strukturer og interagerende områder i det limbiske system er involveret i motivation, Følelser, Læring og hukommelse. Det limbiske system er, hvor de subkortiske strukturer møder hjernebarken. Det limbiske system fungerer ved at påvirke det endokrine system og det autonome nervesystem. Det er stærkt forbundet med nucleus accumbens, som spiller en rolle i seksuel ophidselse og den “høje” afledt af visse rekreative stoffer. Disse reaktioner er stærkt moduleret af dopaminerge fremskrivninger fra det limbiske system. I 1954 fandt Olds og Milner, at rotter med metalelektroder implanteret i deres nucleus accumbens såvel som deres septalkerner gentagne gange pressede en håndtag, der aktiverede denne region.

det limbiske system interagerer også med de basale ganglier. De basale ganglier er et sæt subkortiske strukturer, der styrer forsætlige bevægelser. De basale ganglier er placeret i nærheden af thalamus og hypothalamus. De modtager input fra hjernebarken, som sender output til motorcentrene i hjernestammen. En del af de basale ganglier kaldet striatum styrer kropsholdning og bevægelse. Nylige undersøgelser viser, at hvis der er en utilstrækkelig tilførsel af dopamin i striatum, kan dette føre til symptomerne på Parkinsons sygdom.

det limbiske system er også tæt forbundet med den præfrontale bark. Nogle forskere hævder, at denne forbindelse er relateret til den glæde, der opnås ved at løse problemer. For at kurere alvorlige følelsesmæssige lidelser blev denne forbindelse undertiden kirurgisk afbrudt, en procedure med psykokirurgi, kaldet en præfrontal lobotomi (dette er faktisk en misvisende betegnelse). Patienter, der har gennemgået denne procedure, blev ofte passive og manglede al motivation.

det limbiske system klassificeres ofte forkert som en cerebral struktur, men interagerer simpelthen stærkt med hjernebarken. Disse interaktioner er tæt knyttet til olfaction, følelser, drev, autonom regulering, hukommelse og patologisk til encefalopati, epilepsi, psykotiske symptomer, kognitive defekter. Den funktionelle relevans af det limbiske system har vist sig at tjene mange forskellige funktioner såsom påvirker/følelser, hukommelse, sensorisk behandling, tidsopfattelse, opmærksomhed, bevidsthed, instinkter, autonom/vegetativ kontrol og handlinger/motorisk adfærd. Nogle af de lidelser, der er forbundet med det limbiske system og dets interagerende komponenter, er epilepsi og schisofreni.

HippocampusEdit

placering og grundlæggende anatomi af hippocampus, som en koronal sektion

hippocampus er involveret i forskellige processer relateret til kognition og er en af de mest forståede og stærkt involverede limbiske interagerende strukturer.

Spatial memoryEdit

det første og mest undersøgte område vedrører hukommelse, især rumlig hukommelse. Rumlig hukommelse viste sig at have mange underregioner i hippocampus, såsom dentate gyrus (DG) i dorsal hippocampus, venstre hippocampusog parahippocampal region. Den dorsale hippocampus viste sig at være en vigtig komponent til generering af nye neuroner, kaldet voksenfødte granuler (GC), i ungdomsårene og voksenalderen. Disse nye neuroner bidrager til mønsterseparation i rumlig hukommelse, hvilket øger affyringen i cellenetværk og generelt forårsager stærkere hukommelsesformationer. Dette menes at integrere rumlige og episodiske minder med det limbiske system via en feedback loop, der giver følelsesmæssig kontekst af et bestemt sensorisk input.

mens dorsal hippocampus er involveret i rumlig hukommelsesdannelse, er venstre hippocampus en deltager i tilbagekaldelsen af disse rumlige minder. Eichenbaum og hans team fandt, når de studerede hippocampale læsioner hos rotter, at den venstre hippocampus er “kritisk for effektivt at kombinere “hvad”, hvornår ” og “hvor” kvaliteterne i hver oplevelse for at komponere den hentede hukommelse.”Dette gør venstre hippocampus til en nøglekomponent i hentningen af rumlig hukommelse. Spreng fandt imidlertid, at venstre hippocampus er en generel koncentreret region til binding af bits og hukommelsesstykker sammensat ikke kun af hippocampus, men også af andre områder af hjernen, der skal huskes på et senere tidspunkt. Eichenbaums forskning i 2007 viser også, at det parahippocampale område i hippocampus er en anden specialiseret region til hentning af minder ligesom venstre hippocampus.

