Articles

Terugkijkend: amnesie begrijpen – Is het tijd om HM te vergeten?

De AMNESISCHE HM is het bekendste geval in de neuropsychologie, en mogelijk het bekendste geval in de hele psychologie. Meer dan honderd studies zijn gepubliceerd met betrekking tot HM, en toen hij stierf in 2008 was het wereldwijd nieuws. De interesse in Henry Molaison (zoals we toen ontdekten) was zo hoog dat toen zijn hersenen werden afgescheiden de procedure werd gefilmd voor het internet, wat onder andere leidde tot een toneelstuk op het podium. Ironisch genoeg bleef HM altijd onbewust van zijn roem (Corkin, 2002). De vraag die hier gesteld wordt is of het tijd is voor ons om te beantwoorden-moeten we vergeten HM?bijna elke introductie in de neurale basis van het geheugen beschrijft hoe chirurg William Scoville in 1953 Weefsel verwijderde in beide mediale temporale kwabben van HM ‘ s hersenen in een poging zijn epilepsie te behandelen. Onmiddellijk daarna vertoonde HM ernstige anterograde amnesie – een mislukking om nieuwe dagelijkse gebeurtenissen te behouden-die gedurende de rest van zijn leven bleven. Deze catastrofale uitkomst zorgde ervoor dat HM ‘ s operatie niet werd herhaald, dus maakte hem uniek.

zoals vaak is beschreven, toonde HM een behouden IQ ondanks zijn verlies van langetermijngeheugen. Hij toonde ook een bewaard kortetermijngeheugen (b.v. onmiddellijke geheugenspanning) en een goede kennis van feitelijke informatie uit het verleden. (episodisch geheugen). Later onderzoek onthulde zijn gespaard vermogen om nieuwe perceptueel-motorische vaardigheden te leren, bijvoorbeeld mirror drawing (Corkin, 2002), ontdekkingen die hielpen om een nieuw onderscheid te maken tussen expliciet En impliciet leren. Veel van de impact van HM komt echter voort uit Scoville ‘ s operatie en hoe dat onbedoeld het belang van de hippocampus voor het leren en het geheugen vestigde.gezien deze impact lijkt het inderdaad gemeen de erfenis van HM in twijfel te trekken, het moet duidelijk worden gemaakt dat dit artikel geen kritiek is op het onderzoek naar HM (dat consequent van een uitzonderlijk niveau is geweest en terecht geprezen is); het gaat veeleer om de manier waarop de belangrijkste elementen van dit enorm invloedrijke onderzoek meer in het algemeen zijn geïnterpreteerd en gerapporteerd.

veroorzaakt hippocampale pathologie anterograde amnesie?de Russische neuroloog Bekhterev wordt vaak gecrediteerd als de eerste persoon die de betrokkenheid van de hippocampus in het geheugen signaleert. Bekhterev ‘ s onderzoek werd echter onderdrukt na zijn dood, waarschijnlijk op bevel van Stalin, die Bekhterev mogelijk had laten vermoorden (Lerner et al., 2005). Het is echter onbetwistbaar dat Scoville en Milner (1957) nieuwe aandacht vestigden op het belang van de hippocampusformatie voor het langetermijngeheugen, en dat deden op een manier die de neurowetenschappen grondig veranderde.het is omdat HM als uniek wordt beschouwd dat zijn geval een dergelijke invloed heeft gehad, maar in hun historische paper beschreven Scoville and Milner (1957) acht gevallen naast HM die bilaterale verwijdering van weefsel in de mediale temporale kwabben kregen. Samen met HM, een ander geval had de meest ‘radicale’ operatie, bedoeld om de volledige omvang van de hippocampus te verwijderen. In zes van de resterende gevallen was de operatie beperkter omdat het de bedoeling was om alleen de voorkant van de hippocampus of slechts halverwege de structuur te bereiken. Binnen deze groep patiënten was HM uniek omdat hij de enige operatie was voor de verlichting van epilepsie. De andere patiënten kregen psychosurgische behandelingen ter verlichting van schizofrenie (n = 7) of bipolaire depressie (n = 1). Het falen van Scoville ‘ s operaties om deze psychiatrische symptomen te verminderen stelde onvermijdelijk problemen voor hun cognitieve beoordelingen, en de formele testen van drie van deze schizofrene gevallen was onvolledig. Toegevoegde problemen zouden zijn ontstaan uit het feit dat schizofrenie zelf wordt geassocieerd met Merkbaar geheugenverlies.

