muistinmenetys on neuropsykologian tunnetuin yksittäistapaus ja mahdollisesti koko psykologian tunnetuin tapaus. HM: n kanssa on julkaistu yli sata tutkimusta, ja kun hän kuoli vuonna 2008, se oli maailmanlaajuinen uutinen. Kiinnostus Henry Molaisonia kohtaan (kuten silloin huomasimme) oli niin suurta, että kun hänen aivonsa leikattiin, toimenpide kuvattiin Internetiin, mikä johti muun muassa näyttämönäytelmään. Ironista kyllä, HM pysyi aina tietämättömänä kuuluisuudestaan (Corkin, 2002). Kysymys kuuluu, onko meidän aika vastata-pitäisikö meidän unohtaa HM?

lähes jokainen johdatus muistin hermopohjaan kuvaa, kuinka vuonna 1953 kirurgi William Scoville poisti kudoksia HM: n aivojen molemmista mediaalisista ohimolohkoista yrittäessään hoitaa epilepsiaansa. Välittömästi tämän jälkeen HM koki vakavan anterogradisen muistinmenetyksen, joka ei kyennyt säilyttämään uusia päivittäisiä tapahtumia, jotka säilyivät koko hänen loppuelämänsä ajan. Tämä katastrofaalinen lopputulos varmisti, että HM: n leikkaus ei toistunut, joten hän oli ainutlaatuinen.

kuten usein on kuvattu, HM osoitti säilyneen älykkyysosamäärän pitkäaikaisen muistin menetyksestä huolimatta. Hän osoitti myös säilynyttä lyhytkestoista muistia (esim.välitön muistijakso) ja aikaisemman faktatiedon hyvää tuntemusta. (episodimuisti). Myöhemmät tutkimukset paljastivat hänen säästyneen kykynsä oppia uusia havaintomotorisia taitoja, kuten peilipiirustusta (Corkin, 2002), löytöjä, jotka auttoivat luomaan uusia eroja eksplisiittisen ja implisiittisen oppimisen välille. Suuri osa HM: n vaikutuksesta johtuu kuitenkin Scovillen leikkauksesta ja siitä, miten tämä epähuomiossa osoitti hippokampuksen merkityksen oppimiselle ja muistille.

kun otetaan huomioon tämä vaikutus, HM: n perinnön kyseenalaistaminen vaikuttaa tökeröltä, on tehtävä selväksi, että tämä artikkeli ei ole kritiikkiä HM: n tutkimusta kohtaan (joka on jatkuvasti ollut poikkeuksellisen korkeatasoista ja ansaitusti ylistettyä), vaan se koskee sitä, miten tämän valtavan vaikutusvaltaisen tutkimuskokonaisuuden keskeisiä osia on tulkittu ja selostettu yleisemmin.

aiheuttaako hippokampuksen patologia anterogradista muistinmenetystä?
venäläistä neurologia Bekhtereviä pidetään usein ensimmäisenä henkilönä, joka viestitti hippokampuksen osallisuudesta muistiin. Bekhterev n tutkimus oli kuitenkin tukahdutetaan hänen kuolemansa jälkeen, melko todennäköisesti tilaukset Stalin jotka ovat saattaneet olla Bekhterev tappoi (Lerner et al., 2005). On kuitenkin kiistatonta, että Scoville and Milner (1957) kiinnitti uutta huomiota hippokampumuodostelman merkitykseen pitkäkestoiselle muistille, ja teki sen tavalla, joka muutti syvästi neurotieteitä.

koska HM: ää pidetään ainutlaatuisena, hänen tapauksellaan on ollut tällainen vaikutus, mutta Scoville and Milner (1957) kuvasi maamerkkipaperissaan HM: n lisäksi kahdeksan tapausta, jotka saivat molemminpuolisen kudoksen poiston mediaalisista ohimolohkoista. HM: n ohella eräässä toisessa tapauksessa oli ”radikaalein” leikkaus, jonka tarkoituksena oli poistaa hippokampuksen koko laajuus. Kuudessa jäljelle jääneessä tapauksessa leikkaus oli suppeampi, koska sen oli tarkoitus ulottua vain hippokampuksen etuosaan tai vain rakenteen puoliväliin. Tässä potilasryhmässä, HM oli ainutlaatuinen, koska hänen oli ainoa leikkaus lievittää epilepsia. Muut potilaat saivat psykokirurgisia hoitoja, joiden tarkoituksena oli lievittää skitsofreniaa (n = 7) tai kaksisuuntaista masennusta (N = 1). Scovillen leikkausten epäonnistuminen näiden psykiatristen oireiden vähentämisessä aiheutti väistämättä ongelmia heidän kognitiivisille arvioinneilleen, ja kolmen skitsofreniatapauksen muodollinen testaus oli puutteellista. Lisäongelmia olisi aiheuttanut se, että skitsofreniaan liittyy itsessään tuntuva muistinmenetys.

