회로를 통해 CA1에 도달한다. 이 경로에서 축삭은 관통 경로를 통해 치아이랑의 과립 세포로 투사되고(첫 번째 시냅스), 이끼섬유를 통해 CA3로 전달된 후(두 번째 시냅스), 샤퍼 측부라고 불리는 CA3 축삭이 세포체의 깊은 부분에서 나와 정단 돌기로 올라가 CA1로 뻗어 나간다(세 번째 시냅스).[26] CA1에서 나온 축삭은 다시 내후각피질로 투사되어 회로를 완성한다.[27]
CA3의 바구니 세포는 피라미드 세포로부터 흥분성 입력을 받아 피라미드 세포에 억제성 피드백을 제공한다. 이 ''재발성 억제''는 해마에서 흥분성 반응을 억제하는 간단한 피드백 회로이다. 피라미드 세포는 일부 기억 처리 미세 회로에서 발견되는 중요한 메커니즘인 ''재발성 흥분''을 제공한다.[28]
해마의 영역은 기능적으로나 해부학적으로 뚜렷하게 구분된다. 배쪽 해마(DH), 복쪽 해마(VH), 중간 해마는 서로 다른 기능을 수행하며, 각기 다른 경로로 투사되고, 다양한 정도의 장소 세포를 갖는다.[30] 배쪽 해마는 공간 기억, 언어 기억, 개념 정보 학습에 관여한다. 방사형 팔 미로를 사용하여, DH의 병변은 공간 기억 손상을 유발하는 반면, VH 병변은 그렇지 않다는 것이 밝혀졌다. 배쪽 해마의 투사 경로는 내측 중격 핵과 유두상핵을 포함한다.[31] 배쪽 해마는 또한 복측 및 중간 해마 영역보다 더 많은 장소 세포를 가지고 있다.[32]
중간 해마는 배쪽 해마와 등쪽 해마의 특성을 모두 공유한다.[30] 순행 추적 방법을 사용하여, Cenquizca와 Swanson (2007)은 두 개의 주요 후각 피질 영역과 내측 전전두피질의 전전두엽 영역으로의 중간 정도의 투사를 확인했다. 이 영역은 가장 적은 수의 장소 세포를 가지고 있다. 복쪽 해마는 공포 조건화 및 정동 과정에 관여한다.[33] Anagnostaras 외 (2002)는 복쪽 해마의 변화가 등쪽 및 복쪽 해마에서 편도체로 전송되는 정보의 양을 감소시키고, 결과적으로 쥐의 공포 조건화를 변화시킨다는 것을 보여주었다.[34]
역사적으로, 가장 초기에 널리 받아들여진 가설은 해마가 후각에 관여한다는 것이었다.[35] 그러나 이후 연구에서 후구에서 해마로의 직접적인 투사를 발견하지 못하여 의심을 받았다.[36] 이후 연구를 통해 후구가 외측 내비피질의 복쪽 부분과 복쪽 해마의 CA1 영역으로 투사되며, CA1 영역은 주 후구, 전방 후각 핵 및 주요 후각 피질로 축삭을 보낸다는 것이 확인되었다.[37] 비록 해마 후각 반응, 특히 냄새 기억에서 해마의 역할에 대한 관심은 지속되고 있지만,[38][39] 오늘날 대부분의 전문가는 후각이 해마의 주요 기능이 아니라고 생각한다.
해마는 가늘고 긴 조직이지만, 장축 방향을 따라 층 구조가 보존되어 있다는 특징을 갖는다.
3. 1. 치상회 (Dentate Gyrus)
치상회(齒狀回, Dentate Gyrus)는 해마체의 일부로, 관례적으로 '해마'라고 불리는 영역의 단면도에서 DG로 표시되는 부위이다. 해마와는 구별되는 조직이다.
치상회는 3개의 세포층으로 구성되어 있으며, 바깥쪽부터 안쪽으로 다음과 같이 나뉜다.
치상회의 별모양 세포는 가지돌기를 분자층 쪽으로 뻗고, 축삭을 해마의 CA3 영역 안쪽으로 뻗는다. 이 축삭은 '''이끼섬유'''라고도 불린다.[23][24]
3. 2. 암몬각 (Cornu Ammonis, CA)
'''암몬각'''(Cornu Ammonis, CA)은 해마체의 주요 구성 요소로, CA1, CA2, CA3, CA4 등의 하위 영역으로 나뉜다.[11][3] 1729년 독일 해부학자가 처음 언급한 이후,[169] 이 명칭은 이집트 신 아문의 뿔(''cornus Ammonis'')에서 유래되었으며,[170] 18세기에 해마체라는 명칭과 함께 널리 사용되기 시작했다.[169]
해마는 각 측뇌실 바닥에서 솟아오른 회백질 조직의 융기 형태로, 측두엽 안쪽에 위치한다.[14][15] 해마곁이랑에 가려져 직접 관찰은 어렵지만,[16][17] 해부학적으로는 피질이 안쪽으로 접혀 들어간 형태이다.[16]
암몬각은 피질의 세포층이 좁아지면서 형성되며, 피라미드 세포들이 U자형으로 꼬여 있다.[17] 이 U자의 한쪽 끝(CA4)은 치아이랑에 내장되어 있다.[17]
해마는 영장류에서는 앞뒤, 다른 동물에서는 배쪽 및 등쪽 부분으로 나뉘는데, 구성은 유사하나 다른 신경 회로에 속한다.[22] 쥐의 경우 두 해마는 뇌활 교차로 연결되어 바나나 쌍과 유사한 형태를 띤다.[22] 영장류에서는 측두엽 기저부 근처 해마 부분이 더 넓어, 절단 위치에 따라 다양한 모양으로 나타날 수 있다.
암몬각의 각 하위 영역(CA1-CA4)은 고유한 세포층 구조를 가진다. CA3 영역의 피질세포는 치상회로부터 입력을 받아 CA2, CA1으로 축삭을 뻗는다.
