Neurowissenschaftlich herausgefordert
Die Mammillarkörper sind Teil des Zwischenhirns, einer Ansammlung von Strukturen zwischen Hirnstamm und Großhirn. Das Diencephalon umfasst den Hypothalamus, und die Mammillarkörper befinden sich auf der unteren Oberfläche des Hypothalamus (der Seite des Hypothalamus, die näher am Hirnstamm liegt). Die Mammillarkörper sind eine gepaarte Struktur, was bedeutet, dass es zwei Mammillarkörper gibt – einen auf beiden Seiten der Mittellinie des Gehirns. Sie haben ihren Namen, weil sie von frühen Anatomen als brustähnlich angesehen wurden. Die Mammillarkörper selbst sind manchmal jeweils in zwei Kerne unterteilt, die lateralen und medialen Mammillarkerne. Der mediale Mammillarkern ist der viel größere der beiden und wird oft in mehrere Unterregionen unterteilt.
Was sind die Mammillarkörper und was machen sie?
Die Mammillarkörper sind am besten für ihre Rolle im Gedächtnis bekannt, obwohl in den letzten Jahrzehnten erkannt wurde, dass die Mammillarkörper an anderen Funktionen wie der Aufrechterhaltung eines Orientierungssinns beteiligt sind. Die Rolle der Mammillarkörper im Gedächtnis ist seit den späten 1800s anerkannt worden, als Mammillarkörperatrophie im Korsakov-Syndrom beobachtet wurde – eine Störung, die durch Amnesie gekennzeichnet ist und normalerweise mit einem Thiaminmangel verbunden ist. Seitdem haben eine Reihe von Befunden – anatomische, klinische und experimentelle – eine mnemonische Rolle für die Mammillarkörper unterstützt und erweitert.
Die Mammillarkörper sind direkt mit drei anderen Hirnregionen verbunden: dem Hippocampus über den Fornix, dem Thalamus (hauptsächlich den vorderen Thalamuskernen) über den Mammillothalamus-Trakt und den Tegmentalkernen des Mittelhirns über den Mammillarstiel und den Mammillotegmentaltrakt. Es wird angenommen, dass zwei der drei Verbindungen hauptsächlich Informationen in eine Richtung tragen: die Hippocampusverbindungen tragen Informationen vom Hippocampus zu den Mammillarkörpern und die Thalamusverbindungen tragen Informationen von den Mammillarkörpern zum Thalamus (die Tegmentalverbindungen sind reziprok).
Diese Verbindungen brachten den Mammillarkörpern den Ruf ein, Relaiskerne zu sein, die Informationen vom Hippocampus an die vorderen Thalamuskerne weitergeben, um die Gedächtniskonsolidierung zu unterstützen. Diese Hypothese wird durch die Tatsache gestützt, dass Schäden an Bahnen, die die Mammillarkörper mit dem Hippocampus oder Thalamus verbinden, mit Defiziten bei der Konsolidierung neuer Erinnerungen verbunden sind. Andere argumentieren jedoch, dass die Mammillarkörper mehr als ein einfaches Relais sind und unabhängige Beiträge zur Gedächtniskonsolidierung leisten. Beide Perspektiven betonen eine Rolle für die Mammillarkörper im Gedächtnis, unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Besonderheiten dieser Rolle.
Weitere Unterstützung einer Rolle für die Mammillarkörper im Gedächtnis, gibt es Hinweise von Menschen, die darauf hindeuten, dass Schäden an den Mammillarkörpern mit Gedächtnisdefiziten verbunden sind. Mehrere Fälle von Hirnschäden an den Mammillarkörpern sowie Fälle von tumorbedingten Schäden im Bereich der Mammillarkörper deuten darauf hin, dass die Schädigung des Mammillarkörpers mit einer anterograden Amnesie zusammenhängt. Tatsächlich wurde die Funktionsstörung des Mammillarkörpers als Hauptfaktor für die Diencephalic Amnesia identifiziert, eine Art von Amnesie, die ihren Ursprung im Diencephalon hat (das Korsakoff-Syndrom, eine Amnesie, die hauptsächlich bei Langzeitalkoholikern auftritt, ist eine Art von Diencephalic Amnesia).
Experimentelle Erkenntnisse aus Tierversuchen unterstreichen auch die Bedeutung der Mammillarkörper für das Gedächtnis. Studien mit Nagetieren und Affen haben gezeigt, dass Defizite im räumlichen Gedächtnis nach einer Schädigung der Mammillarkörper oder des Mammillothalamus-Trakts auftreten.
Zusätzlich zur Beteiligung an Gedächtnisfunktionen gibt es Zellen in den Mammillarkörpern, die nur aktiviert werden, wenn der Kopf eines Tieres in eine bestimmte Richtung zeigt. Es wird angenommen, dass diese Zellen an der Navigation beteiligt sind und möglicherweise wie ein Kompass wirken, um einen Orientierungssinn zu erzeugen.