Der amnesische HM ist der bekannteste Einzelfall in der Neuropsychologie und möglicherweise der bekannteste Fall in der gesamten Psychologie. Über hundert Studien wurden mit HM veröffentlicht, und als er 2008 starb, waren es weltweite Nachrichten. Das Interesse an Henry Molaison (wie wir dann herausfanden) war so groß, dass das Verfahren für das Internet gefilmt wurde, als sein Gehirn geschnitten wurde, was unter anderem zu einem Bühnenstück führte. Ironischerweise war sich HM seines Ruhmes immer nicht bewusst (Corkin, 2002). Die hier gestellte Frage ist, ob es Zeit für uns ist, uns zu revanchieren – sollten wir HM vergessen?Fast jede Einführung in die neuronale Basis des Gedächtnisses beschreibt, wie der Chirurg William Scoville 1953 Gewebe in beiden medialen Temporallappen von HMS Gehirn entfernte, um seine Epilepsie zu behandeln. Unmittelbar danach zeigte HM eine schwere anterograde Amnesie – ein Versagen, neue alltägliche Ereignisse beizubehalten -, die für den Rest seines Lebens anhielt. Dieses katastrophale Ergebnis stellte sicher, dass HMS Operation nicht wiederholt wurde, was ihn einzigartig machte.

Wie oft beschrieben, zeigte HM trotz seines Verlustes des Langzeitgedächtnisses einen erhaltenen IQ. Er zeigte auch ein erhaltenes Kurzzeitgedächtnis (z. B. unmittelbare Gedächtnisspanne) und eine gute Kenntnis vergangener faktischer Informationen. (episodisches Gedächtnis). Nachfolgende Forschungen zeigten seine einzigartige Fähigkeit, neue wahrnehmungsmotorische Fähigkeiten zu erlernen, z. Spiegelzeichnung (Corkin, 2002), Entdeckungen, die dazu beitrugen, aufkommende Unterschiede zwischen explizitem und implizitem Lernen festzustellen. Ein Großteil der Auswirkungen von HM ergibt sich jedoch aus Scovilles Operation und wie dadurch versehentlich die Bedeutung des Hippocampus für Lernen und Gedächtnis festgestellt wurde.In der Tat muss klargestellt werden, dass dieser Artikel keine Kritik an der Forschung zu HM ist (die durchweg von außergewöhnlichem Niveau war und zu Recht gelobt wurde); Vielmehr geht es darum, wie Schlüsselelemente dieses enorm einflussreichen Forschungskörpers allgemeiner interpretiert und berichtet wurden.

Verursacht die Hippocampus-Pathologie eine anterograde Amnesie?Der russische Neurologe Bechterew wird oft als die erste Person bezeichnet, die die Beteiligung des Hippocampus am Gedächtnis signalisiert. Bechterews Forschung wurde jedoch nach seinem Tod unterdrückt, wahrscheinlich auf Befehl Stalins, der Bechterew getötet haben könnte (Lerner et al., 2005). Es ist jedoch unbestreitbar, dass Scoville und Milner (1957) neue Aufmerksamkeit auf die Bedeutung der Hippocampusbildung für das Langzeitgedächtnis gelenkt haben und dies auf eine Weise getan haben, die die Neurowissenschaften grundlegend verändert hat.Es ist, weil HM als einzigartig angesehen wird, dass sein Fall einen solchen Einfluss hatte, aber in ihrem wegweisenden Papier beschrieben Scoville und Milner (1957) acht Fälle zusätzlich zu HM, die bilaterale Entfernung von Gewebe in den medialen Temporallappen erhielten. Zusammen mit HM hatte ein anderer Fall die radikalste Operation, die darauf abzielte, das volle Ausmaß des Hippocampus zu entfernen. In sechs der verbleibenden Fälle war die Operation eingeschränkter, da sie nur die Vorderseite des Hippocampus oder nur in der Mitte der Struktur erreichen sollte. Innerhalb dieser Patientengruppe war HM einzigartig, da his die einzige Operation zur Linderung von Epilepsie war. Die anderen Patienten erhielten psychochirurgische Behandlungen zur Linderung von Schizophrenie (n = 7) oder bipolarer Depression (n = 1). Das Versagen von Scovilles Operationen, diese psychiatrischen Symptome zu reduzieren, stellte unweigerlich Probleme für ihre kognitiven Einschätzungen dar, und die formellen Tests von drei dieser schizophrenen Fälle waren unvollständig. Zusätzliche Probleme hätten sich aus der Tatsache ergeben, dass Schizophrenie selbst mit einem erheblichen Gedächtnisverlust verbunden ist.

