Die Strukturen und interagierenden Bereiche des limbischen Systems sind an Motivation, Emotion, Lernen und Gedächtnis beteiligt. Im limbischen System treffen die subkortikalen Strukturen auf die Großhirnrinde. Das limbische System beeinflusst das endokrine System und das autonome Nervensystem. Es ist stark mit dem Nucleus accumbens verbunden, der eine Rolle bei der sexuellen Erregung und dem „High“ bestimmter Freizeitdrogen spielt. Diese Reaktionen werden stark durch dopaminerge Projektionen aus dem limbischen System moduliert. Im Jahr 1954 fanden Olds und Milner heraus, dass Ratten mit Metallelektroden, die in ihren Nucleus accumbens implantiert waren, sowie ihre Septumkerne wiederholt einen Hebel drückten, der diese Region aktivierte.

Das limbische System interagiert auch mit den Basalganglien. Die Basalganglien sind eine Reihe von subkortikalen Strukturen, die absichtliche Bewegungen lenken. Die Basalganglien befinden sich in der Nähe des Thalamus und Hypothalamus. Sie erhalten Input von der Großhirnrinde, die Outputs an die motorischen Zentren im Hirnstamm sendet. Ein Teil der Basalganglien, das Striatum, steuert Haltung und Bewegung. Neuere Studien zeigen, dass eine unzureichende Versorgung mit Dopamin im Striatum zu den Symptomen der Parkinson-Krankheit führen kann.

Das limbische System ist auch eng mit dem präfrontalen Kortex verbunden. Einige Wissenschaftler behaupten, dass diese Verbindung mit dem Vergnügen zusammenhängt, Probleme zu lösen. Um schwere emotionale Störungen zu heilen, wurde diese Verbindung manchmal chirurgisch durchtrennt, ein Verfahren der Psychochirurgie, das als präfrontale Lobotomie bezeichnet wird (dies ist eigentlich eine falsche Bezeichnung). Patienten, die sich diesem Verfahren unterzogen hatten, wurden oft passiv und hatten keine Motivation.

Das limbische System wird oft fälschlicherweise als zerebrale Struktur klassifiziert, interagiert aber einfach stark mit der Großhirnrinde. Diese Wechselwirkungen sind eng mit Geruchssinn, Emotionen, Trieben, autonomer Regulation, Gedächtnis und pathologisch mit Enzephalopathie, Epilepsie, psychotischen Symptomen und kognitiven Defekten verbunden. Die funktionelle Relevanz des limbischen Systems dient nachweislich vielen verschiedenen Funktionen wie Affekten / Emotionen, Gedächtnis, sensorischer Verarbeitung, Zeitwahrnehmung, Aufmerksamkeit, Bewusstsein, Instinkten, autonomer / vegetativer Kontrolle und Handlungen / motorischem Verhalten. Einige der mit dem limbischen System und seinen interagierenden Komponenten verbundenen Störungen sind Epilepsie und Schizophrenie.

HippocampusEdit

Lage und grundlegende Anatomie des Hippocampus als koronaler Abschnitt

Der Hippocampus ist an verschiedenen Prozessen im Zusammenhang mit der Kognition beteiligt und ist einer der am besten verstandenen und am stärksten beteiligten limbische wechselwirkende Struktur.

Räumliches Gedächtnis

Der erste und am weitesten erforschte Bereich betrifft das Gedächtnis, insbesondere das räumliche Gedächtnis. Es wurde festgestellt, dass das räumliche Gedächtnis viele Unterregionen im Hippocampus aufweist, wie den Gyrus dentatus (DG) im dorsalen Hippocampus, den linken Hippocampus und die Parahippocampusregion. Es wurde festgestellt, dass der dorsale Hippocampus im Jugend- und Erwachsenenalter eine wichtige Komponente für die Erzeugung neuer Neuronen ist, die als adulte Granula (GC) bezeichnet werden. Diese neuen Neuronen tragen zur Mustertrennung im räumlichen Gedächtnis bei, erhöhen das Feuern in Zellnetzwerken und verursachen insgesamt stärkere Gedächtnisformationen. Es wird angenommen, dass räumliche und episodische Erinnerungen über eine Rückkopplungsschleife, die den emotionalen Kontext eines bestimmten sensorischen Inputs liefert, in das limbische System integriert werden.