3. 3. 해마이행영역 (Subiculum)
해마이행영역(Subiculum)은 해마 형성의 일부로, 치아이랑과 함께 해마에 포함된다고 설명하는 자료도 있고,[19] 앞해마이행영역, 해마곁이행영역, 내후각피질까지 포함된다고 보는 자료도 있다.[20] 해마 형내의 신경 배치와 경로는 모든 포유류에서 매우 유사하다.[21]
3. 4. 뇌궁 (Fornix)
뇌궁(腦弓, fornix)은 좌우 대뇌 반구의 해마에서 일어난 신경 섬유 다발이 뇌들보 밑에서 만나 하나의 몸통을 이루는 것으로, 앞쪽에서 나뉘어 사이뇌의 여러 부분으로 활처럼 휘면서 나간다.
3. 5. 변연계와의 관계
대뇌변연계는 뇌궁, 꼬리핵, 시상, 조가비핵, 담창구, 유두체, 편도체, 해마 및 뇌간(중간뇌, 다리뇌, 연수, 척수)로 구성된다.
1952년 폴 D. 맥린[12]은 피질의 깊은 가장자리(라틴어 ''limbus''는 ''가장자리''를 의미)를 따라 위치한 구조들의 집합을 설명하기 위해 ''변연계''라는 용어를 도입했다. 여기에는 해마, 대상피질, 후각피질, 편도체가 포함된다. 폴 맥린은 이후 변연계 구조가 감정의 신경학적 기반을 구성한다고 제안했다. 해마는 감정적 행동과 관련된 뇌의 일부, 즉 중격, 시상하부 유두체, 시상의 전핵 복합체와 해부학적으로 연결되어 있으며, 일반적으로 변연계의 일부로 받아들여진다.[13]
4. 신경 발생 (Neurogenesis)
최근 뇌 신경세포, 특히 해마를 중심으로 하는 뇌 세포는 전 생애에 걸쳐 양적으로는 감소할 수 있으나 지속적으로 생성되는 것으로 다른 동물들의 연구 결과를 통해 통설로 받아들여졌다. 그러나 최신 연구 결과는 이에 반하는, 13세를 전후하여 뇌세포 생성이 중단된다는 설이 제기되어 학계에 논쟁점으로서 비상한 관심을 받고 있다고 알려졌다.[171][172] 그러나 뇌 과학자 로렌스-마틴(Maria Llorens-Martin) 박사 등이 참여한 연구진 및 폴 프랭크랜드(Paul Frankland) 박사 등이 참여한 연구팀은 신경생성(neurogenesis)이 40대에서 80대에 이르는 연령, 즉 전 생애에 걸쳐서도 신경세포가 생성된다는 결론을 발표했다.[173][174]
가딘이라고 불리는 단백질이 해마 형성에 필수적임이 밝혀졌다. 가딘은 신생 신경 세포의 배치를 결정하는 단백질이다. 또한 해마는 조현병과의 관련성이 지적되었는데, 조현병의 원인 유전자인 ''DISC1''은 가딘과 협력한다는 설이 있다.[167]
5. 해마의 기능
해마는 기능 및 해부학적으로 뚜렷하게 구분되는 영역을 가진다. 배쪽 해마(DH)는 공간 기억, 언어 기억, 개념 정보 학습에 관여하며, 방사형 팔 미로 실험에서 DH 병변은 공간 기억 손상을 유발하지만 VH 병변은 그렇지 않았다. 배쪽 해마는 내측 중격 핵과 유두상핵으로 투사되며, 다른 영역보다 많은 장소 세포를 갖는다.[30][31][32]
중간 해마는 배쪽 해마와 등쪽 해마의 특성을 모두 가지며, 주요 후각 피질 영역과 내측 전전두피질로 투사된다. 이 영역은 장소 세포가 가장 적다. 복쪽 해마는 공포 조건화 및 정동 과정에 관여하며, 이 부분의 변화는 쥐의 공포 조건화를 변화시킨다.[33][34]
역사적으로 해마가 후각에 관여한다는 가설이 있었으나, 후구에서 해마로의 직접적인 투사가 발견되지 않아 의심받았다. 이후 연구에서 후구가 해마 CA1 영역으로 투사된다는 것이 확인되었지만, 오늘날 후각이 해마의 주요 기능이라고 믿는 전문가는 거의 없다.[37][38][39]
5. 1. 기억 (Memory)
지난 수년간 해마의 기능에 대해 반응 억제, 일화 기억, 공간 인지라는 세 가지 주요 주장이 제기되었다. 행동 억제 이론은 1960년대까지 인기가 있었으나, 현재는 세 가지 중 가장 인기가 적다.[42]두 번째 주요 주장은 해마를 기억과 관련시킨다. 미국의 신경외과 의사 윌리엄 비처 스코빌과 영국계 캐나다인 신경심리학자 브렌다 밀너는[43] 간질 발작을 완화하기 위해 해마를 외과적으로 파괴한 환자 헨리 몰레이슨(사망 당시 "환자 H.M."으로 알려짐)의 사례를 보고했다.[44] 수술 후 몰레이슨은 새로운 일화 기억을 형성할 수 없었고 수술 직전의 사건을 기억할 수 없었지만, 어린 시절의 기억은 유지하는 심각한 순행성 기억 상실과 부분적인 역행성 기억 상실을 겪었다.[45] 이 사례는 해마가 기억에 중요한 역할을 한다는 광범위한 동의를 이끌어냈다.[46][47]
