海马区:大脑组成部分-中文百科频道

名字

海马体（Hippocampus）是大脑边缘系统的重要组成部分，由于形状和海马相似而得名。

简介

大脑海马区（hippocampus）是帮助处理长期学习与记忆声光、味觉等事件的大脑区域，发挥所谓的“叙述性记忆”（declarative memory）功能。在医学上，“海马区”是大脑皮质的一个内褶区，在侧脑室底部绕脉络膜裂形成一弓形隆起，它由两个扇形部分组成，有时将两者合称海马结构。

海马区的名字来源于这个部位的弯曲形状貌似海马。海马体属于脑的演化过程中最古老的一部分。来源于旧皮质的海马体在灵长类以及海洋生物中的鲸类中尤为明显。相对新皮质的发展，海马体的增长在灵长类动物中的重要作用是使得其脑容量显著增长。

机能原理

海马体主要负责学习和记忆。有点像是计算机的内存，将几周内或几个月内的记忆鲜明暂留，以便快速存取。

记忆其实就是神经细胞之间的连结形态。然而，储存或抛掉某些信息，却不是出自有意识的判断，而是由人脑中的海马区来处理。海马区在记忆的过程中，充当转换站的功能。当大脑皮质中的神经元接收到各种感官或知觉讯息时，它们会把讯息传递给海马区。假如海马区有所反应，神经元就会开始形成持久的网络，但如果没有通过这种认可的模式，那么脑部接收到的经验就自动消逝无踪。

日常生活中的短期记忆都储存在海马区中，如果一个记忆片段，比如一个电话号码或者一个人在短时间内被重复提及的话海马区就会将其转存入大脑皮层，成为永久记忆。所以海马区比较发达的人，记忆力相对会比较强一些。存入海马区的信息如果一段时间没有被使用的话，就会自行被“删除”，也就是被忘掉了。而存入大脑皮层的信息也并不就是永久，如果你长时间不使用该信息的话，大脑皮层也许就会把这个信息给“删除”掉了。有些人的海马区受伤后就会出现失去部分或全部记忆的状况。这全取决于伤害的严重性，也就是海马区是部分失去作用还是彻底失去作用。

发现研究

从20世纪50年代起，科学家就已经注意到大脑海马区与记忆间的关系。却一直无法把记忆与海马区间的神经活动相联结。如果切除掉海马区，那么以前的记忆就会一同消失。但是“海马区的神经细胞又是如何把信息固定下来的”这个问题一直没能解决。科学家发现一些分子参与到了记忆的形成。此外，神经细胞突触的形成也与记忆相关联。但是，科学家对于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解人类自身是非常重要的。

发现大脑叙述性记忆形成的方法

2003年6月，美国哈佛大学(Harvard University）与纽约大学（NYU）科学家共同发现了大脑海马区的运转机制。借着研究海马区神经元的活动情形，研究人员发现大脑叙述性记忆形成的方法。而这个发现对于证明海马区记忆学习的可塑性，也提供了最有力的证据。

睡眠充足能促进海马区发育

2012年9月，日本研究人员宣布，睡眠越充足的孩子，其大脑中与记忆和感情有关的海马区的体积越大，大脑发育得越好。

日本东北大学教授泷靖之率领的研究小组从2008年4月开始的4年里，对290名5岁至18岁的未成年人的睡眠时间和海马区体积进行了调查。结果发现，与只睡6小时的孩子相比，每天睡眠达10小时以上的孩子海马区的体积要大10％左右。此前有研究显示，抑郁症和阿尔茨海默氏症等疾病的患者，海马区的体积往往会变小。泷靖之说：“在年轻时养成充分睡眠的生活习惯，使海马区发育得足够大，将有可能降低罹患上述疾病的风险。”

大脑海马区受损影响想象力

英国科学家研究发现，大脑海马区受损的人除记忆力不好之外，想象能力也会变差。海马区受损者被要求想象未来的一次朋友见面或圣诞晚会，或者想象自己身处海滩、酒吧之中，但他们报告说，自己无法在大脑中形成具体形象，取而代之的是一堆分离的图像碎片。研究人员认为，这可能是因为海马区负责为大脑提供构建各类形象的环境。

“创造”记忆

2012年9月，据Discover Magazine近日报道，几位神经科学家在《自然·神经科学》的在线版报告，他们在大鼠大脑海马体的切片上切片中植入了人工记忆。这几位研究者通过用电流刺激啮齿动物的大脑细胞，使它们产生了一些类似记忆的神经细胞活动，这些记忆会存在大约10秒左右。这是研究者第一次在没有大脑的情况下创造了记忆。参与本次研究的神经科学家Ben Strowbridge在一次新闻发布会上说。“这次的研究为未来的研究铺平了道路，帮助研究者确定到底是哪一条大脑回路让我们形成了短期记忆。”

海马体是哺乳类动物的中枢神经系统中的脑的部分(大脑皮质)中被最为详细研究过的一个部位。

在解剖学以及组织学上，海马具有一目了然的明确构造。海马内部有形成形态美观的层面。也就是神经细胞的细胞体与其神经网区域呈层状排列。

海马体是被称作“海马区”（hippocampal region）的大脑边缘系统的一部分。海马区可分为齿状回（dentate gyrus）、海马体、下托（subiculum）、前下托（presubiculum）、傍下托（parasubiculum）、内嗅皮质（entorhinal cortex）。这之中齿状回、海马体、下托的细胞层为单层，合称“海马结构（hippocampal formation）”，其上下夹有低细胞密度层和无细胞层。此外的部位有复数的层面构成。齿状回与海马的单层构造对神经解剖学以及电生理学的研究进步作出了贡献。