LearningEdit

hippocampus har gennem årtierne også vist sig at have en enorm indflydelse på læring. Curlik og Shors undersøgte virkningerne af neurogenese i hippocampus og dens virkninger på læring. Denne forsker og hans team beskæftigede mange forskellige typer mental og fysisk træning på deres fag og fandt ud af, at hippocampus er meget lydhør over for disse sidstnævnte opgaver. Således opdagede de en stigning i nye neuroner og neurale kredsløb i hippocampus som et resultat af træningen, hvilket medførte en samlet forbedring af læringen af opgaven. Denne neurogenese bidrager til oprettelsen af voksenfødte granulatceller (GC), celler, der også er beskrevet af Eichenbaum i sin egen forskning om neurogenese og dens bidrag til læring. Oprettelsen af disse celler udviste “forbedret spænding” i den dentate gyrus (DG) af dorsal hippocampus, der påvirker hippocampus og dets bidrag til læringsprocessen.

Hippocampus damageEdit

skader relateret til den hippocampale region i hjernen har rapporteret store effekter på den samlede kognitive funktion, især hukommelse såsom rumlig hukommelse. Som tidligere nævnt er rumlig hukommelse en kognitiv funktion, der er stærkt sammenflettet med hippocampus. Mens skader på hippocampus kan være et resultat af en hjerneskade eller andre skader af den slags, undersøgte forskerne især de virkninger, som høj følelsesmæssig ophidselse og visse typer stoffer havde på tilbagekaldelsesevnen i denne specifikke hukommelsestype. Især i en undersøgelse udført af Parkard fik rotter opgaven med korrekt at komme sig gennem en labyrint. I den første tilstand blev rotter stresset af chok eller tilbageholdenhed, der forårsagede en høj følelsesmæssig ophidselse. Ved afslutningen af labyrintopgaven havde disse rotter en nedsat effekt på deres hippocampalafhængige hukommelse sammenlignet med kontrolgruppen. Derefter blev en gruppe rotter i en anden tilstand injiceret med angstfremkaldende lægemidler. Ligesom førstnævnte rapporterede disse resultater lignende resultater, idet hippocampal-hukommelsen også var nedsat. Undersøgelser som disse forstærker den indflydelse, som hippocampus har på hukommelsesbehandling, især tilbagekaldelsesfunktionen af rumlig hukommelse. Desuden kan svækkelse af hippocampus forekomme ved langvarig eksponering for stresshormoner såsom glukokortikoider (GCs), der er målrettet mod hippocampus og forårsager forstyrrelse i eksplicit hukommelse.

i et forsøg på at begrænse livstruende epileptiske anfald gennemgik den 27-årige Henry Gustav Molaison bilateral fjernelse af næsten hele sin hippocampus i 1953. I løbet af halvtreds år deltog han i tusindvis af tests og forskningsprojekter, der gav specifikke oplysninger om præcis, hvad han havde mistet. Semantiske og episodiske begivenheder falmede inden for få minutter, efter at have aldrig nået sin langtidshukommelse, alligevel blev følelser, der ikke var forbundet med detaljerne i årsagssammenhæng, ofte bevaret. Dr. Susanne Corkin, der arbejdede sammen med ham i 46 år indtil sin død, beskrev bidraget fra dette tragiske “eksperiment” i sin bog fra 2013.

AmygdalaEdit

episodisk-selvbiografisk hukommelse (EAM) netværkredit

en anden integrerende del af det limbiske system, amygdala, som er den dybeste del af det limbiske system, er involveret i mange kognitive processer og betragtes stort set som den mest oprindelige og vitale del af det limbiske system. Ligesom hippocampus ser processer i amygdala ud til at påvirke hukommelsen; det er dog ikke rumlig hukommelse som i hippocampus, men den semantiske opdeling af episodisk-selvbiografisk hukommelse (eam) netværk. Amygdala-forskning viser, at den koder, gemmer og henter EAM-minder. For at dykke dybere ned i disse typer processer af amygdala leverede Markovitsch og hans team omfattende beviser gennem undersøgelser om, at “amygdalas hovedfunktion er at oplade signaler, så mnemoniske begivenheder af en bestemt følelsesmæssig betydning med succes kan søges inden for de relevante neurale net og genaktiveres.”Disse signaler til følelsesmæssige begivenheder skabt af amygdala omfatter de tidligere nævnte EAM-netværk.