세 번째 주요 주장은 해마를 공간과 관련시킨다. 이 주장은 원래 오키프와 린 네이들이 주창했으며, 이들은 인간과 동물에서 "인지 지도"에 대한 톨먼의 이론에 영향을 받았다. 오키프와 그의 학생 도스트로프스키는 1971년 쥐의 해마에서 쥐가 환경 내에서 위치와 관련이 있는 것으로 보이는 활동을 보여주는 뉴런을 발견했다.[49] 오키프와 네이들은 이 연구를 계속했고, 1978년 ''인지 지도로서의 해마''라는 영향력 있는 책을 출간했다.[50] 해마 기능이 공간 코딩에 중요한 역할을 한다는 데는 거의 만장일치로 동의하지만, 세부 사항에 대해서는 논쟁이 있다.[51]
이후의 연구는 기억과 공간 인지로 분리되어 있는 해마 기능에 대한 두 가지 주요 관점 간의 단절을 연결하려는 데 초점을 맞추었다. 일부 연구에서는 이러한 영역이 거의 수렴하는 지점까지 확장되었다. 해마 기능에 대한 더 폭넓은 관점을 취하고 톨먼의 1948년 원래 개념에 따른 경험의 조직 (정신적 매핑)과 모든 인지 영역과 관련된 것으로 보이는 방향성 행동을 모두 포함하는 역할을 하는 것으로 간주하여 두 가지 상반된 관점을 조화시키려는 시도가 있었다. 따라서 해마의 기능은 기억과 공간적 관점을 모두 포함하는 더 넓은 시스템으로 볼 수 있으며, 이는 광범위한 인지 지도를 사용하는 역할을 한다.[52]
심리학자들과 신경 과학자들은 일반적으로 해마가 경험한 사건에 대한 새로운 기억(일화 기억 또는 자전적 기억) 형성에 중요한 역할을 한다고 생각한다.[47][56] 해마는 또한 편도체에서 감정적 맥락을 인코딩한다. 이것이 정서적 사건이 발생한 장소로 돌아갈 때 그 감정이 떠오르는 이유 중 하나이다.[58]
뇌는 양측 대칭으로 인해 각 대뇌 반구에 해마를 가지고 있다. 한쪽 반구에서만 해마가 손상되어 다른 반구의 구조가 온전하게 유지되면 뇌는 거의 정상적인 기억 기능을 유지할 수 있다.[59] 양쪽 반구의 해마에 심각한 손상이 발생하면 새로운 기억을 형성하는 데 심각한 어려움이 발생하며 (전향성 기억 상실증) 종종 손상 전에 형성된 기억에도 영향을 미친다 (역행성 기억 상실증).[56]
해마 손상은 새로운 기술을 배우는 능력과 같은 일부 유형의 기억에는 영향을 미치지 않는다. 또한, 기억 상실증 환자는 의식적인 지식이 없더라도 경험에 대한 "암묵적" 기억을 자주 보인다.[62]
쥐가 강렬한 학습 사건에 노출되면 단 한 번의 훈련 세션 후에도 평생 동안 그 사건에 대한 기억을 유지할 수 있다. 이러한 사건에 대한 기억은 처음에 해마에 저장되는 것으로 보이지만, 이 저장은 일시적이다. 기억의 장기 저장의 대부분은 전대상 피질에서 발생하는 것으로 보인다.[63]
접근-회피 갈등은 상황이 보상적이거나 처벌적일 수 있을 때 발생하며, 그에 따른 의사 결정은 불안과 관련이 있다.[80] 전반적인 연구 결과에 따르면 전방 해마는 갈등에 민감하며 불확실한 상황에서의 의사 결정에 중요한 것으로 보이는 더 큰 피질 및 피질하 네트워크의 일부일 수 있다.[80]
해마는 사회적 기억에서의 역할로 인해 다시 주목받고 있다. 해마의 배쪽 CA2 및 복측 CA1 하위 영역은 사회적 기억 처리와 관련이 있다.[83][84][85]
5. 1. 1. 기억 간섭 모델 (Between-systems Memory Interference Model)
시스템 간 기억 간섭 모델은 해마가 활동하는 동안 해마 외 기억 시스템이 억제되는 현상을 설명한다. 프레이저 스팍스(Fraser Sparks), 휴고 레만(Hugo Lehmann), 로버트 서덜랜드(Robert Sutherland)는 해마가 비활성화되면 뇌의 다른 부분에 있는 해마 외 시스템이 그 자리에 기억을 공고화한다는 사실을 발견했다.[65] 그러나 해마가 다시 활성화되면 해마 외 시스템에 의해 공고화된 기억 흔적은 회상되지 않았다. 이는 해마가 다른 기억 관련 시스템의 장기 기억 공고화를 방해한다는 것을 보여준다.이 모델이 시사하는 중요한 점 중 하나는 정보가 일치하지 않을 때 해마가 해마 외 네트워크에 지배적인 영향을 미친다는 것이다. 이러한 점을 고려하여, 향후 연구는 해마 비활성화를 통해 해마 외 기억 시스템을 연구함으로써 기억의 불안정한 구조를 더 자세히 탐구할 수 있을 것이다. 또한, 많은 기억 이론이 해마를 중심으로 구성되어 있다. 이 모델은 다중 흔적 이론과 같은 해마 연구 및 기억 이론에 유용한 정보를 제공할 수 있다. 마지막으로, 시스템 간 기억 간섭 모델을 통해 연구자들은 다중 시스템 모델에 대한 결과를 평가할 수 있으며, 일부 효과가 뇌의 한 부분에 의해서만 조절되지 않을 수 있음을 시사한다.