Während der dorsale Hippocampus an der räumlichen Gedächtnisbildung beteiligt ist, ist der linke Hippocampus am Abruf dieser räumlichen Erinnerungen beteiligt. Eichenbaum und sein Team fanden bei der Untersuchung der Hippocampusläsionen bei Ratten heraus, dass der linke Hippocampus „entscheidend für die effektive Kombination der Qualitäten „Was“, „Wann“ und „Wo“ jeder Erfahrung ist, um das abgerufene Gedächtnis zusammenzustellen.“ Dies macht den linken Hippocampus zu einer Schlüsselkomponente beim Abrufen des räumlichen Gedächtnisses. Spreng fand jedoch heraus, dass der linke Hippocampus eine allgemein konzentrierte Region ist, um Teile des Gedächtnisses zusammenzubinden, die nicht nur vom Hippocampus, sondern auch von anderen Bereichen des Gehirns zusammengesetzt sind, die zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen werden sollen. Eichenbaums Forschung im Jahr 2007 zeigt auch, dass der parahippocampale Bereich des Hippocampus eine weitere spezialisierte Region für das Abrufen von Erinnerungen ist, genau wie der linke Hippocampus.

Lernenedit

Der Hippocampus hat im Laufe der Jahrzehnte auch einen großen Einfluss auf das Lernen. Curlik und Shors untersuchten die Auswirkungen der Neurogenese im Hippocampus und ihre Auswirkungen auf das Lernen. Dieser Forscher und sein Team verwendeten viele verschiedene Arten von mentalem und körperlichem Training bei ihren Probanden und stellten fest, dass der Hippocampus auf diese letzteren Aufgaben sehr gut anspricht. So entdeckten sie als Ergebnis des Trainings einen Anstieg neuer Neuronen und neuronaler Schaltkreise im Hippocampus, was zu einer allgemeinen Verbesserung des Lernens der Aufgabe führte. Diese Neurogenese trägt zur Bildung von adulten Stammzellen (GC) bei, Zellen, die Eichenbaum auch in seiner eigenen Forschung zur Neurogenese und ihren Beiträgen zum Lernen beschrieben hat. Die Bildung dieser Zellen zeigte eine „verbesserte Erregbarkeit“ im Gyrus dentatus (DG) des dorsalen Hippocampus, was sich auf den Hippocampus und seinen Beitrag zum Lernprozess auswirkte.

Hippocampus damageEdit

Schäden im Zusammenhang mit der Hippocampusregion des Gehirns haben enorme Auswirkungen auf die allgemeine kognitive Funktion, insbesondere das Gedächtnis wie das räumliche Gedächtnis, berichtet. Wie bereits erwähnt, ist das räumliche Gedächtnis eine kognitive Funktion, die stark mit dem Hippocampus verflochten ist. Während eine Schädigung des Hippocampus eine Folge einer Hirnverletzung oder anderer Verletzungen dieser Art sein kann, untersuchten die Forscher insbesondere die Auswirkungen einer hohen emotionalen Erregung und bestimmter Arten von Medikamenten auf die Rückruffähigkeit in diesem spezifischen Gedächtnistyp. Insbesondere in einer von Parkard durchgeführten Studie erhielten Ratten die Aufgabe, sich richtig durch ein Labyrinth zu bewegen. Im ersten Zustand wurden Ratten durch Schock oder Zurückhaltung gestresst, was zu einer hohen emotionalen Erregung führte. Bei Abschluss der Labyrinthaufgabe hatten diese Ratten im Vergleich zur Kontrollgruppe eine beeinträchtigte Wirkung auf ihr Hippocampus-abhängiges Gedächtnis. In einem zweiten Zustand wurden einer Gruppe von Ratten anxiogene Medikamente injiziert. Wie die ersteren berichteten diese Ergebnisse über ähnliche Ergebnisse, da auch das Hippocampus-Gedächtnis beeinträchtigt war. Studien wie diese verstärken den Einfluss, den der Hippocampus auf die Gedächtnisverarbeitung hat, insbesondere die Rückruffunktion des räumlichen Gedächtnisses. Darüber hinaus kann eine Beeinträchtigung des Hippocampus durch längere Exposition gegenüber Stresshormonen wie Glukokortikoiden (GCs) auftreten, die auf den Hippocampus abzielen und eine Störung des expliziten Gedächtnisses verursachen.In einem Versuch, lebensbedrohliche epileptische Anfälle einzudämmen, unterzog sich der 27-jährige Henry Gustav Molaison 1953 einer bilateralen Entfernung fast seines gesamten Hippocampus. Im Laufe von fünfzig Jahren nahm er an Tausenden von Tests und Forschungsprojekten teil, die spezifische Informationen darüber lieferten, was er genau verloren hatte. Semantische und episodische Ereignisse verblassten innerhalb von Minuten und erreichten nie sein Langzeitgedächtnis, doch Emotionen, die nicht mit den Details der Kausalität verbunden waren, wurden oft beibehalten. Dr. Suzanne Corkin, die 46 Jahre lang bis zu seinem Tod mit ihm zusammenarbeitete, beschrieb in ihrem Buch von 2013 den Beitrag dieses tragischen „Experiments“.