näistä seikoista huolimatta useat HM: n alkuperäisen tutkimuksen piirteet näyttävät luovan vakuuttavan perusteen hippokampuksen tärkeydelle. Kaikkein kriittisimmin kaikkien yhdeksän potilaan vertailut paljastivat, että vakavia muistihäiriöitä havaittiin vasta sen jälkeen, kun suurin osa hippokampuksesta oli resektioitu. Valitettavasti leikkausten todellinen laajuus voitiin määrittää vasta myöhemmin HM: lle, josta on rakenteellisia MAGNEETTIKUVAUSTIETOJA (Corkin et al., 1997). Olemme siis riippuvaisia Scovillen leikkausselosteista kahdeksalle muulle potilaalle. Itse asiassa Nyt tiedämme, että Scoville ei aikeistaan huolimatta onnistunut poistamaan HM: n hippokampuksen 2cm: ää (Kuva 1). (Tarkemmat tiedot saadaan, kun HM: n ruumiinavauslöydökset julkaistaan.) Ei siis ole kohtuutonta olettaa, että näissä kahdeksassa muussa tapauksessa kudosten poistamisen aiotun ja todellisen määrän välillä oli epäjohdonmukaisuuksia.
on muitakin huolenaiheita. Scovillen leikkaukset lähestyivät mediaalista ohimolohkoa sen edestä (ts. ohimonavan kautta), jonka väistämätön seuraus oli kudoksen poistaminen hippokampuksen edestä. Tähän kudokseen kuului suurin osa mantelitumakkeesta ja pyriformisesta aivokuoresta. Leikkaukset aiheuttivat myös vaihtelevia määriä kudoshäviöitä muilla hippokampuksen lähialueilla (”parahippokampuksen alue”, johon kuuluvat entorhinaaliset ja perirhinaaliset kärkikudokset – KS.Kuva 1). Ei ole pulaa todisteista siitä, että näiden lähialueiden lisävauriot voivat pahentaa muistivajetta (Aggleton & Brown, 1999; Diana et al., 2007). Tähän läheisesti liittyvä kysymys koskee HM: n mahdollisen valkoisen aineen vaurion seurauksia, sillä Scovillen käyttämä kirurginen tekniikka olisi tuhonnut sekä valkoisen että harmaan aineen. Valkoisen aineen vauriot ovat mahdollisesti erittäin tärkeitä, koska ne saattavat häiritä hippokampuksesta kaukana olevien paikkojen toimintoja.

magneettikuvauksen aikana (Corkin et al., 1997) osoittavat, että Scoville luultavasti säästi traktaatin välittömästi hippokampuksen (ohimorungon) sivusuunnassa, hän olisi poistanut ohimonavan ja otsalohkon väliset kuidut. Muita HM: n vaurioita ovat ne ohimorungot, jotka lähtevät ohimolohkosta kulkemalla suoraan sivu-ja dorsaalisen mantelitumakkeen kautta. Apinoilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että näiden kuitujen leikkaaminen lisää kognitiivisia häiriöitä esimerkiksi tunnistusmuistin kaltaisissa tehtävissä (Bachevalier et al., 1985). Voidaan siis nähdä, että HM ei kärsinyt valikoivasta hippokampuksen menetyksestä ja että lähialueiden vauriot ovat hyvin todennäköisesti vaikuttaneet hänen muistiongelmiinsa. Tämän vuoksi HM ei vahvista, että hippokampuksen soluhäviö olisi joko ”välttämätön” tai ”riittävä” ohimolohkon muistinmenetykseen.