5. 2. 공간 기억 및 탐색 (Spatial Memory and Navigation)
해마의 영역은 기능 및 해부학적으로 뚜렷하게 구분된다. 배쪽 해마(DH)는 공간 기억, 언어 기억, 개념 정보 학습에 관여한다. 방사형 팔 미로 실험에서 DH 병변은 공간 기억 손상을 유발했지만, VH 병변은 그렇지 않았다. 배쪽 해마는 내측 중격 핵과 유두상핵으로 투사되며, 복측 및 중간 해마 영역보다 더 많은 장소 세포를 갖는다.[30][31][32]중간 해마는 배쪽 해마와 등쪽 해마의 특성을 모두 공유하며, 두 개의 주요 후각 피질 영역과 내측 전전두피질의 전전두엽 영역으로 투사된다. 이 영역은 가장 적은 수의 장소 세포를 갖는다.[30] 복쪽 해마는 공포 조건화 및 정동 과정에 관여하며, 이 영역의 변화는 등쪽 및 복쪽 해마에서 편도체로 전달되는 정보량을 감소시켜 쥐의 공포 조건화를 변화시킨다.[33][34]
해마 기능에 대한 세 가지 주요 이론은 반응 억제, 일화 기억, 공간 인지이다. 행동 억제 이론은 1960년대까지 인기가 있었으나, 현재는 세 가지 중 가장 인기가 없다.[40][42] 기억 관련 이론은 해마 손상 환자 헨리 몰레이슨의 사례를 통해 발전했으며, 해마가 기억에 중요한 역할을 한다는 데는 만장일치가 이루어졌지만, 정확한 역할에 대해서는 논쟁이 계속되고 있다.[43][44][46][47]
공간 인지 이론은 오키프와 린 네이들이 주창했으며, 해마가 인지 지도에서 환경의 신경 표현을 제공한다고 주장한다. 오키프와 그의 학생 도스트로프스키는 1971년 쥐의 해마에서 장소 세포를 발견했다.[49][50] 해마 기능이 공간 코딩에 중요하다는 데는 거의 동의하지만, 세부 사항은 논쟁 중이다.[51]
자유롭게 움직이는 쥐와 쥐에 대한 연구는 많은 해마 뉴런이 장소 세포로 작용하여 장소 필드에 무리지어 있으며, 동물이 특정 위치를 통과할 때 활동 전위를 폭발적으로 발화하는 것으로 나타났다. 해마의 장소 관련 신경 활동은 억제 의자에 앉은 원숭이에서도 보고되었지만, 장소 세포는 원숭이가 바라보는 위치와 관련되었을 수 있다.[66][67] 장소 세포는 해마의 피라미드 세포와 치상회의 과립 세포에서 나타나며, 억제성 사이신경 세포는 약한 장소 관련 변화를 보인다. 장소 세포는 쥐가 장소 필드 밖에서는 침묵하지만, 중심 근처에서는 최대 40 Hz에 도달한다. 30~40개의 장소 세포는 쥐의 위치를 높은 신뢰도로 재구성할 수 있는 정보를 제공한다. 장소 필드 크기는 해마 길이에 따라 변하며, 등쪽 끝 세포는 가장 작은 필드를, 복부 끝 세포는 전체 환경을 포괄하는 필드를 보인다.[51] 장소 세포 발화는 쥐의 이동 방향, 목적지 등에도 영향을 받으며, 지역 세타파와 관련하여 시간 조정되는 위상 선행 현상을 보인다.[68][69]
인간의 경우, 약물 저항성 간질 환자 연구에서 위치 특정 발화 패턴을 가진 세포가 보고되었다. 환자들은 가상 현실 도시를 돌아다녔고, 신경 영상 연구에서 해마 활성이 나타났다.[70][71] 런던 블랙캡 운전사에 대한 연구에 따르면, 이들의 후부 해마는 일반인보다 크고, 운전 경력과 양의 상관 관계가 있었다. 전방 해마는 상대적으로 작았지만, 부작용은 보고되지 않았다.[72] 시각 장애인 연구에서는 반대 결과가 나타났다.[73]
뇌에는 머리 방향 세포, 격자 세포, 경계 세포, 속도 세포 등 해마와 연결된 여러 ''항해 세포''가 있다. 이들은 공간 기억 네트워크를 형성한다. 해마 기능 장애는 방향 감각에 영향을 미쳐 길을 잃는 증상을 유발할 수 있다. 동물 연구에 따르면 손상되지 않은 해마는 공간 기억 작업, 특히 숨겨진 목표 찾기에 필요하다.[50][51][74][75][76][77][78][79]
5. 3. 접근-회피 갈등 처리 (Approach-Avoidance Conflict Processing)
보상 체계와 관련된 접근-회피 갈등은 어떤 상황이 보상이 될 수도 있고 처벌이 될 수도 있을 때 발생하며, 이에 따른 의사 결정은 불안과 관련이 있다.[80] 기능적 자기 공명 영상(fMRI)을 이용한 접근-회피 의사 결정 연구들은 장기 기억이나 공간 인지만으로는 설명할 수 없는 해마의 기능적 역할을 뒷받침하는 증거를 발견했다. 전반적인 연구 결과에 따르면 전방 해마는 갈등 상황에 민감하게 반응하며, 불확실한 상황에서의 의사 결정에 중요한 역할을 하는 더 큰 피질 및 피질하 네트워크의 일부일 수 있다고 한다.[80]한 연구에서는 해마가 갈등 과제 처리에 관여한다는 것을 보여주는 여러 연구들을 언급하면서, 이러한 갈등 처리 과정이 공간 탐색 및 기억 기능과 어떻게 관련되는지, 그리고 이러한 모든 기능이 반드시 상호 배타적일 필요는 없다는 점을 이해하는 것이 앞으로의 과제라고 제시한다.[55]
5. 4. 사회적 기억 (Social Memory)
해마는 사회적 기억에서 중요한 역할을 한다. 좌측 후방, 좌측 전방 또는 우측 전방 해마에 심부 전극을 삽입한 간질 환자에게 유명인의 얼굴을 제시했을 때, 뚜렷하고 개별적인 세포 반응이 관찰되었다.[81] 원숭이의 해마에서는 얼굴과 목소리의 동일성을 연결하는 기능이 유사하게 매핑되었다. CA1과 CA3의 단일 뉴런은 MRI를 이용한 사회적 자극 인지에 강하게 반응했다. CA2는 구별되지 않았으며, 연구에서 CA1 세포의 일부를 구성할 가능성이 제기되었다.[82] 해마의 배쪽 CA2 및 복측 CA1 하위 영역은 사회적 기억 처리와 관련이 있다. 생쥐 실험에서 CA2 피라미드 뉴런의 유전자를 비활성화하면 사교성은 유지되지만 사회적 기억은 현저하게 손실된다.[83] 마찬가지로, 생쥐에서 광유전학적으로 제어되는 복측 CA1 피라미드 뉴런도 사회적 기억에 중요한 것으로 나타났다.[84][85]6. 뇌파 (Electroencephalography)
해마는 두 가지 주요한 활동 "모드"를 보인다. 각 모드는 신경 개체군 활동과 뇌파도 (EEG)로 측정된 전기 활동의 뚜렷한 패턴과 관련이 있다. 이러한 모드는 관련 EEG 패턴에 따라 세타파와 큰 불규칙 활동 (LIA)으로 명명되었다. 아래 설명은 가장 광범위하게 연구된 동물인 쥐에 대한 것이다.[93]
세타 모드는 활동적이고 경계적인 행동 상태(특히 이동)와 REM (꿈 수면) 중에 나타난다.[86] 세타 모드에서 EEG는 6~9 Hz의 주파수 범위를 갖는 크고 규칙적인 파동이 지배적이며, 해마 뉴런의 주요 그룹(피라미드 세포와 과립 세포)은 희소한 개체군 활동을 보인다.