Trotz dieser Probleme scheinen einige Merkmale der ursprünglichen Studie über HM ein überzeugendes Argument für die Bedeutung des Hippocampus zu liefern. Am kritischsten war, dass Vergleiche unter allen neun Patienten zeigten, dass schwere Gedächtnisdefizite nur nach radikalen Resektionen mit dem größten Teil des Hippocampus beobachtet wurden. Leider konnte das tatsächliche Ausmaß der Operationen erst nachträglich für HM bestimmt werden, für die strukturelle MRT-Daten vorliegen (Corkin et al., 1997). Wir sind daher auf Scovilles chirurgische Notizen für die anderen acht Patienten angewiesen. Tatsächlich wissen wir jetzt, dass Scoville die kaudalen 2 cm des Hippocampus von HM trotz seiner Absicht nicht entfernt hat (Abbildung 1). (Genauere Informationen werden verfügbar sein, wenn die Post-Mortem-Ergebnisse von HM veröffentlicht werden.) Es ist daher nicht unvernünftig anzunehmen, dass in diesen anderen acht Fällen Inkonsistenzen zwischen dem beabsichtigten und dem tatsächlichen Ausmaß der Gewebeentfernung bestanden.
Es gibt weitere Bedenken. Scovilles Operationen näherten sich dem medialen Temporallappen von vorne (d. h. über den temporalen Pol), eine unvermeidliche Folge davon war die Entfernung von Gewebe vor dem Hippocampus. Dieses Gewebe umfasste den größten Teil der Amygdala und des pyriformen Kortex. Die Operationen produzierten auch variable Mengen an Gewebeverlust in anderen Regionen neben dem Hippocampus (die ‚parahippocampale Region‘, die die entorhinalen und perirhinalen Kortizes umfasst – siehe Abbildung 1). Es gibt keinen Mangel an Beweisen, dass zusätzliche Schäden an diesen angrenzenden Bereichen Gedächtnisdefizite verschlimmern können (Aggleton & Brown, 1999; Diana et al., 2007). Ein eng verwandtes Problem betrifft die Folgen einer Schädigung der weißen Substanz bei HM, da die von Scoville verwendete Operationstechnik sowohl die weiße als auch die graue Substanz zerstört hätte. Schäden an der weißen Substanz sind möglicherweise sehr wichtig, da sie die Funktionen von Stellen stören können, die weit vom Hippocampus entfernt sind.

Während MRT-Daten (Corkin et al., 1997) weisen darauf hin, dass Scoville wahrscheinlich den Trakt unmittelbar lateral zum Hippocampus (dem Temporalstamm) verschont hat, er hätte Fasern entfernt, die den Temporalpol mit dem Frontallappen verbinden. Andere Traktschäden bei HM würden mit ziemlicher Sicherheit die temporalen Stammfasern einschließen, die den Temporallappen verlassen, indem sie direkt durch die laterale und dorsale Amygdala verlaufen. Studien mit Affen haben gezeigt, dass das Schneiden dieser Fasern zu kognitiven Beeinträchtigungen bei Aufgaben wie dem Erkennungsgedächtnis beiträgt (Bachevalier et al., 1985). Es ist daher ersichtlich, dass HM keinen selektiven Hippocampusverlust erlitten hat und dass Schäden an angrenzenden Bereichen sehr wahrscheinlich zu seinen Gedächtnisproblemen beigetragen haben. Infolgedessen bestätigt HM nicht, dass der Verlust von Hippocampuszellen für eine Temporallappenamnesie entweder ’notwendig‘ oder ‚ausreichend‘ ist.

Nachfolgende Vergleiche mit anderen Fällen mit stärker lokalisierten Hippocampusschäden (Spiers et al., 2001) haben in der Tat oft die wichtigsten Erkenntnisse aus HM gestützt, da diese späteren Fälle auch deutliche Verluste des Langzeitgedächtnisses erlitten, die im Gegensatz zu dem vor der Amnesie erworbenen semantischen Wissen standen. Das heißt, die Amnesie von HM erscheint merklich dichter als in Fällen mit stärker umschriebenen Hippocampusschäden. Während es mehrere mögliche Erklärungen für diesen Unterschied gibt, einschließlich des Ausmaßes der Schädigung des Hippocampus bei HM, bleibt es sehr wahrscheinlich, dass die Kombination aus zusätzlicher Schädigung der weißen Substanz und dem Verlust von Gewebe in Strukturen neben dem Hippocampus (z. B. der Amygdala) zu seinen Gedächtnisproblemen beitrug. Schließlich könnte sein langfristiger Gebrauch von Antiepileptika eine Kleinhirnatrophie verursacht haben (Corkin, 2002). Folglich gibt es zahlreiche Gründe, warum die Amnesie bei HM besonders dicht gewesen sein könnte, und diese Gründe spiegeln mehr als nur den Verlust von Hippocampuszellen wider.

Hierarchische Modelle der medialen Temporallappenfunktion

Konsultieren Sie fast jeden neuropsychologischen Text und es wird eine Abbildung geben, die die Verbindungen des medialen Temporallappens hervorhebt, die am stärksten mit dem Gedächtnis verbunden sind. Diese Figur besteht fast immer aus einer Reihe verbundener Boxen, wobei der Hippocampus oben platziert ist (Abbildung 2, umseitig). Solche Figuren vermitteln unweigerlich eine Hierarchie, wobei der Hippocampus alle anderen Gedächtnisfunktionen des medialen Temporallappens überwacht.Obwohl solche Darstellungen der Anatomie des medialen Temporallappens nicht durch Forschung an HM erstellt wurden, hat die anhaltende Betonung der Hippocampus-Dysfunktion bei HM diese hierarchische Sicht der medialen Temporalfunktion sicherlich verstärkt und aufrechterhalten. Diese Perspektive ist umso verständlicher, wenn man erkennt, dass das dominierende Modell der medialen Temporallappen-Speichersysteme eines war, in dem andere Temporallappenstrukturen in erster Linie für das Ein- und Austreten von Informationen zum und vom medialen Temporallappen kritisch sind, aber es ist der Hippocampus, der diese Informationen orchestriert (Squire et al., 2007; Wixted & Knappe, 2011). Diese einflussreiche Sicht der medialen Temporallappenorganisation erscheint nun zunehmend unhaltbar.Die zentrale Frage ist, inwieweit andere Temporallappenstrukturen Gedächtnisfunktionen unabhängig vom Hippocampus haben.Ein Großteil dieser Debatte konzentrierte sich ursprünglich auf die relative Bedeutung des Hippocampus und der Parahippocampusregion für das Erkennungsgedächtnis (die Fähigkeit zu erkennen, wann ein Ereignis wiederholt wird). Ein sehr einflussreiches Modell geht davon aus, dass der Hippocampus sowohl für den Rückruf als auch für die Erkennung gleichermaßen wichtig ist, was mit seiner Position an der Spitze einer anatomischen Hierarchie übereinstimmt (Squire et al., 2007; Wixted & Knappe, 2011). Dieses Modell geht davon aus, dass Schäden unmittelbar hinter dem Hippocampus mehr von der gleichen Dysfunktion hervorrufen, was diese gemeinsame Nutzung von Funktionen widerspiegelt. Dieses Konzept ist sehr relevant, da es direkt impliziert, dass jede extra-hippocampale Schädigung bei HM Prozesse stört, die in erster Linie vom Hippocampus abhängen und daher seinen Kernstatus als Hippocampus-Amnesie nicht wesentlich beeinflussen.

Andere Modelle haben diese Ansicht in Frage gestellt. Eine Klasse von Modellen geht davon aus, dass, während der Hippocampus für das Erkennungsgedächtnis auf der Grundlage des expliziten Rückrufs vergangener Erfahrungen von entscheidender Bedeutung ist, benachbarte Regionen einschließlich des perirhinalen Kortex unabhängig voneinander für die Erkennung auf der Grundlage des Gefühls der Vertrautheit wichtig sind (Aggleton & Brown, 1999; Diana et al., 2007). Diese ‚Dual-Process‘ -Modelle sagen voraus, dass Amnesiker mit Pathologie, die auf den Hippocampus beschränkt ist, unverhältnismäßige Defizite beim Erinnern aufweisen werden, da die Erkennung teilweise durch Vertrautheit unterstützt werden kann. Solche Fälle existieren (Brown et al., 2010). Darüber hinaus gibt es viele Hinweise darauf, dass die Parahippocampusregion kognitive Funktionen unabhängig vom Hippocampus hat (Diana et al., 2007).

In Bezug auf HM erkannte er wiederholt keine nahen Nachbarn und Freunde, die ihn nach seiner Operation kennengelernt hatten. HM wurde sowohl bei der verbalen als auch bei der nonverbalen Erkennung sowie bei Ja-Nein- und Forced-Choice-Aufgaben beeinträchtigt (Corkin, 2002). Folglich scheint es wenig Grund zu der Annahme zu geben, dass HM eine relative Schonung des Erkennungsspeichers zeigte. Leider wird HMS Amnesie so stark als grundlegend Hippocampus identifiziert, und seine Defizite für Rückruf und Anerkennung so weit beschrieben, dass diese beiden Beeinträchtigungen verschmolzen sind.

Das Problem bei der Verschmelzung dieser Beeinträchtigungen wird durch ein Paar Experimente mit Affen, die die kombinierte Amygdala- und Hippocampus-Operation bei HM replizieren wollten, wunderschön hervorgehoben. Als das Gewebe mit Scovilles chirurgischem Ansatz entfernt wurde, waren die Affen im Objekterkennungsgedächtnis sehr stark beeinträchtigt (Mishkin, 1978). Wenn dieselben Ziele durch Injektion einer Chemikalie entfernt wurden, die Neuronen abtötet, aber die weiße Substanz schont, waren die Tiere bei der Objekterkennung nicht beeinträchtigt (Murray & Mishkin, 1998). Dieses kontrastierende Befundpaar unterstreicht die Bedeutung von Funktionsstörungen bei HM jenseits des Hippocampus und seinen wahrscheinlichen Beitrag zum Erkennungsgedächtnis.

Über den Hippocampus hinausblicken
Ein Vermächtnis von HM ist, dass er die Vorstellung von verschiedenen Gehirnstrukturen mit unterschiedlichen Rollen bei der Verarbeitung von Informationen verstärkte und so einen modularen Ansatz für das Gedächtnis unterstützte. Ein verwandtes Vermächtnis ist, dass der Hippocampus der Grundstein für die Erforschung des Langzeitgedächtnisses geworden ist. Eine Konsequenz ist, dass die Erforschung neurologischer Störungen im Zusammenhang mit Gedächtnisverlust, einschließlich Demenzen, trotz der potenziellen Bedeutung anderer Bereiche innerhalb des Temporallappens weiterhin von Hippocampusanalysen dominiert wird.Schäden jenseits des Temporallappens können ebenfalls eine anterograde Amnesie verursachen. Tatsächlich betrifft der erste überzeugende Beweis, dass eine Schädigung einer bestimmten Gehirnstelle Amnesie verursachen kann, die Mammillarkörper (den hintersten Teil des Hypothalamus), nicht den Hippocampus (Vann & Aggleton, 2004). Bemerkenswerte klinische Fälle, wie BJ, bei dem ein Snooker-Stichwort in die Nase gedrückt wurde und die Basis dieses Gehirns schädigte, haben auch speziell die Mammillarkörper in Mitleidenschaft gezogen (siehe Vann & Aggleton, 2004). Ebenso hat eine groß angelegte Studie des Gedächtnisses nach Tumoren in der Mitte des Gehirns die Bedeutung der Mammillarkörper hervorgehoben (Tsivilis et al., 2008).

Eine Reihe anderer Stellen wurden ebenfalls mit Amnesie in Verbindung gebracht (z. B. die vorderen Thalamuskerne, der parataeniale Thalamuskern, der mediale dorsale Thalamuskern, der retrospleniale Kortex), und der Tatsache, dass viele dieser Strukturen direkt mit dem Hippocampus verbunden sind, wurde große Bedeutung beigemessen. Die Annahme war typischerweise, dass diese anderen Regionen von untergeordneter Bedeutung sind und dass die primären Gedächtniseinflüsse mit dem Hippocampus beginnen und enden. Während solche Modelle anatomisch plausibel sind, haben sie eine inhärente Schwäche, wenn sie nicht erklären, warum der Hippocampus von einer solchen Rückschaltung profitieren könnte. Die Antwort ist sicherlich, dass diese anderen Strukturen neue Informationen liefern, die für die Temporallappenfunktion entscheidend sind. In der Tat zeigen neuere Forschungen, dass es aufschlussreicher sein könnte, diese anderen Stellen in erster Linie stromaufwärts und nicht stromabwärts vom Hippocampus zu sehen (Vann, 2010).e. Umkehrung der traditionellen Sichtweise. Solche Ergebnisse unterstreichen erneut die Notwendigkeit, zu einer ausgewogeneren Sicht auf Gedächtnissubstrate überzugehen.

In vielerlei Hinsicht bleibt HM der prototypische Amnesie. (In der Tat könnte man argumentieren, dass HM kam, um zu definieren, was jetzt mit dem Begriff Amnesie gemeint ist. Es gibt wenig Zweifel, dass HM einzigartig war, aber diese Einzigartigkeit ist ein zweischneidiges Schwert angesichts der Vielzahl von speziellen Faktoren, die seine Gedächtnisleistung beeinflusst haben könnten. Es fühlt sich fast Sakrileg an, die Auswirkungen von HM zu kritisieren, insbesondere angesichts der Qualität der damit verbundenen Forschung. Dennoch könnte der daraus resultierende enge Fokus auf den Hippocampus für Gedächtnis und Gedächtnisstörungen unser Denken übermäßig voreingenommen haben, mit weitreichenden, unwissentlichen Konsequenzen.
John P. Aggleton ist an der School of Psychology der Cardiff University

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