ondanks deze problemen lijken verschillende kenmerken van de oorspronkelijke studie over HM een overtuigend bewijs te vormen voor het belang van de hippocampus. Het meest kritisch, vergelijkingen tussen alle negen patiënten bleek dat ernstige geheugentekorten alleen werden gezien na radicale resecties waarbij het grootste deel van de hippocampus. Helaas kon de werkelijke omvang van de operaties alleen later worden bepaald voor HM, voor wie er structurele MRI-gegevens zijn (Corkin et al., 1997). We zijn daarom afhankelijk van Scoville ‘ s chirurgische notities voor de andere acht patiënten. In feite weten we nu dat Scoville er niet in is geslaagd om de caudale 2cm van HM ‘ s hippocampus te verwijderen, ondanks zijn intentie om dat te doen (figuur 1). (Meer precieze informatie zal beschikbaar komen wanneer HM ‘ s post-mortem bevindingen worden gepubliceerd.) Het is daarom niet onredelijk om te veronderstellen dat er in deze andere acht gevallen inconsistenties waren tussen de beoogde en de werkelijke omvang van de weefselverwijdering.
er zijn bijkomende problemen. Scoville ‘ s operaties benaderden de mediale temporale kwab vanaf zijn voorkant (d.w.z. via de temporale pool), een onvermijdelijk gevolg daarvan was het verwijderen van weefsel voor de hippocampus. Dit weefsel omvatte het grootste deel van de amygdala en pyriform cortex. De operaties veroorzaakten ook variabele hoeveelheden weefselverlies in andere gebieden grenzend aan de hippocampus (het ‘parahippocampale gebied’, dat de entorhinale en perirhinale cortices omvat – zie Figuur 1). Er is geen tekort aan bewijs dat extra schade aan deze aangrenzende gebieden geheugentekorten kan verergeren (Aggleton & Brown, 1999; Diana et al., 2007). Een nauw verwant probleem betreft de gevolgen van eventuele schade aan witte materie in HM, aangezien de chirurgische techniek die Scoville gebruikte zowel witte als grijze materie zou hebben vernietigd. De schade van de witte stof is potentieel zeer belangrijk aangezien het de functies van plaatsen ver van de hippocampus zou kunnen verstoren.

terwijl MRI-gegevens (Corkin et al., 1997) geven aan dat Scoville waarschijnlijk het darmkanaal onmiddellijk lateraal aan de hippocampus (de temporale stengel) heeft gespaard, hij zou vezels hebben verwijderd die de temporale pool met de frontale kwab verbinden. Andere schade aan het darmkanaal in HM zou bijna zeker die temporale stamvezels omvatten die de temporale kwab verlaten door direct door de laterale en dorsale amygdala te gaan. Studies met apen hebben aangetoond dat het snijden van deze vezels bijdraagt aan cognitieve stoornissen in taken zoals herkenningsgeheugen (Bachevalier et al., 1985). Het kan dus worden gezien dat HM geen selectief hippocampaal verlies leed en dat schade aan aangrenzende gebieden zeer waarschijnlijk heeft bijgedragen aan zijn geheugenproblemen. Als gevolg hiervan bevestigt HM niet dat het verlies van hippocampale cellen ‘noodzakelijk’ of ‘voldoende’ is voor amnesie in de temporale kwab.