LIA 모드는 서파 수면 (비꿈 수면)과 휴식 또는 식사와 같은 각성 부동 상태에서 나타난다.[86] LIA 모드에서 EEG는 25–50밀리초 동안 지속되는, 무작위적 시간대의 큰 편향인 날카로운 파동이 지배적이다. 날카로운 파동은 종종 세트로 생성되며, 세트는 최대 5개 이상의 개별 날카로운 파동을 포함하고 최대 500ms 동안 지속된다. 해마 내 뉴런의 스파이킹 활동은 날카로운 파동 활동과 매우 상관관계가 있다.
이러한 두 가지 해마 활동 모드는 쥐뿐만 아니라 영장류에서도 볼 수 있다. 다만, 영장류 해마에서 강력한 세타 리듬을 관찰하기 어렵다는 점을 제외하고는, 질적으로 유사한 날카로운 파동과 유사한 상태 의존적인 신경 개체군 활동 변화가 있다.[87]
6. 1. 세타파 (Theta Rhythm)
세타파를 생성하는 주된 전류는 주로 내후피질, CA3 및 피라미드 세포의 수상돌기(가지돌기)의 밀집된 신경층에서 만들어진다. 세타파는 뇌파도(EEG)에서 볼 수 있는 가장 큰 신호 중 하나이며, ''해마 세타 리듬''이라고도 한다.[88] 어떤 상황에서는 뇌파가 3~10 Hz의 규칙적인 파동에 의해 지배되는데, 이는 종종 수 초 동안 지속된다. 이러한 파동은 역치하 막 전위를 나타내며, 해마 뉴런의 발화를 강력하게 조절하고, 이동 파동 패턴으로 해마 전체에서 동기화된다.[89] 삼연접 회로는 해마 내의 신경전달 중계 역할을 하며, 많은 뇌 영역과 상호 작용한다. 설치류를 대상으로 한 실험에서는 삼연접 회로가 해마 세타 리듬을 생성한다는 결과가 나왔다.[90]
세타 리듬은 토끼와 설치류에서 매우 뚜렷하게 나타나며, 고양이와 개에서도 명확하게 관찰된다. 영장류에서 세타파가 관찰되는지는 아직 확실하지 않다.[91] 실험쥐 (가장 많이 연구된 동물)에서 세타파는 주로 두 가지 조건에서 관찰된다. 첫째, 동물이 걷거나 다른 방식으로 주변 환경과 적극적으로 상호 작용할 때, 둘째, 렘수면 동안이다.[92] 세타파의 기능은 아직 명확하게 밝혀지지 않았지만, 여러 가지 이론이 제시되었다.[93] 가장 널리 알려진 가설은 학습과 기억에 관련시키는 것이다. 예를 들어, 세타 리듬의 위상이 뉴런 자극 시간에 해당 뉴런의 시냅스에 미치는 영향을 형성하는 방식이 있다. 이는 세타 리듬이 시냅스 가소성에 의존하는 학습과 기억에 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다.[94] 내측 중격의 손상이 심각한 기억 장애를 일으킨다는 것은 잘 알려져 있다.[95] 그러나 내측 중격은 세타의 조절기일 뿐만 아니라, 해마로의 콜린성 신호 전달의 주요 원천이기도 하다.[17] 중격 손상이 세타 리듬을 제거함으로써 특정 효과를 나타내는지는 아직 밝혀지지 않았다.[96]
6. 2. 예파-잔물결 복합체 (Sharp Wave-Ripple Complex)
동물이 주변 환경과 상호작용하지 않는 수면 또는 휴식 시간 동안 해마 뇌파 (EEG)는 세타파보다 진폭이 약간 더 큰 불규칙적인 느린 파동 패턴을 보인다. 이 패턴은 때때로 '예파'라고 불리는 큰 급증으로 인해 중단된다.[97] 이러한 현상은 CA3 및 CA1의 피라미드 세포에서 50~100밀리초 동안 지속되는 스파이크 활동의 폭발과 관련이 있다. 또한 쥐의 경우 150~200 Hz 범위의 주파수를 갖는 "리플"이라고 불리는 단기 고주파 뇌파 진동과도 관련이 있으며, 이들을 통틀어 예파와 리플이라고 한다. 예파는 수면 중에 가장 빈번하게 발생하며(쥐의 경우 평균적으로 초당 약 1회), 시간적 패턴은 매우 불규칙하다. 비활성 각성 상태에서는 예파가 덜 빈번하게 발생하며 일반적으로 더 작다. 예파는 인간과 원숭이에서도 관찰되었다. 마카크 원숭이의 경우 예파가 강력하게 나타나지만 쥐만큼 자주 발생하지는 않는다.[87]예파의 가장 흥미로운 측면 중 하나는 기억과 관련이 있다는 것이다. Wilson과 McNaughton(1994),[98] 및 수많은 후속 연구에 따르면 해마 위치 세포가 겹치는 공간 발화 필드를 가지고 있어(따라서 종종 거의 동시에 발화함) 행동 세션 이후 수면 중에 상관된 활동을 보이는 경향이 있다고 보고했다. 일반적으로 '재활성화'라고 알려진 이 상관 관계의 증가는 주로 예파 동안 발생하는 것으로 밝혀졌다.[99] 예파는 실제로 행동 중에 기억된 신경 활동 패턴의 재활성화이며, 해마 내 시냅스 연결의 강화에 의해 유발된다는 것이 제안되었다.[100] 이 아이디어는 Buzsáki 등이 주장하는 "2단계 기억" 이론[101]의 핵심 구성 요소를 형성하며, 이 이론은 기억이 행동 중에 해마 내에 저장된 다음 나중에 수면 중에 신피질로 전송된다고 제안한다. 헤브 이론에서 예파는 해마 출력 경로의 피질 목표에서 시냅스 변화를 유도하기 위해 제안된 시냅스 전 세포에 의한 시냅스 후 세포의 지속적인 반복 자극으로 간주된다.[102] 수면 중 또는 부동 시 예파와 리플의 억제는 행동 수준에서 표현되는 기억을 방해할 수 있지만,[103][104] 그럼에도 불구하고 새롭게 형성된 CA1 위치 세포 코드는 공간적 요구가 없는 작업에서 예파와 리플이 사라진 수면 후에도 다시 나타날 수 있다.[105]
7. 장기 기억 증강 (Long-Term Potentiation, LTP)
라몬 이 카할 (1852–1934) 시대부터 심리학자들은 뇌가 동시에 활성화되는 뉴런 간의 연결 강도를 변경하여 기억을 저장한다고 추측해 왔다.[106] 1949년 도널드 헵은 이러한 아이디어를 공식화했지만,[107] 수년간 설명되지 않았다. 1973년 팀 블리스와 테르예 뢰모는 토끼의 해마에서 헵의 명세에 부합하는 현상을 설명했는데, 이는 짧고 강력한 활성화에 의해 유도되어 몇 시간, 며칠 또는 그 이상 지속되는 시냅스 반응성의 변화였다.[108] 이 현상은 곧 장기 기억 증강 (LTP)으로 언급되었다. LTP는 장기 기억의 후보 메커니즘으로서 이후 집중적으로 연구되었으며, 많은 것이 밝혀졌다. 그러나 LTP를 유발할 수 있는 세포내 신호 전달 연쇄 반응의 복잡성과 다양성으로 인해 더 완전한 이해가 어렵다는 점이 인정되고 있다.[109]
해마는 뉴런의 밀집되고 뚜렷하게 정의된 층 때문에 LTP를 연구하기에 특히 유리한 부위이지만, 유사한 유형의 활동 의존적 시냅스 변화가 다른 많은 뇌 영역에서도 관찰되었다.[110] 가장 잘 연구된 형태의 LTP는 해마의 CA1에서 관찰되었으며, 수상 돌기 가시에서 종결되고 신경 전달 물질 글루탐산을 사용하는 시냅스에서 발생한다.[109] 시냅스 변화는 특별한 유형의 글루탐산 수용체인 ''N''-메틸-D-아스파트산 (NMDA) 수용체에 의존한다. 이 수용체는 사전 시냅스 활성화와 사후 시냅스 탈분극이 동시에 발생할 때만 칼슘이 사후 시냅스 가시에 들어갈 수 있도록 하는 특별한 특성을 가진 세포 표면 수용체이다.[111] NMDA 수용체를 방해하는 약물은 LTP를 차단하고 일부 유형의 기억, 특히 공간 기억에 큰 영향을 미친다. LTP 메커니즘을 비활성화하도록 유전자 변형된 유전자 조작 마우스 또한 일반적으로 심각한 기억 결손을 보인다.[111]
