Gedächtnisdefizite nach Läsionen des medialen Temporallappens

Abstract

Der mediale Temporallappen, bestehend aus hippocampaler Formation und den angrenzenden neokortikalen Strukturen, ist das zentrale neuroanatomische Substrat von deklarativem Langzeitgedächtnis. In den vorgestellten Studien sind anhand verschiedener humaner Läsionsmodelle die Funktionen des medialen Temporallappens näher charakterisiert worden. Weiterhin wurden die hierfür entwickelten Paradigmen zur Untersuchung von Gedächtnisstörungen im klinischen Kontext angewendet. Die Untersuchung von Patienten mit selektiven, epilepsiechirurgischen Läsionen der rechten hippocampalen Formation zeigte, dass der mediale Temporallappen nicht nur für Langzeitgedächtnisprozesse, sondern auch für die Repräsentation von assoziativen Gedächtnisinhalten über sehr kurze Zeiträume relevant ist. Die hippocampale Formation leistet weiterhin einen entscheidenden Beitrag zum räumlichen Gedächtnis, wenn eine egozentrische Enkodierung zu erinnernder Stimuli nicht möglich ist und eine allozentrische Repräsentation erforderlich wird. Im Gegensatz hierzu scheint das Gedächtnis für musikalische Inhalte weitgehend unabhängig vom medialen Temporallappen zu sein. Patienten mit anti-NMDA-Rezeptor-Enzephalitis weisen auch im Langzeitverlauf kognitive Defizite auf, insbesondere Störungen von Exekutivfunktionen und Gedächtnis. Das Ausmaß der persistierenden Defizite ist hierbei von der Effektivität der Immuntherapie in der Akutphase der Erkrankung abhängig. In den beobachteten Defiziten spiegelt sich die zentrale Bedeutung der NMDA-Rezeptoren für synaptische Plastizität, die die molekulare Grundlage für Lernen und Gedächtnis bildet. Auch nach einer durch Herpes-simplex-Virus Typ 1 hervorgerufenen Enzephalitis stehen Gedächtnisdefizite regelmäßig im Vordergrund der Beschwerden. Der Nachweis von Antikörpern gegen den NMDA- Rezeptor bei einem relevanten Anteil von Patienten mit Herpesenzephalitis weist auf einen möglichen pathophysiologischen Beitrag dieser Antikörper zu den kognitiven Defiziten bei der Herpesenzephalitis hin und eröffnet die Möglichkeit einer immuntherapeutischen Behandlung.

The medial temporal lobe, i.e. the hippocampal formation and adjacent neocortical structures, is the central neuroanatomical substrate of declarative memory. The here presented work investigated memory functions of the medial temporal lobe using different human lesion models and newly developed memory paradigms. These memory paradigms were then applied to characterize memory deficits in clinical populations. The investigation of patients with selective surgical lesions to the right hippocampal formation revealed that the medial temporal lobe is not only involved in long-term memory, but also significantly contributes to associative short-term memory. The hippocampal formation is furthermore essential for spatial memory in situations that exceed the potential of egocentric representations and that require the maintenance of allocentric spatial memory stimuli. The memory for music, in contrast, appears to be independent of the medial temporal lobe. Patients with anti-NMDA receptor encephalitis show persistent cognitive deficits with predominant impairment of memory and executive functions. The severity of these deficits depends on the effectiveness of immunotherapy during the acute stage of the disease. The observed deficits reflect the central role of NMDA receptors for synaptic plasticity as underlying mechanism for learning and memory. Memory deficits are also a key symptom in patients with herpes encephalitis. The detection of NMDA receptor antibodies in these patients indicates a contribution of these antibodies to the pathophysiology of cognitive deficits in herpes encephalitis and provides the possibility of an immunotherapeutic treatment.