Hipokamps un stress: kā kortizols ietekmē atmiņu

Hipokamps guļ deniņu daivas (lobus temporalis) iekšējā, mediālajā malā, sānu kambara apakšējā raga grīdā. Katrā smadzeņu puslodē tas ir viens, un abi ir izliekti kā izstiepta banāna puse, kas vērsta ar resnāko galu uz priekšu. Priekšējo, paplašināto daļu sauc par hipokampa galvu, tai seko ķermenis un šaurā aste.

Šķērsgriezumā redzams, ka hipokamps sastāv no divām savstarpēji saliektām pelēkās vielas plāksnēm. Viena ir Ammona rags (cornu ammonis), ko dala apgabalos no CA1 līdz CA4, otra ir zobainais tinums (gyrus dentatus). Tiem pieguļ apakšiela (subiculum), kas ir galvenais izejas ceļš uz pārējām smadzenēm. Kopā ar blakus esošo deniņu daivas garozu un mandeļveida ķermeni (corpus amygdaloideum) šīs struktūras veido limbiskās sistēmas kodolu.

Informācija hipokampā ieplūst galvenokārt no ožas smadzeņu garozas jeb entorinālās garozas, iet cauri zobainajam tinumam un Ammona raga apgabaliem un izplūst caur apakšielu un velvi (fornix). Velve ir bieza balto šķiedru josla, kas loka veidā stiepjas uz priekšu un lejup līdz zīdīšķermenīšiem (corpora mamillaria) hipotalāmā. Tieši šis ceļš savieno atmiņas struktūru ar hormonālo vadības centru.

Stresa hormonālo atbildi vada trīs orgānu ķēde, ko sauc par hipotalāma, hipofīzes un virsnieru asi. Tā strādā salīdzinoši lēni, minūtēs un stundās, atšķirībā no zibenīgās simpātiskās nervu sistēmas atbildes, kas adrenalīnu izdala sekundēs.

Šīs ass beigu produkts cilvēkam ir kortizols, virsnieru garozā ražots steroīdu hormons. Tas paaugstina glikozes līmeni asinīs, maina imūnās atbildes intensitāti un ietekmē neironu darbību. Kortizols viegli šķērso hematoencefālisko barjeru, tāpēc smadzenes to jūt tieši.

1. Smadzenes novērtē situāciju kā draudu vai pārslodzi.
2. Hipotalāms izdala kortikotropīnu atbrīvojošo faktoru hipofīzes portālajā asinsritē.
3. Hipofīzes priekšējā daiva atbildē izdala adrenokortikotropo hormonu.
4. Virsnieru garoza ražo un izdala kortizolu asinsritē.
5. Kortizols iedarbojas uz audiem un vienlaikus atgriezeniski nomāc hipotalāmu un hipofīzi, lai reakcija beigtos.

Kortizols smadzenēs iedarbojas caur diviem receptoru veidiem: minerālkortikoīdu receptoriem, kas piesaista hormonu jau pie zema līmeņa, un glikokortikoīdu receptoriem, kas ieslēdzas tikai pie augstākas koncentrācijas. Hipokampā abu veidu receptoru blīvums ir starp augstākajiem visās smadzenēs. Tas nozīmē, ka hipokamps vienlaikus ir gan stresa reakcijas mērinstruments, gan tās mērķis.

Šis receptoru bagātīgums nav nejaušība. Hipokamps ir viena no galvenajām struktūrām, kas atgriezeniski nomāc hipotalāmu un tādējādi izslēdz stresa reakciju, kad draudi ir pārgājuši. Tāpēc hipokampa darbības pasliktināšanās rada apburto loku: vāja bremze nozīmē ilgāk paaugstinātu kortizolu, bet ilgāk paaugstināts kortizols vēl vairāk apgrūtina bremzes darbu.

Šūnu līmenī ilgstoša glikokortikoīdu iedarbība ietekmē neironu izaugumu sazarojumu, sinapšu skaitu un enerģijas apmaiņu, kā arī samazina jaunu neironu veidošanos zobainajā tinumā. Tieši tāpēc attēldiagnostikas pētījumos cilvēkiem ar ilgstošu, smagu stresu hipokampa tilpums vidēji ir mazāks nekā kontroles grupā, lai gan atsevišķa cilvēka mērījums pats par sevi diagnozi neuzstāda.