8. 관련 질환
헤르페스바이러스가 뇌혈관장벽을 통과하면 해마체만을 공격하는 바이러스성 질병을 유발할 수 있다고 알려져 있으며, 이로 인해 단기기억상실증에 걸릴 수 있다.[112]
8. 1. 노화 (Aging)
알츠하이머병과 기타 형태의 치매(해마 기능 장애가 가장 초기 징후 중 하나임[112])와 같은 노화 관련 질환은 인지를 포함한 많은 유형의 인지에 심각한 영향을 미친다. 심지어 정상적인 노화조차도 일화 기억 및 작업 기억(또는 단기 기억)을 포함한 일부 유형의 기억력의 점진적인 감소와 관련이 있다. 해마가 기억에 중심적인 역할을 하는 것으로 생각되기 때문에, 노화 관련 쇠퇴가 해마의 악화로 인해 발생할 수 있다는 가능성에 상당한 관심이 쏠리고 있다.[113]일부 초기 연구에서는 노년의 해마에서 상당한 신경 세포 손실이 보고되었지만, 더 정밀한 기술을 사용한 후속 연구에서는 최소한의 차이만 발견되었다.[113] 유사하게, 일부 MRI 연구에서는 노인의 해마 위축이 보고되었지만, 다른 연구에서는 이러한 결과를 재현하지 못했다. 그러나 해마의 크기와 기억 수행 능력 사이에는 신뢰할 수 있는 관계가 있어, 노화 관련 위축이 있는 경우 기억 수행 능력이 저하될 것이다.[113] 또한 기억 과제가 노인에서 젊은이보다 적은 해마 활성화를 유발하는 경향이 있다는 보고도 있다.[113]
2011년에 발표된 무작위 대조 시험에 따르면 유산소 운동이 55세에서 80세 사이의 성인의 해마 크기를 증가시키고 공간 기억력도 향상시킬 수 있다고 밝혀졌다.[114]
8. 2. 스트레스 (Stress)
해마는 글루코코르티코이드 수용체를 많이 가지고 있어 다른 대부분의 뇌 영역보다 장기간 스트레스에 더 취약하다.[115] 심각하고 오래 지속되는 외상성 스트레스를 경험한 사람은 뇌의 다른 부분보다 해마가 위축되는 증거가 있다.[116] 이러한 영향은 외상 후 스트레스 장애에서 나타나며,[117] 조현병[118] 및 심각한 우울증에서 보고된 해마 위축의 원인이 될 수 있다.[119] 아동의 전방 해마 부피는 부모의 가족 소득과 양의 상관관계를 보이며, 이는 소득 관련 스트레스에 의해 매개되는 것으로 생각된다.[120] 최근 연구에 따르면 우울증으로 인한 위축이 나타났지만, 다른 증상 완화에 효과가 없더라도 항우울제로 이를 멈출 수 있다.[121]코르티솔을 포함한 글루코코르티코이드 수치가 상승하는 만성 스트레스는 해마에서 신경 세포 위축의 원인으로 여겨진다. 이러한 위축은 더 작은 해마 부피를 초래하며, 이는 쿠싱 증후군에서도 나타난다. 쿠싱 증후군에서 코르티솔 수치가 높은 것은 일반적으로 다른 질환에 대한 약물 복용의 결과이다.[122][123] 신경 세포 손실은 또한 손상된 신경 발생의 결과로 발생한다. 해마 부피 감소에 기여하는 또 다른 요인은 덴드라이트(가지돌기)가 길이와 수가 감소하는 수지상 돌기 철회이다. 이러한 수지상 돌기 철회는 가역적이다.[123] 쿠싱 증후군에서 코르티솔을 감소시키는 약물 치료 후 해마 부피는 최대 10%까지 회복되는 것으로 나타났다.[122] 이러한 변화는 수지상 돌기의 재형성으로 인한 것으로 보인다.[123] 이러한 수지상 돌기 회복은 스트레스가 제거될 때도 발생할 수 있다. 그러나 출생 직후에 발생하는 스트레스가 평생 동안 해마 기능에 영향을 미칠 수 있다는 증거는 주로 쥐를 사용한 연구에서 얻어졌다.[124]
스트레스에 대한 성별 특이적 반응 또한 쥐에서 해마에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 수컷 쥐의 만성 스트레스는 CA3 영역에서 수지상 돌기 철회 및 세포 손실을 보였지만 암컷에서는 나타나지 않았다. 이는 신경 보호 난소 호르몬 때문인 것으로 생각되었다.[125][126] 쥐에서 스트레스 조건 하에서 해마의 DNA 손상이 증가한다.[127]
8. 3. 간질 (Epilepsy)
해마는 새로운 신경 세포가 생성되는 몇 안 되는 뇌 영역 중 하나이다. 이러한 신경 발생 과정은 치아 이랑에 국한된다.[128] 새로운 신경 세포의 생산은 운동에 의해 긍정적인 영향을 받을 수 있으며, 간질 발작에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있다.[128]측두엽 간질의 발작은 새로운 신경 세포의 정상적인 발달에 영향을 미칠 수 있으며, 조직 손상을 유발할 수 있다. 해마 경화증, 특히 내측 측두엽에 특이적인 암몬뿔 경화증은 이러한 조직 손상의 가장 흔한 유형이다.[129][130] 그러나 간질이 일반적으로 해마 이상에 의해 발생하는지, 아니면 해마가 발작의 누적 효과에 의해 손상되는지는 아직 명확하지 않다.[131] 하지만 동물에게 반복적인 발작을 인위적으로 유도하는 실험 환경에서는 해마 손상이 빈번하게 발생한다. 이는 해마에 흥분성 글루탐산 수용체가 집중되어 있기 때문일 수 있다. 과흥분성은 세포 독성 및 세포 사멸로 이어질 수 있다.[123] 또한, 해마가 새로운 신경 세포가 평생 동안 계속 생성되는 부위라는 점,[128] 그리고 이 과정의 이상과도 관련이 있을 수 있다.[123]
8. 4. 조현병 (Schizophrenia)
조현병(정신 분열증)의 원인은 잘 알려져 있지 않지만, 뇌 구조의 수많은 이상이 보고되었다. 가장 철저하게 연구된 변화는 대뇌 피질과 관련이 있지만, 해마에 미치는 영향도 설명되었다. 많은 보고서에서 조현병 환자의 해마 크기가 감소한 것으로 나타났다.[132][133] 왼쪽 해마가 오른쪽보다 더 많이 영향을 받는 것으로 보인다.[132] 관찰된 변화는 대부분 비정상적인 발달의 결과로 받아들여졌다. 해마의 변화가 조현병의 가장 중요한 특징인 정신병적 증상을 유발하는 데 어떤 역할을 하는지는 불분명하다. 동물을 사용한 실험 연구를 바탕으로 해마 기능 장애가 기저핵에서 도파민 방출을 변화시켜 전두엽 피질의 정보 통합에 간접적으로 영향을 미칠 수 있다는 제안이 있었다.[134] 또한 해마 기능 장애가 자주 관찰되는 장기 기억 장애를 설명할 수 있다는 제안도 있었다.[135]MRI 연구에 따르면 조현병 환자의 뇌 부피가 작고 뇌실이 더 큰 것으로 나타났다. 하지만 연구자들은 축소가 조현병 또는 약물 치료로 인한 것인지 알지 못한다.[136][137] 해마와 시상 부피가 감소한 것으로 나타났고, 창백의 부피는 증가했다. 피질 패턴이 변경되었으며, 특히 전두엽과 측두엽에서 피질 부피와 두께가 감소한 것으로 나타났다. 또한, 관찰된 많은 변화가 질환 발생 초기에 나타나 비정상적인 신경 발달 이론에 무게를 싣는다는 제안이 있었다.[138]