Attentional and emotional processesEdit

udover hukommelse synes amygdalaen også at være et vigtigt hjerneområde involveret i opmærksomme og følelsesmæssige processer. For det første at definere opmærksomhed i kognitive termer er opmærksomhed evnen til at fokusere på nogle stimuli, mens man ignorerer andre. Således synes amygdala at være en vigtig struktur i denne evne. Først og fremmest blev denne struktur imidlertid historisk anset for at være knyttet til frygt, hvilket gjorde det muligt for individet at handle som svar på denne frygt. Men som tiden er gået, generaliserede forskere som Pessoa dette koncept med hjælp fra bevis for EEG-optagelser og konkluderede, at amygdalaen hjælper en organisme med at definere en stimulus og derfor reagerer i overensstemmelse hermed. Men da amygdalaen oprindeligt blev anset for at være knyttet til frygt, gav dette plads til forskning i amygdalaen for følelsesmæssige processer. Kheirbek demonstrerede forskning om, at amygdalaen er involveret i følelsesmæssige processer, især den ventrale hippocampus. Han beskrev den ventrale hippocampus som en rolle i neurogenese og oprettelsen af voksenfødte granulaceller (GC). Disse celler var ikke kun en afgørende del af neurogenese og styrkelse af rumlig hukommelse og læring i hippocampus, men synes også at være en væsentlig komponent i amygdalaens funktion. Et underskud af disse celler, som Pessoa (2009) forudsagde i sine studier, ville resultere i lav følelsesmæssig funktion, hvilket fører til høj tilbageholdelsesrate for psykiske sygdomme, såsom angstlidelser.

Social processingEdit

Social behandling, specifikt evaluering af ansigter i social behandling, er et område med kognition, der er specifikt for amygdalaen. I en undersøgelse udført af Todorov blev fMRI-opgaver udført med deltagerne for at evaluere, om amygdalaen var involveret i den generelle evaluering af ansigter. Efter undersøgelsen konkluderede Todorov ud fra sine fMRI-resultater, at amygdalaen faktisk spillede en nøglerolle i den generelle evaluering af ansigter. I en undersøgelse udført af forskere Koscik og hans team blev egenskaben af troværdighed imidlertid især undersøgt i evalueringen af ansigter. Koscik og hans team demonstrerede, at amygdalaen var involveret i vurderingen af en persons troværdighed. De undersøgte, hvordan hjerneskade på amygdala spillede en rolle i troværdighed, og fandt ud af, at personer, der led skade, havde en tendens til at forvirre tillid og forræderi og dermed satte tillid til dem, der havde gjort dem forkert. Desuden udvidede Rule sammen med sine kolleger ideen om amygdala i sin kritik af troværdighed hos andre ved at udføre en undersøgelse i 2009, hvor han undersøgte amygdalas rolle i evalueringen af generelle førsteindtryk og relaterede dem til virkelige resultater. Deres undersøgelse involverede første indtryk af administrerende direktører. Regel viste, at mens amygdala spillede en rolle i evalueringen af troværdighed, som Koscik observerede i sin egen forskning to år senere i 2011, spillede amygdala også en generel rolle i den samlede evaluering af første indtryk af ansigter. Denne sidstnævnte konklusion sammen med Todorovs undersøgelse af amygdalas rolle i generelle evalueringer af ansigter og Kosciks forskning om troværdighed og amygdalaen forstærkede yderligere bevis for, at amygdalaen spiller en rolle i den samlede sociale behandling.

kl Lutver–Bucy syndromedit

baseret på eksperimenter udført på aber førte ødelæggelsen af den tidsmæssige bark næsten altid til skade på amygdalaen. Denne skade på amygdalaen førte til, at fysiologerne Kluver og Bucy identificerede store ændringer i abernes opførsel.Aberne viste følgende ændringer:

1. aber var ikke bange for noget.
2. dyrene (aber) havde ekstrem nysgerrighed omkring alt.
3. dyret glemmer hurtigt.
4. dyret har en tendens til at placere alt i munden.
5. dyret har ofte et seksuelt drev så stærkt, at det forsøger at parre sig med umodne dyr, dyr af det modsatte køn eller endda dyr af en anden art.

dette sæt af adfærdsændringer kom til at blive kendt som kl larr–Bucy syndrom.