latere vergelijkingen met andere gevallen met meer gelokaliseerde hippocampale schade (Spiers et al., 2001) hebben, in feite, vaak de belangrijkste inzichten uit HM gesteund aangezien deze latere gevallen ook duidelijke verliezen van langetermijngeheugen leden die contrasteerden met gespaard semantische kennis die voorafgaand aan de amnesie werd verworven. Dat gezegd hebbende, HM ‘ s geheugenverlies lijkt aanzienlijk dichter dan dat in gevallen met meer omschreven hippocampale schade. Hoewel er verschillende mogelijke verklaringen zijn voor dit verschil, met inbegrip van de omvang van de schade aan hippocampus in HM, blijft het zeer waarschijnlijk dat de combinatie van extra schade aan witte stof en het verlies van weefsel in structuren naast de hippocampus (bijvoorbeeld de amygdala) toegevoegd aan zijn geheugenproblemen. Ten slotte kan zijn langdurig gebruik van anti-epileptica cerebellaire atrofie hebben veroorzaakt (Corkin, 2002). Bijgevolg zijn er talrijke redenen waarom de amnesie in HM bijzonder dicht kan zijn geweest, en deze redenen wijzen op meer dan enkel hippocampal celverlies.

hiërarchische modellen van de functie van de mediale temporale kwab

raadplegen bijna elke neuropsychologische tekst en er zal een figuur zijn die de verbindingen van de mediale temporale kwab benadrukt die het sterkst verbonden zijn met het geheugen. Deze figuur bestaat bijna altijd uit een reeks van aangesloten dozen, met de hippocampus geplaatst op de top (Figuur 2, ommezijde). Dergelijke figuren brengen onvermijdelijk een hiërarchie met de hippocampus toezicht op alle andere mediale temporale kwab geheugenfuncties.

hoewel dergelijke afbeeldingen van de mediale temporale kwabanatomie niet werden gecreëerd door onderzoek naar HM, heeft de aanhoudende nadruk op hippocampale disfunctie in HM deze hiërarchische kijk op de mediale temporale functie zeker versterkt en gehandhaafd. Dit perspectief is des te begrijpelijker wanneer men beseft dat het dominante model van mediale temporale kwabgeheugensystemen er een is geweest waarin andere temporale kwabstructuren primair van cruciaal belang zijn voor het binnendringen en verlaten van informatie naar en van de mediale temporale kwab, maar het is de hippocampus die deze informatie orkestreert (Squire et al., 2007; Wixted & Squire, 2011). Deze invloedrijke kijk op de organisatie van de mediale temporale kwab lijkt nu steeds onhoudbaarder.

het centrale punt is de mate waarin andere temporale kwabstructuren geheugenfuncties hebben die onafhankelijk zijn van de hippocampus.Een groot deel van dit debat was oorspronkelijk gericht op het relatieve belang van de hippocampus en de parahippocampale regio voor herkenningsgeheugen (het vermogen om te detecteren wanneer een gebeurtenis wordt herhaald). Een zeer invloedrijk model veronderstelt dat de hippocampus is even belangrijk voor zowel recall en erkenning, in overeenstemming met zijn positie aan de top van een anatomische hiërarchie (Squire et al., 2007; Wixted & Squire, 2011). Dit model gaat ervan uit dat de schade onmiddellijk voorbij de hippocampus meer van dezelfde dysfunctie veroorzaakt, die dit het delen van functies weerspiegelt. Dit concept is zeer relevant omdat het direct impliceert dat eventuele extra-hippocampale schade in HM processen verstoorde die voornamelijk afhankelijk zijn van de hippocampus, en dus geen materiële invloed hebben op zijn kernstatus als een hippocampaal amnesie.

andere modellen hebben dit standpunt betwist. Een klasse van model veronderstelt dat terwijl de hippocampus essentieel is voor herkenningsgeheugen op basis van de expliciete herinnering aan ervaringen uit het verleden, aangrenzende gebieden, waaronder de perirhinale cortex onafhankelijk belangrijk zijn voor herkenning op basis van het gevoel van vertrouwdheid (Aggleton & Brown, 1999; Diana et al., 2007). Deze ‘dual-process’ modellen voorspellen dat amnesie met pathologie beperkt tot de hippocampus disproportionele tekorten in recall zal hebben, aangezien herkenning gedeeltelijk kan worden ondersteund door vertrouwdheid. Dergelijke gevallen bestaan (Brown et al., 2010). Bovendien is er veel bewijs dat de parahippocampale regio cognitieve functies heeft die onafhankelijk zijn van de hippocampus (Diana et al., 2007).

