장기 기억에서 해마의 기능

Functions of the hippocampus in long-term memory

 

해마(hippocampus)는 뇌의 내측 측두엽에 위치한 해마 모양의 작은 구조물이다[10]. 해마는 장기 기억(long-term memory)의 형성, 통합 및 검색에 중요한 역할을 하는 것으로 널리 알려져 있다. 이 글에서는 장기기억에서 해마의 역할에 대해 자세히 살펴보겠다.

장기 기억(long-term memory)의 형성

장기기억(long-term memory)의 형성에는 인코딩(encoding), 통합(consolidation) 및 검색(retrieval)을 포함하는 복잡한 과정이 포함된다[1]. 인코딩은 정보가 처음에 뇌에 저장되는 과정이다. 통합은 시간이 지남에 따라 기억이 안정화되고 저장되는 과정이다. 검색은 저장된 기억에 액세스하여 다시 의식적으로 인식하는 과정이다. 해마는 기억 형성의 세 단계 모두에서 중요한 역할을 합니다.
연구에 따르면 해마가 손상되면 새로운 장기 기억(long-term memory)을 형성하는 데 심각한 장애가 발생한다고 한다[2]. 특히 해마가 손상된 환자는 새로운 기억을 형성할 수는 있지만 나중에 그 기억을 불러올 수 없다. 이러한 현상을 전단계 기억상실증(anterograde amnesia)이라고 한다.

장기 기억(long-term memory)의 통합(consolidation)

해마(hippocampus)는 장기 기억(long-term memory)의 통합에도 관여한다[3]. 통합하는 동안 기억은 해마의 단기 저장소에서 피질과 같은 뇌의 다른 부분에 있는 장기 저장소로 옮겨진다. 이 과정을 통해 기억은 장기간에 걸쳐 저장된다.
연구에 따르면 수면 중에 해마 신경세포가 재활성화되면 기억의 통합이 촉진된다고 한다[4]. 특히, 기억을 인코딩하는 동안 활성화되었던 해마의 뉴런이 수면 중에 재 활성화되어 기억이 통합된다는 연구 결과가 있다.

장기 기억(long-term memory)의 검색

해마(hippocampus)는 장기 기억(long-term memory)을 검색하는 데에도 관여한다 [5]. 특히 해마는 상황별 기억을 검색하는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 맥락 특정 기억(Context-specific memories)은 특정 시간, 장소 또는 사건과 연관된 기억을 말한다. 예를 들어, 첫 키스에 대한 기억은 특정 장소나 시간과 연결될 수 있다.
연구에 따르면 해마는 상황별 기억을 검색하는 동안 활성화되는 것으로 나타났다[6]. 특히, 해마는 장소나 시간 등 과거 사건에 대한 구체적인 세부 사항을 기억하도록 요청받을 때 활성화되는 것으로 나타났다.

결론

해마(hippocampus)는 장기 기억의 형성, 통합 및 검색에 중요한 역할을 한다. 특히 해마는 새로운 기억의 인코딩, 기억의 통합, 상황별 기억의 검색에 관여한다. 해마가 손상되면 새로운 장기 기억의 형성과 이전에 저장된 기억의 검색에 심각한 장애를 초래할 수 있다. 향후 연구에서는 장기기억에서 해마의 복잡한 역할에 대해 계속 밝혀질 것이다.

 

참고문헌

[1] "As a result of the reconciliation that we are proposing, there is a simple solution to several outstanding problems concerning the neurobiology of memory such as: consolidation and reconsolidation, persistency of long term memory, novelty detection, habituation, long-term potentiation, and the multifrequency oscillatory self-organization of the ..."
URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18431820/

[2] "The hippocampus plays a key role in learning and memory. Several conditions can affect the hippocampus' function, including Alzheimer's disease, depression, stress, and epilepsy. Making..."
URL: https://www.medicalnewstoday.com/articles/313295

[3] "Like many parts of the brain's limbic system, the hippocampus is involved in memory, learning, and emotion. Its largest job is to hold short-term memories and transfer them to long-term..."
URL: https://www.webmd.com/brain/hippocampus-what-to-know

[4] "One hypothesis is that the parahippocampal cortex processes context information, the perirhinal cortex processes item information, and the hippocampus binds this information during long-term memory. Another hypothesis is that these regions operate as a system during both item memory and context memory."
URL: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17588928.2022.2128736

[5] "The articles in this special issue illustrate that the roles of the hippocampus in long-term memory (and other types of memory) are under active investigation and provide many directions for research in the immediate future. Keywords: Consolidation; fMRI; medial temporal lobe; review; working memory. Publication types Editorial"
URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36165735/

[6] "The hippocampus is thought to be principally involved in storing long-term memories and in making those memories resistant to forgetting, though this is a matter of debate. It is also thought to play an important role in spatial processing and navigation. Anatomy of the hippocampus"
URL: https://www.britannica.com/science/hippocampus

[7] "The hippocampus is involved in long-term memory formation and memory retrieval. It also plays a role in spatial memory, allowing individuals to keep track of where objects are and the position of their body relative to the objects around them."
URL: https://www.osmosis.org/answers/hippocampus

[8] "Study sheds light on how neurons form long-term memories. On a late summer day in 1953, a young man who would soon be known as patient H.M. underwent experimental surgery. In an attempt to treat his debilitating seizures, a surgeon removed portions of his brain, including part of a structure called the hippocampus. The seizures stopped."
URL: https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/12/how-neurons-form-long-term-memories/

[9] "As part of the limbic system, the hippocampus has three primary functions: forming new memories, learning, and emotions. 1 It is susceptible to damage from injury, stress, and disease, including psychiatric and neurological conditions such as Alzheimer's, schizophrenia, and depression."
URL: https://www.verywellmind.com/what-is-the-hippocampus-2795231

[10] "The hippocampus is a region of the brain largely responsible for memory formation. Credit: Salk Institute (Medical Xpress)—Meet the hippocampus: A seahorse-shaped structure in the cerebral..."
URL: https://medicalxpress.com/news/2015-10-role-hippocampus-memory.html