Bieži izskan pieņēmums, ka stress vienmēr kaitē atmiņai. Patiesībā sakarība ir izliekta. Mērens, īslaicīgs satraukums uzmanību asina un emocionāli nozīmīgu notikumu iegaumēšanu uzlabo, un tieši tāpēc cilvēki spilgti atceras negadījumus vai eksāmenus. Pārāk zems un pārāk augsts uzbudinājums abi darbojas sliktāk nekā vidējais.

Ilgstošs stress darbojas citādi. Šeit runa vairs nav par vienas epizodes iegaumēšanu, bet par sistēmas nolietojumu: pasliktinās spēja veidot jaunas saiknes, un atmiņas kļūst mazāk precīzas un grūtāk izsaucamas. Cilvēks bieži apraksta to nevis kā aizmiršanu, bet kā apjukumu un nespēju koncentrēties.

Hipokamps nobriest lēni. Tieši tāpēc cilvēks parasti neatceras pirmos dzīves gadus: struktūra, kas notikumus saista kopā laikā un telpā, tolaik vēl nav gatava. Bērnībā un pusaudža gados hipokamps aktīvi veido saiknes, un šajā periodā ilgstoša nedrošība, vardarbība vai nolaidība atstāj dziļāku ietekmi nekā tāds pats stress pieaugušam cilvēkam.

Mūža otrajā pusē hipokampa tilpums pakāpeniski samazinās arī veseliem cilvēkiem, un tas pats par sevi nav slimība. Problēma rodas tad, ja šis dabiskais process savienojas ar papildu slogu: ilgstošu stresu, sliktu miegu, neārstētu depresiju, alkohola lietošanu vai slikti kontrolētu cukura diabētu.

Miegs šajā ainā ieņem īpašu vietu. Tieši miegā hipokamps atkārtoti atskaņo dienā iegūtos signālus un nodod tos garozai. Hronisks miega trūkums tātad kaitē atmiņai divkārt: tas traucē nostiprināšanas procesu un vienlaikus uztur paaugstinātu stresa ass aktivitāti.

Vairākos stāvokļos hipokampa un stresa ass saikne ir izteikti mainīta. Posttraumatiskā stresa sindroma gadījumā cilvēks atceras notikumu fragmentāri un nespēj to novietot pagātnē, tāpēc atmiņa uzplaiksnī kā tagadne. Smagas depresijas gadījumā bieži ir traucēts kortizola dienas ritms un pavājināta spēja apgūt jaunu informāciju. Kušinga sindroma gadījumā kortizola pārpalikums nāk no paša organisma vai zālēm, un atmiņas sūdzības parādās kopā ar ķermeņa uzbūves izmaiņām.

Ar kuru speciālistu sākt, atkarīgs no tā, kas izteiktāks. Ar noturīgu trauksmi, nomāktību un pārdzīvotu traumu strādā psihiatrs un psihoterapeits. Ar progresējošiem atmiņas traucējumiem strādā neirologs. Ja līdzās ir svara pieaugums vidusdaļā, sarkanīgas strijas, paaugstināts asinsspiediens un cukura līmenis, jāpiesaista endokrinologs.

Ir situācijas, kad ārsta apmeklējums nav atliekams. Pie ārsta jāvēršas cilvēkam, kuram atmiņas traucējumi strauji pasliktinās nedēļu laikā, kuram ir apjukums ar dezorientāciju laikā un vietā, krampji, drudzis kopā ar apjukumu vai ja atmiņas zudums seko galvas traumai. Steidzami jāmeklē palīdzība arī tad, ja parādās domas par pašnāvību.