met betrekking tot HM, hij heeft herhaaldelijk nagelaten naaste buren en vrienden te herkennen die hem na zijn operatie leerden kennen. HM was gehandicapt op zowel verbale als non-verbale herkenning, en voor zowel ja-nee als gedwongen-keuze taken (Corkin, 2002). Bijgevolg lijkt er weinig reden om aan te nemen dat HM een relatief spaarzaam herkenningsgeheugen toonde. Helaas is ZM ‘ s geheugenverlies zo sterk geïdentificeerd als zijnde fundamenteel hippocampaal, en zijn tekorten voor recall en herkenning zo breed beschreven, dat deze twee beperkingen zijn versmolten.

het probleem met het samenvoegen van deze stoornissen wordt prachtig benadrukt door een paar experimenten met apen die probeerden de gecombineerde Amygdala plus hippocampale chirurgie in HM te repliceren. Toen het weefsel werd verwijderd met behulp van Scoville ‘ s chirurgische aanpak waren de apen zeer ernstig aangetast op objectherkenningsgeheugen (Mishkin, 1978). Toen dezelfde doelwitten werden verwijderd door het injecteren van een chemische stof die neuronen doodt, maar witte materie spaart, waren de dieren onberispelijk bij objectherkenning (Murray & Mishkin, 1998). Dit contrasterende paar bevindingen onderstreept de Betekenis van dysfunctie in HM voorbij de hippocampus, en zijn waarschijnlijke bijdrage aan herkenningsgeheugen.een erfenis van HM is dat hij de notie van verschillende hersenstructuren met verschillende rollen in het verwerken van informatie versterkt, waardoor hij een modulaire benadering van het geheugen ondersteunt. Een verwante erfenis is dat de hippocampus de hoeksteen is geworden voor onderzoek naar langetermijngeheugen. Een gevolg is dat onderzoek naar neurologische aandoeningen geassocieerd met geheugenverlies, inclusief dementie, gedomineerd blijft door hippocampale analyses, ondanks de potentiële betekenis van andere gebieden binnen de temporale kwab.

schade voorbij de temporale kwab kan ook anterograde amnesie veroorzaken. Het eerste overtuigende bewijs dat schade aan een specifieke hersenplaats amnesie kan veroorzaken betreft de mammillaire lichamen (het meest achterste deel van de hypothalamus), niet de hippocampus (Vann & Aggleton, 2004). Opmerkelijke klinische gevallen, zoals BJ die een snookerkeu in zijn neus had geduwd, waardoor de basis van deze hersenen werd beschadigd, hebben ook specifiek betrekking op de mammillaire lichamen (zie Vann & Aggleton, 2004). Evenzo heeft een grootschalige studie van het geheugen na tumoren in het midden van de hersenen het belang van de mammillaire lichamen benadrukt (Tsivilis et al., 2008).