AmygdalaEdit

Episodisch-autobiographisches Gedächtnis (EAM) Netzwerke

Ein weiterer integrativer Teil des limbischen Systems, die Amygdala, die der tiefste Teil des limbischen Systems ist, ist an vielen kognitiven Prozessen beteiligt und wird weitgehend als der ursprünglichste und lebenswichtigste Teil des limbischen Systems angesehen. Wie der Hippocampus scheinen Prozesse in der Amygdala das Gedächtnis zu beeinflussen; Es ist jedoch nicht das räumliche Gedächtnis wie im Hippocampus, sondern die semantische Aufteilung episodisch-autobiografischer Gedächtnisnetzwerke (EAM). Markowitschs Amygdala-Forschung zeigt, dass sie EAM-Erinnerungen codiert, speichert und abruft. Um tiefer in diese Art von Prozessen durch die Amygdala einzutauchen, haben Markowitsch und sein Team durch Untersuchungen umfangreiche Beweise dafür geliefert, dass die „Hauptfunktion der Amygdala darin besteht, Hinweise aufzuladen, so dass mnemonische Ereignisse einer bestimmten emotionalen Bedeutung erfolgreich in den entsprechenden neuronalen Netzen gesucht und reaktiviert werden können.“ Diese Hinweise für emotionale Ereignisse, die von der Amygdala erzeugt werden, umfassen die zuvor erwähnten EAM-Netzwerke.

Aufmerksamkeits- und emotionale Prozessebearbeiten

Neben dem Gedächtnis scheint die Amygdala auch eine wichtige Hirnregion zu sein, die an Aufmerksamkeits- und emotionalen Prozessen beteiligt ist. Um Aufmerksamkeit kognitiv zu definieren, ist Aufmerksamkeit zunächst die Fähigkeit, sich auf einige Reize zu konzentrieren, während andere ignoriert werden. Daher scheint die Amygdala eine wichtige Struktur in dieser Fähigkeit zu sein. In erster Linie wurde jedoch historisch angenommen, dass diese Struktur mit Angst verbunden ist, was es dem Individuum ermöglicht, als Reaktion auf diese Angst Maßnahmen zu ergreifen. Im Laufe der Zeit verallgemeinerten Forscher wie Pessoa dieses Konzept jedoch anhand von EEG-Aufzeichnungen und kamen zu dem Schluss, dass die Amygdala einem Organismus hilft, einen Reiz zu definieren und entsprechend zu reagieren. Als jedoch zunächst angenommen wurde, dass die Amygdala mit Angst verbunden ist, wich dies der Erforschung emotionaler Prozesse in der Amygdala. Kheirbek zeigte Forschungen, dass die Amygdala an emotionalen Prozessen beteiligt ist, insbesondere am ventralen Hippocampus. Er beschrieb den ventralen Hippocampus als eine Rolle bei der Neurogenese und der Bildung von adulten Granulatzellen (GC). Diese Zellen waren nicht nur ein entscheidender Bestandteil der Neurogenese und der Stärkung des räumlichen Gedächtnisses und Lernens im Hippocampus, sondern scheinen auch ein wesentlicher Bestandteil der Funktion der Amygdala zu sein. Ein Defizit dieser Zellen, wie Pessoa (2009) in seinen Studien vorhergesagt hatte, würde zu einer geringen emotionalen Funktion führen, was zu einer hohen Retentionsrate von psychischen Erkrankungen wie Angststörungen führen würde.

