Dentate Gyrus: structuur, functie en ziekten

De dentate gyrus is een onderdeel van de mens hersenen. Het bevindt zich in de hippocampus​ De dentate gyrus is een belangrijk hulpmiddel in de leren proces.

Wat is de dentate gyrus?

De dentate gyrus bevindt zich in de hersenen en maakt deel uit van de centrale zenuwstelsel​ Het is een deelgebied van de hippocampusformatie. Dit behoort tot de limbisch systeem​ Ook het verwerken van emoties leren vindt plaats in de limbisch systeem​ Naast de denatatus gyrus omvat de hippocampusformatie de ammonische hoorn en het subilicum. De ammoniakhoorn wordt ook wel de cornu ammonis genoemd. De hippocmapus-formatie bevindt zich in het laatste deel van de hippocampus​ Daar wordt de karakteristiek gekrulde corticale structuur gevonden. Het wordt de drielaagse archicortex genoemd. De dentate gyrus bevindt zich aan het begin van de ingelegde structuur en wordt daarom ook gezien als de entree aan de hippocampus​ De hippocampus is waar geheugen consolidatie vindt plaats. Dit omvat de vorming van langdurige herinneringen, kennis over acties en ook conditionering. De hippocampus heeft de vorm van een zeepaardje. Het bevindt zich aan de binnenrand van de temporale kwab, ook wel de temporale kwab genoemd. De dentate gyrus is het belangrijkste afferente systeem in de hippocampus. Het subilicum daarentegen verwerkt het grootste deel van het efferente systeem.

Anatomie en structuur

De limbisch systeem wikkelt zich rond de basale ganglia en thalamus​ Het is samengesteld uit verschillende structuren. Deze omvatten de hippocampus. Het bevindt zich aan de binnenkant van de slaapkwabben. Een dwarsdoorsnede van het weefsel laat zien dat de hippocampus de vorm heeft van een zeepaardje. Het ontbreekt echter aan een hoofd​ Het gedeelte van de staart is opgerold. Binnenin is de archicortex. Dit bestaat uit een drielaags weefsel. Deze drie lagen worden gevormd door de dentate gyrus, de ammoniumhoorn en het subilicum. Terwijl het subilicum als het terminale deel de overgang vormt van de hippocampus naar de enthorinale cortex, is de dentate gyrus de entree gebied naar de hippocampus. De dentate gyrus bestaat uit de hilus, het ligament van de korrelcel en een moleculaire laag. De korrelcelband wordt de stratum granulare genoemd. Het bevat korrelcellen. De moleculaire laag wordt het stratum moleculare genoemd. Het is verdeeld in de binnenste en buitenste moleculaire lagen. De dendrieten van de korrelcellen bevinden zich in de twee moleculaire lagen. Ze verbinden zich met de piramidale cellen van de ammoniumhoorn.

Functie en taken

De dentate gyrus speelt een belangrijke rol bij de consolidatie van geheugen inhoud. Dit proces omvat leren​ Het omvat de vorming van kennis, maar ook het leren over acties. Opgenomen informatie gaat over van werken geheugen naar langetermijngeheugen. Pas als het daar is opgeslagen, kan het een leven lang worden opgehaald. Het proces van langdurige consolidatie duurt bij de meeste leerprocessen enkele dagen tot maanden. Hoe emotioneler een gebeurtenis is, hoe sneller het langetermijngeheugen binnenkomt. Een belangrijk proces bij het vormen van langdurige herinneringen is herhaling. Als het proces van langetermijnpotentiatie wordt onderbroken, wordt de informatie onvolledig of helemaal niet in het langetermijngeheugen overgebracht. Met zijn korrelcellen vormt de dentate gyrus de eerste instantie van de drie lagen in de hippocampus. Samen zijn ze verantwoordelijk voor potentiëring op de lange termijn. Het vormt de basis van alle leer- en geheugeninhoud op de lange termijn. Dit omvat kennis over feiten en gebeurtenissen. Zowel ruimtelijke feiten als aangeleerde kennis maken er deel van uit. Ze vertegenwoordigen het declaratieve geheugen. Daarnaast worden voorbereidingen getroffen in de dentate gyrus zodat ook impliciet geheugen kan worden gevormd. In het impliciete geheugen worden gewoonten en handelingen opgeslagen. Automatische processen zoals het strikken van schoenveters worden in de hippocampus aangeleerd en indien nodig opgeroepen.

Ziekten

Laesies in de hippocampus leiden op problemen met geheugenconsolidatie. Omdat de korrelcellen van de dentate gyrus de informatie die ze ontvangen doorgeven aan de stroomafwaarts gelegen piramidecellen, leidt schade aan de dentate gyrus tot geheugenverlies. De potentiëring op lange termijn is verstoord. Het duurt enkele dagen tot maanden. Daarom leiden laesies in de dentate gyrus tot het onvermogen om nieuwe langetermijnherinneringen te vormen. Dit kan leiden tot verminderde intelligentie. Storingen in het geheugen worden geheugenverlies genoemd. Artsen maken onderscheid tussen anterograde en retrograde geheugenverlies​ Zodra er geen nieuwe geheugeninhoud kan worden gevormd, spreken ze van anterograde geheugenverlies​ De langetermijnherinneringen die tot het tijdstip van de laesie zijn gevormd, blijven behouden. Nieuwe kunnen echter niet meer worden gevormd en opgeslagen. In retrograde geheugenverliesis toegang tot de geheugeninhoud die al is gevormd niet langer mogelijk. Alle kennis die vóór de laesie is gevormd, moet opnieuw worden geleerd. Aangezien alle drie de lagen van de hippocampus betrokken zijn bij geheugenconsolidatie, als een regio beschadigd is of faalt, geheugenverlies treedt op. Bovendien is er een verslechtering van de vorming van langetermijngeheugen. Aangezien de dentate gyrus een cruciale rol speelt als de toegangspoort tot potentiëring op de lange termijn, zijn alle gevallen stroomafwaarts ervan afhankelijk van zijn activiteit. Bij ziekten zoals epilepsie, Alzheimer or schizofreniezijn de lagen in de hippocampus significant betrokken. Aanvallen komen voor in epilepsie, waarvan de oorzaak kan worden gevonden in een defecte afvoer van neuronen in de hippocampus. Schizofrenie gaat gepaard met aanzienlijke denkstoornissen en hallucinaties​ Lijders laten zien hersenen-organische veranderingen in de hippocampus. In Alzheimer ziekte, receptorveranderingen optreden in de loop van de ziekte. Men denkt dat deze de oorzaak zijn van de geheugenstoornis.