许多人对海马区与癫痫发作的关系也有很浓厚的兴趣。海马区在脑中为发作阈值低的部位。因为几乎所有癫痫患者的发作皆由海马区所起始，像这类以海马区为主的发作，有许多的情形是很难以药物治疗的。而且，海马区中有一部分，尤其是内嗅皮质，为阿尔兹海默氏症最先产生病变的地方，海马区也显示出容易因贫血、缺氧状态而受伤害。

20世纪初，开始有科学家认识到海马对於某些记忆以及学习有着基本的作用。特别是1957年Scoville和Milner报告了神经心理学中很重要的一个病例。这是来自一位被称为H.M.的病者的报告，H.M.要算是神经心理学的领域之中被检查得最详细的人物。由於长期的癫痫症状，医生决定为他进行手术，切除了顳叶皮层下一部份的边缘系统组织，其中包括了两侧的海马区，手术後癫痫的症状被有效控制，但自此以後H.M.失去了形成新的陈述性长时记忆的能力。这个发现变成了让许多人想了解海马区在记忆及学习机制的契机，而成为一种流行，无论在神经解剖学、生理学、行为学等等各种不同领域，都对海马区做了相当丰富的研究。现在，海马区与记忆的关系已经为人所了解。

美国生物科技网在2003年6月10日报道，美国哈佛大学(Harvard University）与纽约大学（NYU）科学家共同发现了大脑海马区的运转机制——大脑海马区是帮助人类处理长期学习与记忆声光、味觉等事件（即叙述性记忆）的主要区域。借着研究海马区神经元的活动情形，研究人员发现大脑叙述性记忆形成的方法。而这个发现对于证明海马区记忆学习的可塑性，也提供了最有利的证据。

从1950年代起，科学家就已经注意到大脑海马区与记忆间的关系。但却一直无法把记忆与海马区间的神经活动相连结。如果切除掉海马区，那么以前的记忆就会一同消失。但是“海马区的神经细胞又是如何把信息固定下来的”这个问题一直没能解决。科学家发现一些分子参与到了记忆的形成。此外，神经细胞突触的形成也与记忆相关联。但是，科学家目前对于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解我们自身是非常重要的。纽约大学研究人员利用电极（electrodes），监控学习中的猴子大脑神经活动的情形。之后再用哈佛大学研究人员研发出的“动力评估演算系统”（dynamic estimation algorithms）分析记录下来的行为与神经信息。

在研究进行的过程中，研究人员每天都让猴子观看由四个类似物重叠的复杂影像。当猴子从试误学习中知道各影像的位置时，就可以得到报偿。在此同时研究人员观察猴子海马体内神经元的活动情形，结果他们发现有的细胞神经活动的改变曲线，与猴子学习的曲线平行。这表示这些神经元与新的联想记忆形成有关。而由于这些神经活动在猴子停止学习后仍然有持续进行的现象，因此，研究人员推测其中的部分细胞，应该与长期记忆的形成有关。

海马区在解剖学解剖学以及机能构造上都是其它大脑皮质系统的研究样本。大脑皮质在最近开始被关注与研究，现在已知的关於中枢神经系统的突触传导的见解多受益于海马区的研究。而海马区的相关知识则多源于齿状回与海马的标本。

实现“盗梦空间”

2012年9月麻省理工学院皮考尔学习和记忆研究所的神经科学家马特·威尔逊表示，他的研究团队目前正在探索大脑中海马体是如何将自身经历的事件编码储存成记忆。在这项突破性的研究中，通过重复播放前几天老鼠所遭遇的环境音，美国麻省理工学院的科学家成功影响了老鼠们的梦境。人类现实版的盗梦空间的实现也指日可待。

饮酒带来海马区损伤

人们通常认为每天喝几杯葡萄酒有益于心血管和大脑的健康，但美国罗格斯大学的研究人员发现饮酒可损伤大脑海马体，从而导致成人脑细胞的再生量减少40%左右。实验结果表明，处于醉酒状态的实验鼠（相当于成年女性饮酒3至4杯或成年男性饮酒5杯）其大脑海马体中的神经细胞数量相较于未饮酒的实验鼠减少了近40%。海马体是大脑中负责“生产”新神经细胞的组织，此外海马体还被认为与人类某些学习功能有关。

男性大脑海马体越大越聪明，女性无关联

2013年3月，美国加州大学神经科学家在西班牙马德里神经科学家的协助下进行的这项研究指出，女性大脑一般而言较男性小8%，但是女性大脑运作较有效率。研究将焦点放在用来记忆和感情功能的海马体。研究结果指出，男性海马体越大，代表神经元数目较多，也就越聪明。研究还指出，女性有较大海马体与是否变得更为聪明并无关联。

抑郁症可致大脑海马体缩小

最新研究显示，对患有复发性抑郁症的患者来说，他们大脑中负责记忆和控制情感的部分会因抑郁症而缩小。

悉尼大学大脑和心智研究所(Brain and Mind Research Institute)的赫基(Ian Hickie)教授表示，这项发现强调了在抑郁症第一次出现时就及时予以鉴定并治疗的必要性，对年轻患者来说尤其如此。同时，他也表示，这种大脑的萎缩是可逆的。

研究分析发现，患有复发性和持续性抑郁症的患者大脑中的海马体(hippocampus)明显小很多，而海马体主要负责记忆和情感控制。赫基教授称，“但我们没有发现初级阶段的抑郁症有这部分的变化，这就说明是这个疾病本身造成了大脑的这种变化。”“在这种情况下，大小是有关系的——如果你大脑中的这部分缩小了，那你的记忆和情感控制能力也就减弱了。”他说道。