Soziale Verarbeitungbearbeiten

Die soziale Verarbeitung, insbesondere die Bewertung von Gesichtern in der sozialen Verarbeitung, ist ein Bereich der Kognition, der für die Amygdala spezifisch ist. In einer von Todorov durchgeführten Studie wurden fMRT-Aufgaben mit Teilnehmern durchgeführt, um zu bewerten, ob die Amygdala an der allgemeinen Bewertung von Gesichtern beteiligt war. Nach der Studie schloss Todorov aus seinen fMRT-Ergebnissen, dass die Amygdala tatsächlich eine Schlüsselrolle bei der allgemeinen Bewertung von Gesichtern spielte. In einer Studie der Forscher Koscik und seines Teams wurde das Merkmal der Vertrauenswürdigkeit jedoch insbesondere bei der Bewertung von Gesichtern untersucht. Koscik und sein Team zeigten, dass die Amygdala an der Bewertung der Vertrauenswürdigkeit eines Individuums beteiligt war. Sie untersuchten, wie Hirnschäden an der Amygdala eine Rolle bei der Vertrauenswürdigkeit spielten, und stellten fest, dass Personen, die Schaden erlitten hatten, dazu neigten, Vertrauen und Verrat zu verwechseln, und so Vertrauen in diejenigen setzten, die sie falsch gemacht hatten. Darüber hinaus erweiterte Rule zusammen mit seinen Kollegen die Idee der Amygdala in ihrer Kritik der Vertrauenswürdigkeit anderer, indem er 2009 eine Studie durchführte, in der er die Rolle der Amygdala bei der Bewertung allgemeiner erster Eindrücke und deren Beziehung zu realen Ergebnissen untersuchte. Ihre Studie beinhaltete erste Eindrücke von CEOs. Rule zeigte, dass die Amygdala zwar eine Rolle bei der Bewertung der Vertrauenswürdigkeit spielte, wie Koscik zwei Jahre später in 2011 in seiner eigenen Forschung beobachtete, die Amygdala jedoch auch eine verallgemeinerte Rolle bei der Gesamtbewertung des ersten Eindrucks von Gesichtern spielte. Diese letztgenannte Schlussfolgerung, zusammen mit Todorovs Studie über die Rolle der Amygdala bei der allgemeinen Bewertung von Gesichtern und Kosciks Forschung über Vertrauenswürdigkeit und die Amygdala, verfestigte den Beweis, dass die Amygdala eine Rolle bei der allgemeinen sozialen Verarbeitung spielt.

Klüver–Bucy–Syndrombearbeiten

Basierend auf Experimenten an Affen führte die Zerstörung des temporalen Kortex fast immer zu einer Schädigung der Amygdala. Diese Schädigung der Amygdala veranlasste die Physiologen Kluver und Bucy, große Veränderungen im Verhalten der Affen festzustellen.Die Affen zeigten folgende Veränderungen:

1. Affen hatten vor nichts Angst.
2. Die Tiere (Affen) waren extrem neugierig auf alles.
3. Das Tier vergisst schnell.
4. Das Tier neigt dazu, alles in den Mund zu nehmen.
5. Das Tier hat oft einen so starken Sexualtrieb, dass es versucht, mit unreifen Tieren, Tieren des anderen Geschlechts oder sogar Tieren einer anderen Art zu kopulieren.

Diese Verhaltensänderung wurde als Klüver–Bucy-Syndrom bekannt.