해마는 신경적, 생리학적 영향 모두에서 조현병의 병리의 중심부로 여겨져 왔다.[132] 조현병의 기저에는 비정상적인 시냅스 연결이 있다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있다. 여러 증거에서 해마 내부 및 해마로부터의 시냅스 조직 및 연결의 변화가 암시된다.[132] 많은 연구에서 해마 내 시냅스 회로의 기능 장애와 전두엽 피질에 미치는 영향을 발견했다. 글루타메르기성 경로가 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. CA1 하위 영역은 다른 하위 영역 중 가장 적게 관여하는 것으로 보이며,[132][139] CA4 및 해마 연관 부위는 가장 관련이 있는 영역으로 보고되었다.[139] 검토 결과 병리는 유전학, 결함 있는 신경 발달 또는 비정상적인 신경 가소성으로 인해 발생할 수 있다고 결론지었다. 또한 조현병은 알려진 신경 퇴행성 질환으로 인한 것이 아니라고 결론지었다.[132] DNA 산화는 만성 조현병을 앓고 있는 고령 환자의 해마에서 상당히 증가한다.[140] 가딘이라고 불리는 단백질이 해마 형성에 필수적임이 밝혀졌다. 가딘은 신생 신경 세포의 배치를 결정하는 단백질이다. 또한 해마는 조현병과의 관련성이 지적되었는데, 조현병의 원인 유전자인 ''DISC1''은 가딘과 협력한다는 설이 있다.[167]
8. 5. 일과성 전반 기억상실증 (Transient Global Amnesia)
헤르페스바이러스가 뇌혈관장벽을 통과하면 해마체만을 공격하는 바이러스성 질병을 유발할 수 있다고 알려져 있다. 이로 인해 단기기억상실증에 걸릴 수 있다. 일과성 전반 기억 상실증은 극적이고, 갑작스럽고, 일시적이며, 단기 기억의 거의 완전한 상실이다. 다양한 원인이 가설로 제시되었는데, 여기에는 허혈, 간질, 편두통[141] 및 뇌 정맥 혈류의 장애[142]가 포함되며, 이는 기억과 관련된 해마와 같은 구조의 허혈로 이어진다.[143]어떤 원인에 대한 과학적 증거는 아직 없다. 그러나 발병 후 12시간에서 24시간 사이에 촬영한 확산 강조 MRI 연구에서 해마에 작은 점과 같은 병변이 나타나는 것으로 밝혀졌다. 이러한 결과는 대사 스트레스에 취약해진 CA1 뉴런의 가능한 연관성을 시사했다.[141]
8. 6. 외상 후 스트레스 장애 (Post-Traumatic Stress Disorder, PTSD)
일부 연구에서는 해마 부피 감소와 외상 후 스트레스 장애 (PTSD) 간의 상관관계를 보여준다.[144][145][146] 베트남 전쟁 참전 군인에 대한 연구에서 PTSD 증상이 없는 참전 군인에 비해 해마 부피가 20% 감소한 것으로 나타났다.[147] 이 결과는 독일 람슈타인에서 일어난 에어쇼 비행기 추락 사고로 외상을 입은 만성 PTSD 환자에게서는 재현되지 않았다.[148] 또한 PTSD를 겪는 베트남 참전 군인의 비전투 쌍둥이 형제도 다른 대조군보다 해마가 작아, 이러한 상관관계의 본질에 대한 의문을 제기한다.[149] 2016년 연구는 더 작은 해마가 외상 후 스트레스 장애의 위험을 증가시키고, 더 큰 해마는 효과적인 치료의 가능성을 높인다는 이론을 강화했다.[150]8. 7. 소두증 (Microcephaly)
소두증 환자에게서 해마 위축이 특징적으로 나타났으며,[151] 인간 점돌연변이를 재현하는 WDR62 돌연변이가 있는 생쥐 모델은 해마 발달 및 신경 발생의 결함을 보였다.[152]참조
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논문
Are the dorsal and ventral hippocampus functionally distinct structures?
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논문
Dissociation of function between the dorsal and the ventral hippocampus in spatial learning abilities of the rat: a within-subject, within-task comparison of reference and working spatial memory
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논문
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논문
Spatial organization of direct hippocampal field CA1 axonal projections to the rest of the cerebral cortex
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논문
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서적
Origins of Neuroscience: A History of Explorations Into Brain Function
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논문
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서적
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논문
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논문
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서적
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논문
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논문
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논문
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서적
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논문
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논문
Primary CA1 and conditionally immortal MHP36 cell grafts restore conditional discrimination learning and recall in marmosets after excitotoxic lesions of the hippocampal CA1 field
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논문
The role of hippocampal parts in verbal memory and activation processes
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논문
Imaging recollection and familiarity in the medial temporal lobe: a three-component model
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논문