• Posttraumatiskā stresa sindroms: uzplaiksnījumi, izvairīšanās, pastāvīga sasprindzinātība.
• Depresija: pavājināta koncentrēšanās, palēnināta domāšana, miega ritma izmaiņas.
• Kušinga sindroms: kortizola pārpalikums ar ķermeņa uzbūves un ādas pārmaiņām.
• Alcheimera slimība: vispirms cieš tieši deniņu daivas iekšējās struktūras.
• Deniņu daivas epilepsija: bieži saistīta ar hipokampa rētošanos.

Pati struktūra ir maza un dziļi novietota, tāpēc datortomogrāfija to novērtē vāji. Izvēles metode ir magnētiskās rezonanses izmeklējums ar plānām šķēlēm perpendikulāri hipokampa garenasij. Speciālās programmās var aprēķināt hipokampa tilpumu un salīdzināt to ar vecuma normu, taču atsevišķs tilpuma skaitlis diagnozi neaizstāj.

Funkcijas novērtēšanai izmanto neiropsiholoģisko izmeklēšanu. Tā nav vienkārša atmiņas pārbaude, bet strukturēts testu kopums, kas ļauj atšķirt iegaumēšanas traucējumus no uzmanības, valodas vai izpildfunkciju problēmām. Tieši šis nošķīrums bieži izšķir, vai runa ir par stresu un izsīkumu vai par deģeneratīvu procesu.

Hormonālo pusi vērtē endokrinologs. Kortizola mērījumu interpretācija ir sarežģīta, jo līmenis dienas laikā strauji mainās, tāpēc viena analīze reti ko pasaka. Izmanto konkrētus, standartizētus testus, kuru izvēli nosaka ārsts atkarībā no aizdomām.

Vislielākā praktiskā grūtība ir atšķirt stresa un izsīkuma izraisītus atmiņas traucējumus no agrīnas demences. Atslēga bieži ir nevis tas, cik daudz cilvēks aizmirst, bet kā viņš to piedzīvo. Stresa gadījumā cilvēks pats sūdzas, uztraucas, apraksta traucējumus detalizēti, un rezultāti uzlabojas, ja viņam dod laiku un pamudinājumu. Deģeneratīva procesa gadījumā sūdzas biežāk tuvinieki, bet pats cilvēks problēmu nenovērtē, un pamudinājums nepalīdz atcerēties.

Otrs biežais sajaukums ir ar vairogdziedzera darbības traucējumiem, B grupas vitamīnu trūkumu, miega apnoju un medikamentu blaknēm. Tie visi dod līdzīgu ainu, tāpēc pirms secinājuma par stresu tos ir vērts izslēgt ar vienkāršām analīzēm un rūpīgu aptauju.

Trešais gadījums ir pārejoša globāla amnēzija, kad cilvēks dažas stundas atkārtoti uzdod vienus un tos pašus jautājumus un pēc tam pilnībā atgūstas. Tā izskatās dramatiski, bet ir pilnīgi atšķirīgs stāvoklis, kas prasa neirologa izvērtējumu.

Mācību grāmatas kopsavilkums parasti apstājas pie apgalvojuma, ka stress samazina hipokampu. Praktiski svarīgāks ir cits novērojums: hipokamps ir arī vieta, kur veidojas stresa konteksts. Tas iekodē ne tikai notikumu, bet arī vidi, kurā tas notika, un tieši tāpēc smarža, telpa vai dienas laiks vēlāk spēj izsaukt pilnu trauksmes reakciju bez apzinātas atcerēšanās.

Tas izskaidro, kāpēc terapijā strādā pakāpeniska saskarsme ar drošu kontekstu. Jaunā pieredze nedzēš veco atmiņu, bet veido konkurējošu saikni, un hipokamps ir tā struktūra, kas nosaka, kura saikne konkrētajā vidē uzvarēs. Tāpēc atveseļošanās šeit nav aizmiršana, bet pārrakstīšana.

Otrs mazāk zināms aspekts ir tas, ka hipokamps piedalās arī telpas orientācijā. Cilvēki, kuri ilgstoši atrodas smagā stresā, bieži sūdzas nevis par atmiņu, bet par to, ka „pazūd“ pazīstamās vietās vai nespēj plānot maršrutu. Tas nav atsevišķs simptoms, bet tā pašas struktūras otra funkcija.