myöhemmät vertailut käyttäen muita tapauksia, joissa hippokampuksen vauriot olivat paikallisempia (Spiers et al., 2001) ovat itse asiassa usein tukeneet HM: n pääasiallisia näkemyksiä, koska nämä myöhemmät tapaukset ovat myös kärsineet selvistä pitkäaikaismuistin menetyksistä, jotka ovat vastakohtana ennen amnesiaa hankitulle semanttiselle tietämykselle. HM: n muistinmenetys näyttää kuitenkin huomattavasti tiheämmältä kuin tapauksissa, joissa hippokampuksen vauriot ovat rajallisempia. Vaikka tälle erolle on useita mahdollisia selityksiä, mukaan lukien hippokampuksen vaurion laajuus HM: ssä, on edelleen erittäin todennäköistä, että lisävalkoisen aineen vaurio ja kudoksen menetys hippokampuksen viereisissä rakenteissa (esim.mantelitumake) lisäsivät hänen muistiongelmiaan. Lisäksi hänen pitkäaikainen epilepsialääkkeensä on saattanut aiheuttaa pikkuaivojen surkastumista (Corkin, 2002). HM: n muistinmenetys on siis voinut olla erityisen tiheää monesta syystä, ja nämä syyt heijastavat muutakin kuin vain hippokampuksen solujen häviämistä.

mediaalisen ohimolohkofunktion hierarkkiset mallit

tarkastelevat lähes mitä tahansa neuropsykologista tekstiä, ja siinä on luku, joka korostaa niitä mediaalisia ohimolohkoyhteyksiä, jotka ovat voimakkaimmin yhteydessä muistiin. Tämä luku käsittää lähes aina sarjan toisiinsa kytkettyjä laatikoita, joiden yläreunaan on sijoitettu hippokampus (kuva 2, kääntöpuoli). Tällaiset luvut välittävät väistämättä hierarkian hippokampuksen valvoessa kaikkia muita mediaalisia ohimolohkon muistitoimintoja.

vaikka tällaisia kuvauksia mediaalisesta ohimolohkon anatomiasta ei ole luotu HM: n tutkimuksella, HM: n jatkuva hippokampuksen toimintahäiriön korostaminen on varmasti vahvistanut ja ylläpitänyt tätä hierarkkista näkemystä mediaalisesta ohimofunktiosta. Tämä näkökulma on sitäkin ymmärrettävämpi, kun ymmärretään, että mediaalisen ohimolohkon muistijärjestelmien hallitseva malli on ollut sellainen, jossa muut ohimolohkon rakenteet ovat ensisijaisesti kriittisiä tiedon sisäänpääsyssä ja poistumisessa mediaaliseen ohimolohkoon ja sieltä pois, mutta hippokampus organisoi tämän tiedon (Squire et al., 2007; Wixted & Squire, 2011). Tämä vaikutusvaltainen näkemys mediaalisen ohimolohkon organisaatiosta näyttää nyt yhä kestämättömämmältä.

ratkaisevaa on se, missä määrin muilla ohimolohkon rakenteilla on hippokampuksesta riippumattomia muistitoimintoja.Suuri osa tästä keskustelusta keskittyi alun perin hippokampuksen ja parahippokampuksen alueen suhteelliseen merkitykseen tunnistusmuistille (kyky havaita, kun tapahtuma toistuu). Yksi erittäin vaikutusvaltainen malli olettaa, että hippokampus on yhtä tärkeä sekä muistaa ja tunnistaa, sopusoinnussa sen asema huipulla anatominen hierarkia (Squire et al., 2007; Wixted & Squire, 2011). Tämä malli olettaa, että vaurio heti hippokampuksen ulkopuolella tuottaa enemmän samaa toimintahäiriötä, mikä kuvastaa tätä toimintojen jakamista. Tämä käsite on erittäin tärkeä, koska se viittaa suoraan siihen, että kaikki ylimääräiset hippokampuksen vauriot HM: ssä häiritsivät prosesseja, jotka riippuvat ensisijaisesti hippokampuksesta, eivätkä näin ollen vaikuta olennaisesti hänen ydinasematukseensa hippokampuksen muistinmenetyksenä.

muut mallit ovat kiistäneet tämän näkemyksen. Eräs malliluokka olettaa, että vaikka hippokampus on elintärkeä aiempien kokemusten eksplisiittiseen muistamiseen perustuvalle tunnistusmuistille, lähialueet, kuten perirhinaalinen aivokuori, ovat toisistaan riippumatta tärkeitä tuttuuden tunteeseen perustuvalle tunnistamiselle (Aggleton & Brown, 1999; Diana et al., 2007). Nämä ”kaksoisprosessimallit” ennustavat, että muistinmenetyksillä, joiden patologia rajoittuu hippokampukseen, on suhteettomia puutteita muistinmenetyksessä, koska tunnettuus voi osittain tukea tunnistamista. Tällaisia tapauksia on olemassa (Brown et al., 2010). Lisäksi on paljon näyttöä siitä, että parahippokampuksen alueella on hippokampuksesta riippumattomia kognitiivisia toimintoja (Diana et al., 2007).