een aantal andere sites zijn ook betrokken bij amnesie (bijvoorbeeld de anterieure thalamische kernen, parataeniale thalamische kern, mediale dorsale thalamische kern, retrospleniale cortex), en het feit dat veel van deze structuren direct verbonden zijn met de hippocampus is van grote betekenis. De aanname is typisch geweest dat deze andere gebieden van secundair belang zijn, en dat de primaire geheugeninvloeden met de hippocampus beginnen en eindigen. Hoewel dergelijke modellen anatomisch plausibel zijn, hebben ze een inherente zwakte als ze niet kunnen verklaren waarom de hippocampus zou kunnen profiteren van een dergelijk retourcircuit. Het antwoord is zeker dat deze andere structuren nieuwe informatie leveren die cruciaal is voor de temporale kwabfunctie. Uit recent onderzoek blijkt inderdaad dat het inzichtelijker zou kunnen zijn om deze andere sites vooral stroomopwaarts te zien, niet stroomafwaarts, van de hippocampus (Vann, 2010), i.e. omkeren van het traditionele gezichtspunt. Dergelijke bevindingen benadrukken opnieuw de noodzaak om over te gaan naar een evenwichtiger beeld van geheugensubstraten.in veel opzichten blijft HM de prototypische amnesie. (In feite zou kunnen worden betoogd dat HM kwam om te definiëren wat nu wordt bedoeld met de term amnesie.) Er is weinig twijfel dat HM uniek was, maar die uniciteit is een tweesnijdend zwaard gezien de veelheid van speciale factoren die zijn geheugenprestaties kunnen hebben beïnvloed. Het voelt bijna heiligschennis om de impact van HM te bekritiseren, vooral gezien de kwaliteit van het bijbehorende onderzoek. Niettemin, de daaruit voortvloeiende beperkte focus op de hippocampus voor het geheugen en geheugenstoornissen zou heel goed hebben overdreven bevooroordeeld ons denken, met verreikende, onwetende gevolgen.John P. Aggleton is in de School Of Psychology, Cardiff University. John P. Aggleton, J. P.& Brown, M. W. (1999). Episodisch geheugen, geheugenverlies en de voorste thalamische as van de hippocampus. (2) de Nederlandse Taal, 22, 425-466.Bachevalier, J., Parkinson, J. K. & Mishkin, M. (1985). Visuele herkenning bij apen: effecten van aparte vs. gecombineerde transectie van de fornix en amygdalofugale paden. Experimental Brain Research, 57, 554-561.Brown, M. W., Warburton, E. C. & Aggleton, J. P. (2010). Herkenningsgeheugen: materiaal, processen en substraten. Hippocampus, 20, 1228-1244.Corkin, S. (2002). Wat is er nieuw met de amnesie patiënt H. M.? Nature Reviews Neuroscience, 3, 153-160.Corkin, S., Amaral, D. G., Gonzalez, R. G. et al. (1997). H. M. ‘ S mediale temporale kwab laesie: bevindingen van magnetic resonance imaging. Journal of Neuroscience, 17, 3964-3979.Diana, R. A., Yonelinas, A. P. & Ranganath, C. (2007). Beeldvorming herinnering en vertrouwdheid in de mediale temporale kwab: een drie-componenten model. Het is een van de belangrijkste oorzaken van de cognitieve wetenschap, 11, 379-386.Lerner, V., Margolin, J. & Witztum, E. (2005). Vladamir Bekhterev: zijn leven, zijn werk en het mysterie van zijn dood. Geschiedenis van de psychiatrie, 16, 217-227.Mishkin, M. (1978). Geheugen bij apen ernstig aangetast door gecombineerde maar niet door aparte verwijdering van amygdala en hippocampus. Natuur, 273, 297-298.Murray, E. A. & Mishkin, M. (1998). Objectherkenning en locatiegeheugen bij apen met excitotoxische laesies van de amygdala en hippocampus. Journal of Neuroscience, 18, 6568-6582.Scoville, W. B. & Milner, B. (1957). Verlies van recent geheugen na bilaterale hippocampale letsels. Journal of Neurology ,Neurochirurgy & Psychiatry, 20, 11-21.Spiers, H. J., Maguire, E. A. & Burgess, N. (2001). Hippocampus geheugenverlies. Neurocase 7, 357-382.Squire, L. R., Wixted, J. T. & Clark, R. E. (2007). Herkenningsgeheugen en de mediale temporale kwab: een nieuw perspectief. Nature Reviews Neuroscience, 8, 872-883.Tsivilis, D., Vann, S. D., Denby, C., et al. (2008). Een onevenredige rol voor de fornix en mammillaire lichamen in recall versus recognition memory. Nature Neuroscience, 11, 834-842.Vann, S. D. (2010) Re-evaluating the role of the mammillary bodies in memory. Van der Linden, 24, 2316-2327.vann, S. D. & Aggleton, J. P. (2004).De mammillaire lichamen-twee geheugensystemen in één? Natuurrecensies Neuroscience, 5, 35-44.Wixted, J. T. & Squire, L. R. (2011). De mediale temporale kwab en de attributen van het geheugen. In het Nederlands, 15, 210-217.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *