文摘
尽管失忆症患者的神经心理学研究h . m .提供令人信服的证据表明,正常记忆功能依赖于内侧颞叶,他的全部手术切除尚未阐明。我们进行了核磁共振成像研究指定精确程度的双边切除和文档其他大脑异常。核磁共振成像研究表明,损伤是双边对称,包括内侧颞极皮层,大多数杏仁复杂,大部分或全部内嗅皮层,大约一半的rostrocaudal程度的脑室部分海马结构(齿状回、海马和subicular复杂)。抵押品沟是可见的在颞叶,表明部分腹侧边缘皮层,位于银行的沟,幸免;海马旁皮质(TF和TH)在很大程度上是完整的。rostrocaudal程度的消融∼5.4厘米(左)和5.1厘米(右)。尾2厘米,大约,海马体的身体(正常长度,∼4厘米)是完整的,虽然萎缩。颞茎是完好无损。在颞叶外,呈现出小脑萎缩,mammillary细胞核萎缩。外侧颞叶、额叶、顶叶、枕叶皮质出现正常的66岁。 The mediodorsal thalamic nuclei showed no obvious radiological changes. These findings reinforce the view that lesions of the hippocampal formation and adjacent cortical structures can produce global and enduring amnesia and can exacerbate amnesia beyond that seen after more selective hippocampal lesions.
在1953年的哈维·库欣学会会议上,斯科维尔(1954)讨论了两个病人(一个癫痫,h . M。,和the other schizophrenic) in whom he had performed “bilateral resection of the entire (pyriform–amygdaloid–hippocampal) complex including the hippocampal gyrus extending posteriorly for a length of 8–9 cm from the tips of the temporal lobes.” He reported that both patients experienced “a very grave, recent memory loss” (p 65). Independent of Scoville’s report,米尔纳和潘菲尔德(1955)记录了一个类似的障碍在两个左颞叶切除术后患者。尸检,其中一个有一个实质性的病变在正确的海马结构(潘菲尔德和马西森,1974);另一个是假定(基于脑电图和无意识行为的存在)(Feindel潘菲尔德,1954年;潘菲尔德和米尔纳,1958)有一个术前未知的右颞叶病变。库法理意识到他的病人的重要性的理解人类记忆机制,当他得知彭菲尔德和米尔纳的发现,他邀请他们来检查他的病人。由此产生的论文(斯科维尔和米尔纳,1957)描述了发现了九精神分裂症病人和h . m .基于分析三种不同类型的患者颞叶消融妥协各种rostrocaudal大量脑室海马结构的一部分,作者得出的结论是,记忆障碍的严重程度与切除的程度的海马,海马旁回双边。严重和持久的顺行性遗忘是他们保留早期形成鲜明对比记忆和整体智力。
本文的意义(斯科维尔和米尔纳,1957)是四倍:(1)通知神经外科医生,一个双边病变内侧颞叶结构放置近期记忆功能的风险;(2)建议建立记忆有明显的神经基质;对新体验的记忆干扰,但其他认知功能和感官能力都没有;(3)就职4 h . m .几十年的实验研究(米尔纳et al ., 1968;科,1984);和(4)启发人类遗忘的动物模型(雷尔和斯科维尔,1965年)。动物模型,结合人类的研究,表明内侧颞叶结构是至关重要的建立长期的显式/陈述性记忆(乡绅,1992)。
因为以前的成像研究h . m .没有透露他的颞叶损伤的精确程度(科,1984),假设关于他的失忆神经解剖学的衬底的基于库法理的手术报告。这种不确定性使得市场猜测(Horel 1978),除了海马结构损伤结构可以解释记忆障碍。此外,最近的研究在人类遗忘的动物模型有质疑,消融在h . m .内颞叶结构包括有助于正常记忆功能(米什金和穆雷,1994)。例如,大脑边缘皮层已被证明是一个重要组成部分的内侧颞叶在猴子记忆系统(Zola-Morgan et al ., 1989 c,1993年;默et al ., 1993;铃木et al ., 1993),但目前不清楚到什么程度,这一地区受损h . M .目前研究使用磁共振成像(MRI)测量的结构h . M。的整个大脑指定特定的内侧颞叶结构的损伤和记录任何其他脑损伤。
材料和方法
病人的病历h . M。时的成像研究(1992年5月和8月,1993),h . m . 66和67岁。他出生在曼彻斯特,CT,在1926年。9岁时,他被一辆自行车撞倒了。他左眼眶上的地区持续的裂伤,昏迷了∼5分钟。他经历了他的第一个小发作(非典型癫痫小发作)在10岁和16岁第一次广义痉挛。我们假设发作是由于他的头部受伤,但也有父亲的癫痫史。h . m . 21岁高中毕业,有多年相关原因辍学了癫痫。高中毕业后,他获得一个位置作为电动机络筒机但不得不放弃那份工作,因为病情发作的频率和严重程度。高剂量时可用的抗癫痫药物没有提供足够的控制癫痫,h . M。的家庭咨询医生威廉·比彻斯科维尔在哈特福德医院关于大脑行动来缓解他的癫痫。
斯科维尔提供h . m .过程被执行之前只在精神病患者(库法理等,1953)。1953年,h . m . 27岁时,他接受了“这个坦率的实验操作”(斯科维尔和米尔纳,1957,11页):双边内侧颞叶切除术。在操作的时候,库法理估计,消除包括8厘米的内侧颞叶组织,包括颞极、杏仁复杂,大约三分之二的rostrocaudal程度的脑室海马结构的一部分。据我们所知,切除组织不经病理分析。操作的频率降低h . M。癫痫发作,但它也有一个意想不到的结果:它产生了严重的顺行性遗忘(斯科维尔和米尔纳,1957;米尔纳et al ., 1968;科,1984),一直持续到今天。
神经系统发现h . m .是稳定的和由一个严重的失忆症综合症,嗅觉缺失症(保留气味检测和气味歧视)(Eichenbaum et al ., 1983),左尺骨神经病变可归因于压缩的尺神经肘,周围神经病变(手套和袜子感觉赤字)和小脑功能障碍(横向的目光不协调运动和眼球震颤)。他有双边耳鸣可能起源的中心。周围神经病变和小脑功能障碍可能代表的副作用苯妥英(狄兰汀),抗癫痫药物(西奥多et al ., 1987;Botez et al ., 1988;Masur et al ., 1989)。小脑萎缩症通常是严重的长期治疗的患者;是与时间相关的疾病和苯妥英(摄入的总量Botez et al ., 1988)。h . m .一直服用高剂量的苯妥英之前的操作。他继续服用苯妥英直到1984年,当Tegretol规定作为替代品。早在1962年,他显示狄兰汀毒性症状。他指出有轻微的不规则串联步行和轻微的缓慢在执行快速双脚交替运动(表明小脑功能障碍)和发达的牙龈肥大(苯妥英的常见副作用)(格兰特et al ., 1988;贝克勒et al ., 1990)。他目前癫痫药物包括Tegretol Mysoline, Klonopin。他没有经历过几年的主要运动发作,直到1994年8月,当一个高烧沉淀两个这样的发作。根据以往的脑电图(EEG)的研究,他可能有癫痫小发作的攻击。
1993年的脑电图表现显示间歇性的广义脉冲峰值和波polyspike活动,这是最大振幅的额颞区域双边。爆发持续了1到4秒之间,与换气过度更频繁和更长的时间。飙升的运行和波活动在1984年长期低于他们。没有临床伴奏痫性活动。
h . m .精神病评估在1982年和1992年,使用艾森克人格量表、情绪状态,症状问卷、贝克抑郁量表。他还参与精神面试好几次。这些评估的结果可以概括如下。在自我保健,他有点疏忽,需要监督。对个性和动机,他是社会互动,但缺乏主动性。他的情绪通常是削弱了,但他能够显示全方位的情感。他没有性欲。他了解他的情况很好。他总是意识到他有记忆障碍,不闲谈来掩盖它。他没有证据表明焦虑、抑郁症或精神病。 From September 1986 to February 1996, he received Mellaril for intermittent irritability, which appeared to be a reaction to the noisy and hectic atmosphere of the nursing home where he lives. This medication was not administered during his stays at the MIT Clinical Research Center when he participated in research.
1992年,6个月前成像研究报道在这里进行,给出了h . m . Wechsler-Bellevue规模、形式,和韦氏记忆量表,形成二世。他age-corrected分数Wechsler-Bellevue言语智商102.7;性能智商122.8;和全面的智商110.4点。他的记忆商数是73年。37点差异Wechsler-Bellevue和韦氏记忆量表分数表明严重的健忘症。相反,他在正常范围内众多额叶的标准衡量,语言,和视觉空间的函数(详情,请参阅科,1984),反映了大脑皮层和皮层下连接的完整性。这些分数可能是抑郁的行为有些抗癫痫药物,来削弱认知,尤其是当多个抗惊厥药物管理(蔓生,1987)。
核磁共振成像分析。1992年以前,我们不愿执行MRI h . M。,because we feared that the procedure would heat up or move three clips placed on the dura mater at the time of operation. Enhanced computed tomography showed that these clips were far removed from any arteries. They were used to coagulate veins running within the dura at the margin of the resection. Venous structures thrombose within days after being clipped, and the clips are typically surrounded by fibrous tissue within a few years after placement. Thus, even if the clips were susceptible to a magnetic field, the effect on the surrounding brain would be minimal. After extensive consultation with colleagues in neurosurgery and neuroradiology, it was determined that the procedure would be safe for H. M. for two reasons. First, the dural clips were nonmagnetic and therefore would not move during exposure to a magnetic field. Second, the clips would not heat up beyond the temperature that the brain reaches in a febrile state. Our sources of information were as follows. We learned from Dr. Benjamin Whitcomb, a neurosurgeon and Scoville’s former partner, that the dural clips used in H. M. and other patients were purchased from Codman and Shurtleff in Randolph, MA. A telephone call to Codman and Shurtleff revealed that the dural clips made in 1953 were either silver or tantalum, i.e., nonmagnetic. We also consulted Dr. David Piepgras, Chair of the Task Force on Clips and Clip Appliers, a subcommittee of the Joint Committee on Devices and Drugs of the American Association of Neurological Surgeons and the Congress of Neurological Surgeons. Dr. Piepgras stated that in the case of dural clips from 1953, there should be no risk of movement, deflection, or overheating during exposure to magnetic fields such as those encountered in MRI. Additionally, a review of more than 40 published studies byShellock和柯蒂斯(1991)表示,没有一个六止血血管夹评估(原文如此]所吸引静电磁场用于成像,磁场强度的1.5 t .这些止血夹非铁磁性的材料制成的,因此,不存在风险的病人在奥成像。列出的每个患者止血血管夹了成像安全1.5 T先生成像仪在我们机构(547页)。
与我们的安全担忧h . m .消除MRI进行1992年5月,使用1.5特斯拉标记系统(通用电气、密尔沃基、WI)扫描仪布莱根妇女医院。t1加权日冕图像(重复时间(TR) 550;回波时间(TE) 16]是5-mm-slice厚度和1毫米的间隔片[256×192矩阵;数量较大(NEX) 1.0;的视野(FOV) 22)。一系列矢状t1影像(TR 600;TE 19)收购4毫米片厚度和1毫米的差距部分(256×192矩阵;NEX 1.0;FOV 24)。一系列t2加权的轴向图像(TR 2500; TE 90) was acquired with a 5-mm-slice thickness and no gap between slices (256 × 192 matrix; 1.0 NEX; FOV 22). In a second scanning session conducted in August 1993 at the Massachusetts General Hospital Nuclear Magnetic Resonance Center, a three-dimensional acquisition with 3.2 mm slices using an SPGR/35 sequence (256 × 256; 1.0 NEX; FOV 25) was undertaken. Both scanning sessions produced similar results as to the extent of the temporal lobe lesion. The figures show images from both series. Figure legends describe the imaging parameters.
结果
审查的外科手术
斯科维尔在颞叶的方法通过双边3.8厘米眼眶上的环钻孔;颅骨缺损造成这种方法在MRI可见(见图。2米,O)。斯科维尔描述他的“内侧颞叶切断术”过程中,曾在许多精神分裂症患者,以下列方式(斯科维尔et al ., 1953):暴露后提示和内侧颞叶的表面,一个皮质切口前下大脑中血管的中点楔形的山脊,平分的颞叶。有必要收回大脑中血管后方和优狭窄的公寓抹刀和移除略微好吸整个内侧颞叶的技巧。没有必要凝结船只除了偶尔小单纯静脉的地板上颞窝。后叶切除内侧技巧时,有必要提高大脑中血管更高灰质和白质和消除单纯吸入位于内侧颞角。这包括杏仁核、periamygdaloid皮质和海马体的前部分。切除是5厘米。后方的技巧颞叶和3厘米。大约从颞角撒谎的技巧与第三神经退出到硬脑膜的山脊。切除包括内侧墙前3厘米。颞角和暴露的脉络丛内的角。 It extends vertically down to the floor of the temporal fossa and superiorly to the upper limits of the lobe. Posteriorly, the resection emerges in the subpial space approximately level with the posterior surface of the peduncles and posterior edge of the petrous ridge. The medial landmarks from front backwards are the anterior clinoid, the carotid artery, the 3rd nerve and optic tracts, the peduncle and posterior cerebral artery. These structures are protected by keeping subpially thruout [原文如此]部分吸切除,但有必要不断插入非常狭窄抹刀extrapially可视化总花梗和视神经束作为一个进步为了防止渗透pia和破坏这些结构。要指出的是,总花梗构成颞叶内侧和优越的表面(页353 - 354)。
从尾t1一系列日冕部分安排(一个吻侧)(P)来显示病变的程度在h . m .(有关详细信息,请参阅文本)。酒吧(见规模l和P),2厘米。
摘要记录手术使用h . m . (斯科维尔和米尔纳,1957),斯科维尔第一次描述了手术过程中执行30精神病人。在一个群体中,还有“仅限于钩和潜在的杏仁核”(11页)。在第二组,大切除术进行5厘米或更多技巧的颞叶和“侵占”…在海马回(11页),如上所述。在一个精神的情况下,“所有组织中央的颞角的距离至少8厘米后颞技巧被毁,删除可能包括前三分之二的海马复杂的双边。”(11页)。正是这一更广泛的切除在h . m .执行“一个同样激进双边内侧颞叶切除术是在一个有着悠久历史的年轻人(h . m .)的主要和次要发作…”(11页)。
目前发现更新这个描述和精确的解剖定位手术损伤。通过我们的评估,符合人类海马结构(以前的分析阿马拉尔和Insausti, 1990年),整个rostrocaudal距离颞极的尾限制海马结构在h . m .∼7.0厘米。因此,实际上有库法理移除8厘米的中央组织,切除会持续到距状皮层。库法理和米尔纳纸的图见似乎延长尾的切除海马结构(图1,左)。这幅图是在方差与库法理的书面描述(这可能是他最好的估计)描绘切除,保留至少三分之一的尾海马体。核磁共振分析提供一个较小的病变(图的证据。1,正确的),这是不完全一致的库法理的图或与他的书面描述。图的右侧1提供了一个修改原始库法理的插图,更与核磁共振的发现一致。
左,图中显示的外科医生的估计h . M。的内侧颞叶切除术(斯科维尔和米尔纳,1957图2,13页)。的插图顶部是人类大脑的腹侧视图显示预测rostrocaudal消融的程度。一个通过D是日冕部分的图纸,安排从吻侧(一个)到尾(D),显示病变的预测程度。注意,尽管病变双边,右侧显示完整说明结构被移除。正确的,最初的一个修正版本图表示的程度消融基于核磁共振研究报道。rostrocaudal病变的严重程度是5厘米而不是8厘米,横向和病变不扩展最初见。
核磁共振分析
术语
之前的结果h . M。核磁共振分析,有必要定义内侧颞叶的术语。吻侧杆的内侧颞叶(面积38)是由相似的皮质边缘皮层(地区35和36)(Insausti et al ., 1994)。
颞极部分的边缘皮层是连续的罕见坐落的一部分大脑边缘皮层,这行银行的抵押品沟。大脑边缘皮层大约延伸到极限吻侧外侧膝状体核和尾被替换的海马旁皮质(TF和TH)。内侧,杏仁复杂的谎言尾颞极皮层,杏仁核,海马结构尾。
海马结构由四个组成部分:齿状回、海马、subicular复杂,内嗅皮层。海马结构的一部分,位于侧脑室的地板(部分,我们称之为脑室部分)是由齿状回、海马、subicular复杂。内嗅皮层位于腹侧脑室的海马结构部分和延伸为∼1厘米前的前极限侧脑室。这里的内嗅皮层内侧和罕见毗邻杏仁复杂。正常,成人的大脑,颞极尖的距离最尾的海马结构是∼7.5厘米。正常的脑室海马结构的一部分是∼4厘米。(人类海马结构的更多细节,请参阅阿马拉尔和Insausti, 1990年)。
大脑的总体外观
大脑的rostrocaudal长度∼14厘米,和颞叶的rostrocaudal程度(从颞极胼胝体压部)是∼7厘米。皮质表面通常出现正常的66岁高龄的话题,除了下面描述的颞叶和小脑病变,目前没有迹象表明,扩散大脑皮质或皮质下的病理变化。
颞叶的发现
一般来说,h . M的MR图像。切除匹配库法理的描述。唯一的主要差异是在rostrocaudal消融的程度。斯科维尔已经表明,切除扩展rostrocaudally∼8厘米。使用自由的标准包括在消融的水平甚至轻微损坏(如左半球图所示。2D),左边的rostrocaudal消融的范围是∼∼右边5.4厘米5.1厘米。切除是明显的吻侧杆颞叶(无花果。2K,l,4D,E)和保持的侧壁内侧颞侧脑室的角。的rostrocaudal程度上,切除扩展到腹侧颞叶的表面。但是,与图解描述手术报告(图。1,左),切除的边缘有一个斜,腹内侧方向,从而使大脑皮层在两家银行的抵押品沟(无花果。2E- - - - - -我)。
t2加权轴部分指示前颞叶切除术双边的程度(明亮的信号区域C- - - - - -F)。小脑萎缩是显而易见的一个和B增加流体空间(的信号)周围的小脑和folial内空间。酒吧(见规模F),2厘米。
手术切除了双边对称的内侧颞叶的病变。虽然有小的差异在两个半球病变的程度,左右半球切除术是非常相似的。一系列的t1加权日冕图像通过额叶和颞叶说明消融(图的程度。2)。矢状t1影像通过人体的海马体(无花果。3)显示的程度消融在吻侧颞叶和残余脑室海马结构的数量。在t2加权像轴向(无花果。4)也显示颞叶病变以及戏剧性的小脑萎缩。
从左边(t1旁矢状面的部分一个)和(B)的h . M。的大脑。前颞叶的切除部分双边的指示星号。其余部分的脑室海马结构的一部分的指示开放箭头。规模栏(正确的的一个在增量1厘米),5厘米。大约2厘米的海马结构是可见的双边保存。还要注意实质性小脑变性明显扩大folial空间。
广泛切除损坏前内侧颞极皮层双边。相关的皮层下白质最优越的前部分,中间,和颞下叶脑回可能也已被切除(无花果。2我,J)。杏仁的消融在水平广泛复杂的预期(无花果。2G,H,3),大多数的杏仁复杂的缺失。只有一个薄的边缘dorsomedially坐落杏仁在这些组织是明显的水平。这个地区将包含残余periamygdaloid和梨状皮层和皮质核前。在尾水平(无花果。2G最背的部分),杏仁复杂,它由在中央核的一部分,似乎是完整的双边。库法理显然打算备用背杏仁状的区域,因为他担心破坏许多血管穿孔整个物质innominata(前多孔物质)。胆碱能细胞组的基底核Meynert嵌入在这个地区,而这部分基底前脑似乎幸免。水平通过杏仁复杂,病变扩展间接与内侧导演倾向于腹侧颞叶的表面。底层的吻侧内嗅皮层似乎被完全移除。一个关键发现是,抵押品沟在这些水平(图清晰可见。2E- - - - - -G),因此,ventrocaudal边缘皮层(地区35和36),它占据了两家银行的抵押品沟,似乎在这些水平至少部分完好无损。横向相邻梭状回完全是完好无损。
仅次于杏仁复杂在正常大脑海马结构的uncal部分,组成的一个复杂折叠allocortex,在底下的内嗅皮层。海马结构的脑室部分通常是第一个可见正常的大脑约的rostrocaudal水平mammillary核(图是明显的。2F)。在h . M。,the uncal portion and this rostral portion of the body of the hippocampal formation was completely removed bilaterally. Virtually all of the entorhinal cortex, bilaterally, was either removed or damaged extensively. Posterior portions of the intraventricular hippocampal formation, however, were spared (Fig.2C- - - - - -E)。幸免的海马区是赞赏的矢状面图像(图。2)。尽管很难估计确定的剩余海马结构的数量,估计从3.2毫米5-mm-thick片和连续的系列表示,这些残留物占∼海马组织的1.9 - -2.2厘米。由于脑室的海马结构在正常人脑∼4厘米rostrocaudal程度(阿马拉尔和Insausti, 1990年),剩余海马结构在h . m .因此近似50%的正常脑室程度。还应该注意的是,尽管这些尾的海马结构清晰可见的水平,它似乎有点萎缩性双边;因此,不能保证其功能的完整性。这种萎缩可以归因于任意数量的因素,包括损失的神经纤维网外在传入神经阻滞后,联想的连接从吻侧海马水平,甚至相关的海马硬化h . M。癫痫。伞和穹窿,正如预期的那样,显得有些单薄。
在后部水平(图的海马结构显然是礼物。2D,E),海马旁回继续有点被消融。图2D演示了一个水平通过外侧膝状体核,在或后的尾边界内嗅皮层(范Hoesen 1982)。烧蚀扩展略尾左边的这个水平,从而可能入侵后海马旁回的吻侧部分。在左半球损伤扩展稍远的尾比正确的(无花果。2D,4E)和完全结束之前的后限制海马结构双边(无花果。2C)。因此看来,特遣部队和海马旁皮质的只有轻微损坏。
因为它消融保持内侧位置在其rostrocaudal程度上,似乎基本上没有入侵侧颞皮层(除了在颞极)。没有光学辐射损伤的证据,到视觉皮层在距状沟的深处,或更侧枕叶皮层(Brodmann地区17、18和19)。
总之,颞叶病变包括内侧颞极皮层、杏仁的复杂,所有的内嗅皮层双边(无花果。5,6)。此外,前2厘米(总共4厘米rostrocaudal距离),大约,齿状回、海马、subicular复杂了。后2厘米,大约,这些字段是可见的,但出现萎缩。因为抵押品沟和皮质内层中间银行也可见在颞叶,至少部分腹侧边缘皮层,坐落在这个沟,似乎完好无损。后海马旁回的皮质(TF和TH)似乎有点损坏,只有这些字段的喙的水平。舌和梭形脑回,位于外侧沟的抵押品,完好无损。
这一系列的t1影像从喙的安排(一个)到尾(F)通过h . m .的颞叶(如图所示左)和一个66岁的人担任控制在神经心理学的研究主题。从控制大脑部分选择匹配尽可能的水平说明h . M。的大脑。图片来自h . m .来自3.2毫米的最近的三维采集部分重建。大脑控制说明了结构可能会消除h . M。的大脑在每个rostrocaudal水平。一个杏仁核(一个)和内嗅皮层(电子商务在这一层)是严重受损。抵押品沟(cs)不可见;因此,小的大脑边缘皮层(公关在这一层)可能是完整的。B,这是吻侧脑室水平部分的海马结构(H),这是失踪双边h . m .内嗅皮层也失踪在这个级别。因为抵押品沟是可见的,它是可能的,一些边缘皮层是在这一层完好无损。内侧mammillary核存在在这个层次上,似乎略微萎缩h . M。C,这是一个吻侧水平通过脑室海马结构的主体。大多数海马结构,包括内嗅皮层,丢失在这个级别中h . M。D,通过尾海马体的身体。一些组织可见双边在该地区的海马体h . M。与正常相比,虽然它显然是缩小的控制问题。这个级别通常是位于尾内嗅皮层,与海马旁取代皮层(TF和TH)。E,这一水平在海马体的尾杆。没有明显的损伤内侧颞叶在这个水平。海马结构的脑室部分看起来萎缩,然而,相对于正常的控制问题。伞(f)是可见的在正常控制主体和h . M。F,这个级别是尾海马结构,提出了主要说明了大量的小脑萎缩(Cer)在h . m .正常控制主题,小脑皮质延伸到限制由小脑幕。在h . M。,there is a substantial fluid-filled gap between the cerebellar cortex and the tentorium. Note throughout that H. M.’s cerebral cortex demonstrates relatively little sulcal widening and that sulcal widening is more pronounced in the cognitively normal control subject.图还在继续。
Nissl-stained部分从控制大脑和可比MRI部分h . M。在吻侧的扫描(前)和尾(底通过海马结构)的水平。h . M。的左半球显示在喙的层面,右半球是在尾水平。Nissl-stained部分提供的正常外观信息删除(喙的海马结构和保存的)部分(尾)部分。CS抵押品沟;电子商务、内嗅皮层;H海马状突起;LGN外侧膝状体核;MMN内侧mammillary核;PHG海马旁回;V心室。
大脑区域外的颞叶
最明显的病理学在小脑nontemporal叶地区(无花果。2一个,4一个,5)。有标志,弥漫性萎缩的蚓和半球,明显的在图4一个为高信号,CSF-filled蛛网膜下腔。
额叶、顶叶、枕叶皮质通常有一个正常的外观。皮层萎缩是轻微的和符合h . M。年龄(图。5)。没有明显的轨道或腹内侧前额皮层的损伤,可以归因于这些领域的外科高度可视化的颞叶。尽管区域的背外侧额叶皮质位于环钻孔深的缺陷似乎有点突出沟的空间(图。2米- - - - - -O),目前尚不清楚这是否损害在神经外科手术造成的创伤。mediodorsal核丘脑(无花果。2D,E)没有明显的改变,但mammillary核(无花果。2F,5缩小。
讨论
第一次,我们已经能够评估神经外科切除在h . M。,也许在行为神经科学研究最多的人。这些调查是由内侧颞叶区域的需要确定准确的切除,这可能包括负责他的失忆症综合症。这是特别重要的这个时候开展这项研究由于实验动物研究最近质疑的作用海马在记忆功能(米什金和穆雷,1994)。这个最初的核磁共振研究已确认和扩展库法理的手术报告的结论。下面的讨论集中在两个问题上:(1)明确或陈述性记忆的解剖基质人类,和(2)之间的对应关系关键的神经基质失忆的失忆症患者和灵长类动物模型。
在人类解剖基质显式/陈述性记忆
h . m .的顺行性遗忘是深刻的(斯科维尔和米尔纳,1957;米尔纳et al ., 1968;科,1984),结果,他已经成为了衡量其他失忆的严重程度的判断。事实上,大多数情况下发表的内侧颞叶失忆演示一种不太严重的记忆障碍。是什么h . M。的损伤,造成这样一个深刻的记忆障碍?h . M。切除的消除整个内侧颞极皮层(Filimonoff TG, Brodmann面积38),几乎整个杏仁复杂,基本上所有的内嗅皮层,和至少一半的脑室海马结构的一部分。因为内嗅皮层被淘汰,剩下的尾部分海马结构缺乏大部分来自感官输入和高阶皮质(范Hoesen 1982;Amaral et al ., 1987;Insausti et al ., 1987)。相比之下,从基底前脑胆碱能神经支配可能很大程度上是完整的(阿隆索和阿马拉尔,1995年)。记忆障碍很可能在其他情况下(斯科维尔和米尔纳,1957)温和或瞬态,因为海马结构的很大一部分是幸免。
潘菲尔德和米尔纳的患者,p . B。,(潘菲尔德和米尔纳,1958),提供了额外的证据,保留部分的后海马和爱惜海马旁回不足以维持正常的记忆功能。p . b .收到两级单侧颞叶切除术的减轻癫痫。在第一阶段,完成8月14日,1946年的前4厘米左颞皮层切除(横向);杏仁核和海马结构的完整。在第二次手术,9月28日,1951年,潘菲尔德把左颞极皮层,杏仁复杂,前一半的海马结构。这个手术后,病人时变得严重的失忆症,还深刻的失忆症测试在1962年(科,1965)。相比之下,他的一般智力相当保留,他没有失语(潘菲尔德和马西森,1974)。这个病人最终解剖,他的大脑进行了组织学检查(潘菲尔德和马西森,1974)。手术切除左侧移除所有的横断面前颞叶的程度,即。,这是更广泛的横向比h . M . h . M。,∼22 mm of the caudal hippocampal formation remained on the left, and it had a generally normal histological appearance, except for gliosis in the alveus and fimbria. On the right, the anterior temporal lobe and amygdala appeared normal. However, the right hippocampus was shrunken, with substantial cell loss in the pyramidal cell layer and dentate gyrus (潘菲尔德和马西森,1974)。右侧的病理显示epilepsy-associated海马硬化(Margerison Corsellis, 1966),即。,diffuse cell loss in the hippocampus and dentate gyrus, with relatively complete preservation of the subicular complex and parahippocampal cortex (including the entorhinal cortex).
从p B可以得出几个结论。的情况。在h . M。,the preserved hippocampus on the left, even though histologically normal, was not sufficient to support normal memory function. Amnesia in P. B. may have occurred because the second resection of the left anterior temporal lobe removed most, if not all, of the entorhinal cortex and thus eliminated much of the sensory information to the residual intraventricular hippocampal formation. This case also provides evidence that a clinically significant amnesic syndrome is obtained even if the bilateral component of the lesion is restricted to the hippocampus proper and dentate gyrus. Amnesia in P. B., however, was less severe than that in H. M. (Table1,无花果。6)(见也科,1965,347页)。现在在灵长类动物实验研究表明,它可能是必要的双边病变包括嗅和/或边缘皮层(如h . m .)获得一个h . m .那样严重的失忆症综合症(默et al ., 1993;Zola-Morgan et al ., 1993)。
达成了一个类似的结论从病人的分析r . b . (Zola-Morgan et al ., 1986)。他遭受了一个缺血性事件产生双边对称的病变主要局限于海马的CA1字段。虽然这损伤了临床上重要的顺行性遗忘,这是温和比h . m .(表1)。因此,从p . b . r . b .的结果支持这样的结论:海马结构的双边病变仅产生在人类临床重要的失忆症综合症。然而,如果双边病变包括其他内侧颞叶结构,如颞极皮层边缘皮层,和内嗅皮层(如h . m),失忆症综合症是比这更严重的选择性海马损伤造成的。这些结构的相对重要性在人类正常的记忆功能,以及精确的认知过程,他们的贡献,还需要确定。一个视图,这些地区执行定性相似的功能,和遗忘的进步的严重性与增加的损害是由于观察到的能力执行这个地区的主要功能(Zola-Morgan et al ., 1994)。另一种观点是,这些脑区差异有助于记忆功能(穆雷,1992;Gaffan, 1992,b,c,1994;Eacott et al ., 1994;Eichenbaum et al ., 1994;默et al ., 1996),也许通过使用不同的认知策略,逐步遗忘是由于交替的取消意味着形成记忆。因为病理很少侵入一个单一的,神经解剖学的地区在内侧颞叶,最终解决这个问题可能依赖于其他方法如脑功能成像。
研究结果从h . M。,p . B。,和R。B。also allow one to dismiss the “temporal stem” hypothesis of medial temporal lobe amnesia (Horel 1978)。Horel推测人类的失忆症综合症并不是由于海马结构的破坏,而是白质损伤,立即颞杆位于背侧海马结构。在所有的三个病人上面所讨论的,然而,颞茎直接受损的双边,还是大部分的皮层区域纤维有助于颞杆受损的双边。进一步,因为尾一半的海马体是幸免h . M . (p . b .因为它是)因为穹窿和mammillary细胞核也没有在h . M。海马体的皮层下连接似乎并不足以维持正常的记忆功能。这一发现将反对Gaffan认为这些连接,而不是海马皮层连接,主要是负责海马结构的作用在内存中(Gaffan, 1992 c)。大部分的证据,因此,基于海马体和相关的皮质区域的内侧颞叶的主要基质健忘症。
深刻的解剖因素可以解释什么在h . m .失忆吗?的一些区域移除h . M。,such as the medial temporal polar cortex and entorhinal cortex, have not been studied thoroughly in the human brain. In the nonhuman primate, however, neuroanatomical and behavioral studies have converged to indicate that these regions play a role independent of the hippocampal formation in memory function. A point of terminological clarification must be made. In the macaque monkey, much of what was previously called either Brodmann area 38 or Bonin and Bailey area TG appears to have cytoarchitectonic and connectional similarities with the remainder of the perirhinal cortices (Amaral et al ., 1987;铃木et al ., 1994 a,b)。在人类的大脑,已经标注面积38细胞构筑的相似之处与ventrocaudally位于边缘皮层位于银行的抵押品沟。因此,在h . M。,the resection appears to have included rostral levels of the perirhinal cortex but has left intact some of the caudal portion of this region.
边缘和海马旁皮质链的一端前馈预测从单峰和polymodal皮质(Mesulam, 1982;范Hoesen 1982;潘德亚Yeterian, 1985;弗里德曼et al ., 1986;Tranel et al ., 1988;铃木和阿马拉尔,1990年,1994年,一个;韦伯斯特et al ., 1991),反过来提供∼60%的皮质内嗅皮层的输入(Insausti et al ., 1987)。然后内嗅皮层将感官信息转发到海马结构通过穿甲弹路径(喋喋不休,阿马拉尔,1991年)。
几个来源的证据表明,边缘和/或内嗅皮层可能在人类记忆方面起到至关重要的作用。首先,单边前颞叶切除术患者的研究表明,小海马切除术对内存性能比大手术的危害较小(米尔纳,1980;米尔纳et al ., 1985)。大海马删除,即。,those that extend caudal to the uncus, eliminate the whole entorhinal cortex and thus interrupt cortical input to the hippocampal formation. Small hippocampal removals, in contrast, spare some of the entorhinal projections to residual hippocampus that are apparently sufficient to support residual memory function. Second, selective amygdala-hippocampectomy, which encroaches on entorhinal and perirhinal cortex but spares the lateral temporal lobe neocortex (显微et al ., 1993),损害记忆测试性能一样在相同的程度上单方面与侵占海马前颞叶切除术(Jones-Gotman et al ., 1997)。
对应的关键神经基质失忆的失忆症患者和灵长类动物模型
人类颞叶失忆的早期灵长类动物模型强调海马结构的作用和杏仁复杂。具体来说,猴子与海马、杏仁核和周围皮层受损在几个识别记忆任务(将米什金,1978;Zola-Morgan et al ., 1982;穆雷和米什金,1984年;菲利普斯和米什金,1984年;桑德斯et al ., 1984;Zola-Morgan和乡绅,1985)。确定哪些地区在内侧颞区正常内存性能至关重要,最近的研究关注的影响小病变局限于(1)海马,杏仁核(2),(3)内嗅皮层(面积28)(伦纳德et al ., 1995),或(4)边缘皮层(35和36)结合旁海马皮层(TH和TF) (Zola-Morgan et al ., 1989 c;铃木et al ., 1993)。这些研究的结果表明,所有这些解剖与内侧颞区域,除了杏仁核参与识别记忆功能(穆雷et al ., 1989;Zola-Morgan et al ., 1989 a,b,c,1994;默et al ., 1993)(但看到穆雷,1991)。尽管明显的记忆障碍被认为只有海马体,齿状回,subicular复杂病变中包括(H病变)(小丑et al ., 1991;Beason-Held et al ., 1993;阿尔瓦雷斯et al ., 1995时更严重),记忆障碍包括尾嗅和边缘皮层的损伤(H+病变)(Mahut et al ., 1982;Zola-Morgan et al ., 1989 a),甚至更严重的边缘皮层时还包括(H+ +病变)(Zola-Morgan et al ., 1993)。此外,病变局限于边缘和海马旁皮质(Zola-Morgan et al ., 1989 c;铃木et al ., 1993)或嗅和边缘皮层(默et al ., 1993)(保留其他内侧颞叶结构)产生记忆缺陷的严重性不仅相当与双边内侧颞叶切除术后,但也多通道和持久的(铃木et al ., 1993)。显然,每个内侧颞叶区域内的多个领域,包括大脑边缘皮层和海马结构,有助于正常的记忆功能。然而,目前还不清楚是否这些地区执行本质上类似的记忆任务,赤字越来越严重,当更多的处理区域删除(Zola-Morgan et al ., 1994),或者是否有让内侧颞叶内的功能区域(Gaffan, 1992,b,c,1994;穆雷,1992;Eacott et al ., 1994;Eichenbaum et al ., 1994;默et al ., 1996),这样的记忆障碍消除更多的任务解决策略变得更加严重。这将是必要的进行平行研究猴子和人类遗忘的对象来确定精确的认知功能这些内侧颞叶区域。
结论
核磁共振研究证实病变负责h . m .的失忆症综合症是局限于内侧颞叶。的严重程度和持久性的顺行性遗忘h . M。,it is clear that the remaining 2 cm of posterior, intraventricular hippocampal formation, approximately, (of a total rostrocaudal extent of ∼4 cm) is not sufficient to support normal memory functions. Whether this preserved tissue is functional and capable of mediating any cognitive processes awaits the results of ongoing functional imaging studies. The severity of the memory impairment in H. M., compared with that in other amnesic patients with selective hippocampal lesions, may be related to the inclusion of portions of his entorhinal, perirhinal, and parahippocampal cortices in the medial temporal lobe removal.
脚注
这项工作是由美国国立卫生研究院(NIH)赠款AG) 06605年和08117年agn(南卡罗来纳州)和NS 16980和MH R3741479 (D.G.A.),和人类前沿科学项目(D.G.A.)。麻省理工学院临床研究中心(CRC)是由国家卫生研究院授予RR00088。我们感谢布伦达·米尔纳许可研究h . M。,Peter Black for helping us initiate this project, Richard B. Schwartz for performing the MRI scan at the Brigham and Women’s Hospital, and Rosamund Hill and Steven W. Parker of the Massachusetts General Hospital for performing the EEG. We also thank Pierre Gloor, Leyla deToledo-Morrell, Frank Morrell, Elisabeth A. Murray, and Larry Squire for valuable discussions. We acknowledge with thanks the special care given to H. M. by the CRC staff. We also thank Kris Trulock for photographic assistance.
信件应该向苏珊娜科博士e10 - 003 a,麻省理工学院,剑桥,马02139。
本文是专门感谢h . M。,whose loss of memory has provided us with a wealth of information concerning the organization of memory.