HM: n osalta hän ei toistuvasti tunnistanut lähinaapureita ja ystäviä, jotka tutustuivat häneen leikkauksen jälkeen. HM oli heikentynyt sekä sanallinen ja ei-sanallinen tunnustaminen, ja sekä Kyllä-Ei ja pakko-valinta tehtäviä (Corkin, 2002). Näin ollen ei näytä olevan juurikaan syytä olettaa, että HM osoitti suhteellisen säästävä tunnustamista muistia. Valitettavasti HM: n muistinmenetys on niin vahvasti tunnistettu pohjimmiltaan hippokampaaliseksi, ja hänen muistinmenetyksensä ja tunnustamisvajeensa on kuvattu niin laajasti, että nämä kaksi heikentymistä ovat fuusioituneet.

ongelma näiden vajavaisuuksien sekoittamisessa korostuu kauniisti parilla apinoilla tehdyllä kokeella, joissa pyrittiin monistamaan yhdistetty mantelitumake ja hippokampusleikkaus hm: ssä. Kun kudos poistettiin Scovillen kirurgisella lähestymistavalla, apinoilla oli hyvin vaikea objektintunnistusmuisti (Mishkin, 1978). Kun samat kohteet poistettiin ruiskuttamalla kemikaalia, joka tappaa hermosoluja, mutta säästää valkoista ainetta, eläimet olivat vahingoittumattomia objektintunnistuksessa (Murray & Mishkin, 1998). Tämä vastakkainen havaintopari korostaa HM: n toimintahäiriön merkitystä hippokampuksen ulkopuolella ja sen todennäköistä osuutta tunnistusmuistiin.

hippokampuksen taakse katsominen
Yksi HM: n perintö on se, että hän vahvisti käsitystä erilaisista aivorakenteista, joilla on erilaiset roolit informaation käsittelyssä, tukien näin modulaarista lähestymistapaa muistiin. Tähän liittyvä perintö on, että hippokampuksesta on tullut pitkän aikavälin muistin tutkimuksen kulmakivi. Yksi seuraus on, että muistinmenetykseen liittyvien neurologisten häiriöiden, mukaan lukien dementiat, tutkimusta hallitsevat edelleen hippokampaalianalyysit, vaikka muilla ohimolohkon alueilla saattaa olla merkitystä.

ohimolohkon ulkopuoliset vauriot voivat aiheuttaa myös anterogradista muistinmenetystä. Itse asiassa ensimmäinen vakuuttava todiste siitä, että tietyn aivokohdan vaurio voi aiheuttaa muistinmenetyksen, koskee mammillaarisia elimiä (hypotalamuksen takaisin osa), ei hippokampusta (Vann & Aggleton, 2004). Huomattavat kliiniset tapaukset, kuten BJ, jolla oli snookerkeppi, joka pakotti hänen nenäänsä vahingoittaen tämän aivojen pohjaa, ovat myös nimenomaisesti liittäneet tähän mammillaariset elimet (katso Vann & Aggleton, 2004). Samoin laajamittainen tutkimus muistin jälkeen kasvaimia keskellä aivoja on korostanut mammillary elinten (Tsivilis et al., 2008).

muistinmenetykseen on liitetty myös useita muita kohtia (esim.etummaiset talamiytimet, parataeniaaliset talamiytimet, mediaaliset selkäpuoliset talamiytimet, retrospleniaalinen aivokuori), ja sille, että monet näistä rakenteista ovat suoraan yhteydessä hippokampukseen, on annettu suuri merkitys. Oletus on tyypillisesti ollut, että nämä muut alueet ovat toissijaisia ja että primaariset muistivaikutukset alkavat ja päättyvät hippokampukseen. Vaikka tällaiset mallit ovat anatomisesti uskottavia, niillä on luontainen heikkous, jos ne eivät pysty selittämään, miksi hippokampus voisi hyötyä tällaisesta palautuspiiristä. Vastaus on varmasti se, että nämä muut rakenteet tarjoavat uutta tietoa, joka on kriittistä ohimolohkon toiminnalle. Itse, viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että se voisi olla oivaltavampaa nähdä nämä muut kohteet ensisijaisesti ylävirtaan, ei alavirtaan, alkaen hippokampus (Vann, 2010), i.e.perinteisen näkökulman kääntäminen. Tällaiset havainnot korostavat jälleen tarvetta siirtyä tasapainoisempaan näkemykseen muistisubstraateista.