The involvement of the anterior cingulate cortex in remote contextual fear memory
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논문
Experience-dependent epigenomic reorganization in the hippocampus
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논문
Between-systems memory interference during retrieval
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논문
Spatial- and task-dependent neuronal responses during real and virtual translocation in the monkey hippocampal formation
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논문
Spatial view cells in the primate hippocampus and memory recall
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논문
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논문
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논문
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논문
Anterior/posterior competitive deactivation/activation dichotomy in the human hippocampus as revealed by a 3D navigation task
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논문
Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers
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논문
Pattern of hippocampal shape and volume differences in blind subjects
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논문
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논문
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논문
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논문
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논문
Hippocampus and remote spatial memory in rats
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논문
Selective suppression of hippocampal ripples impairs spatial memory
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Disruption of ripple-associated hippocampal activity during rest impairs spatial learning in the rat
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논문
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Whole-exome sequencing identifies recessive WDR62 mutations in severe brain malformations
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The effects of telencephalic pallial lesions on spatial, temporal, and emotional learning in goldfish
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Telencephalon and geometric space in goldfish
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Study of pallial neurogenesis in shark embryos and the evolutionary origin of the subventricular zone
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記憶の形成やてんかん、アルツハイマー病、統合失調症など精神・神経疾患に関与する海馬の形成に重要な役割を果たす遺伝子を発見
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'어른 뇌에서도 새 뉴런이 자란다?”…20년 통설 ‘흔들’'
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한겨레신문
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뉴스
"새로운 뇌세포 생성, 13세면 끝난다"
https://www.yna.co.k[...]
연합뉴스
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뉴스
87세 노인에게서도 뇌세포 생성 43~87세 뇌서 수만 개 양성 뇌세포 발견
https://www.sciencet[...]
사이언스타임즈
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논문
Adult hippocampal neurogenesis is abundant in neurologically healthy subjects and drops sharply in patients with Alzheimer’s disease Elena P. Moreno-Jiménez, Miguel Flor-García, Julia Terreros-Roncal, Alberto Rábano, Fabio Cafini, Noemí Pallas-Bazarra, Jesús Ávila & María Llorens-Martín Nature Medicine volume 25, pages554–560(2019)Cite this article
https://www.nature.c[...]
2019-03-25
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