monilta osin HM on edelleen prototyyppinen muistinmenetys. (Itse asiassa voidaan väittää, että HM tuli määrittelemään, mitä termillä amnesic nyt tarkoitetaan.) Ei ole epäilystäkään siitä, että HM oli ainutlaatuinen, mutta että ainutlaatuisuus on kaksiteräinen miekka ottaen huomioon lukuisia erityisiä tekijöitä, jotka ovat saattaneet vaikuttaa hänen muisti suorituskykyä. Tuntuu lähes pyhäinhäväistävältä arvostella HM: n vaikutusta, varsinkin kun otetaan huomioon siihen liittyvän tutkimuksen laatu. Tästä johtuva kapea keskittyminen muistisairauksiin ja muistisairauksiin hippokampukseen olisi kuitenkin voinut hyvinkin vääristää ajatteluamme kohtuuttomasti, mistä olisi voinut olla kauaskantoisia, tahattomia seurauksia.
John P. Aggleton on Cardiffin yliopiston psykologian laitoksella

Aggleton, J. P. & Brown, M. W. (1999). Episodinen muisti, muistinmenetys ja hippokampuksen etummainen talamiakseli. Behavioral and Brain Sciences, 22, 425-466.
Bachevalier, J., Parkinson, J. K. & Mishkin, M. (1985). Visual recognition in monkeys: Effects of separate vs. fornix-ja mantelitumakkeiden yhdistetty läpikäynti. Experimental Brain Research, 57, 554-561.
Brown, M. W., Warburton, E. C. & Aggleton, J. P. (2010). Tunnistusmuisti: materiaali, prosessit ja substraatit. Hippokampus, 20, 1228-1244.
Corkin, S. (2002). Mitä uutta muistinmenetyspotilaalle? Nature Reviews Neuroscience, 3, 153-160.
Corkin, S., Amaral, D. G., Gonzalez, R. G. et al. (1997). H. M.: n medial temporal lobe leesion: Findings from magnetic resonance imaging. Journal of Neuroscience, 17, 3964-3979.
Diana, R. A., Yonelinas, A. P. & Ranganath, C. (2007). Kuvantaminen muistikuva ja tuttuus mediaalisessa ohimolohkossa: kolmikomponenttimalli. Trends in Cognitive Science, 11, 379-386.
Lerner, V., Margolin, J. & Witztum, E. (2005). Vladamir Bekhterev: hänen elämänsä, työnsä ja kuolemansa mysteeri. Psykiatrian historia, 16, 217-227.
Mishkin, M. (1978). Apinoiden muisti on heikentynyt vakavasti, kun mantelitumake ja hippokampus on poistettu yhdessä, mutta ei erikseen. Nature, 273, 297-298.
Murray, E. A. & Mishkin, M. (1998). Object recognition and location memory in monkeys with excitotoxic leesions of the amygdala and hippokampus. Journal of Neuroscience, 18, 6568-6582.
Scoville, W. B. & Milner, B. (1957). Muistinmenetys molemminpuolisen hippokampuksen leesioiden jälkeen. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry, 20, 11-21.
Spiers, H. J., Maguire, E. A. & Burgess, N. (2001). Hippokampuksen muistinmenetys. Neurocase 7, 357-382.
Squire, L. R., Wixted, J. T. & Clark, R. E. (2007). Tunnistusmuisti ja mediaalinen ohimolohko: uusi näkökulma. Nature Reviews Neuroscience, 8, 872-883.
Tsivilis, D., Vann, S. D., Denby, C., et al. (2008). Suhteeton rooli fornix-ja mammillaariruumiille-takaisinkutsu-ja tunnistusmuistissa. Nature Neuroscience, 11, 834-842.
Vann, S. D. (2010) Re-evaluating the role of the mammillary bodies in memory. Neuropsychologia, 48, 2316-2327.
Vann, S. D. & Aggleton, J. P. (2004).Mammillaariruumiit – kaksi muistijärjestelmää yhdessä? Nature Reviews Neuroscience, 5, 35-44.
Wixted, J. T. & Squire, L. R. (2011). Mediaalinen ohimolohko ja muistin ominaisuudet. Trends in Cognitive Science, 15, 210-217.