Hipokampus lateral ventrikülün tabanına ve medialine yerleşmiş anatomik yapıdır.

Limbik Lobun Özellikleri

Hipokampus limbik lobun bir parçası olduğundan, bu limbik lob ilk olarak tarif edilecektir. Limbik lob hemisferlerin inferomedial yönü üzerinde, limbik fissür ile bitişik korteksten ayrılmıştır. Limbik fissür; singulat, subparietal, anterior kalkarin, kollateral ve rhinal sulkustan oluşan sürekli olmayan bir sulkustur. Broca (1878), limbik lobu limbik ve intralimbik girusa ayırdı, bu da yerleşik bir gelenek haline geldi.

Limbik girus subkallosal, singülat ve parahippokampal giruslardan oluşur. (Burada hipokampusun kendisi ile karışıklığa yol açabilecek “hipokampal girus” yerine “parahipokampal” terimi kullanılacaktır.) Retrosplenial korteks olan isthmus adı verilen daralmış lobül korpus kallozumun splenium bölümünde üstündeki ve altındaki singulat ve parahippocampal girusa katılır (BA Vogt 1993). Parahippokampal girus iki parçaya ayrılabilir: (1) posterior segment dardır ve düz üst yüzeyi yani subikulum hipokampal sulkus tarafından hipokampustan ayrılır; (2) anterior segment daha hacimlidir ve unkus ve entorhinal bölgeyi içeren piriform lob olarak adlandırılır. Unkus, unkal sulkus tarafından ayrıldığı parahipokampal girusun üzerine dayanmak için arkaya doğru eğrilir. Unkus fonksiyonel olarak anterior ve posterior kısımlara ayrılmıştır. Hipokampusa ait posterior kısım daha sonra incelenecektir. Ön kısımda iki çıkıntı vardır: semilunar girus ve ambient girus, semianular sulkus ile birbirinden ayrılır, her ikisi de derin bir çekirdek olan amigdalayı kaplar. Entorhinal alan, parahipokampal girusun posterior segmentine uzanan piriform lobun alt kısmıdır.

İntralimbik girus limbik girus içindeki kemer şeklindeki girusdur. Anterior segmenti, subkallosal bölge, prehippokampal kalıntıdaki paraterminal girus ve septal bölgeye ait olan dar bir bölge içerir (Brodal 1947); prehippokampal kalıntının devamı olan üst segmenti, korpus kallozumun üst yüzeyi üzerinde yer alan indusium griseum'dur. İndusium griseum, splenium'a kadar korpus kallozumu kaplayan nöronal bir lamina olup, orta çizginin her iki tarafında iki küçük beyaz fasikül olan, medial ve lateral longitidünal strialarla kaplıdır. Spleniumdan geçerek devam eden indusium griseum, hipokampüsün iyi gelişmiş tek bölüm olan intralimbik girusun alt segmentine ulaşır.
Hipokampal sulkus tarafından subikulumdan ayrılan hipokampus, öne unkus'a doğru uzanır. Hipokampus fimbria ile sınırlanmıştır.

Korpus kallozum ile ilişkisine göre, intralimbik gyrus bazen üç bölüme ayrılır (Elliot Smith 1897): (1) pre-komisural hipokampus (prehipokampal kalıntı), (2) supracommissural hipokampus (indusium griseum) ve (3) retrocommissural hipokampus (hipokampus proper). Bu terminoloji, gelişim sırasında hipokampüsün göçünü dikkate almaktadır. İnsan hipokampüsü, lateral telensefalik vezikülün gelişmesini takip eder ve interventriküler foramen bölgesinden başlayarak, temporal lobu oluşturmak için yukarı ve geri ve sonra aşağı ve eğilerek anteriora devam eder. İlkel telensefalik vezikülün rotasyonu, tam bir temporal lob oluşmadan önce durduğundan, bu gelişme çoğu memelide eksiktir. Böylece, sıçanda, örneğin retrokomisural hipokampus talamusa büyük ölçüde dorsalde kalırken, insan hipokampüsü  talamusun altına girmiştir. Aşağıda bu farklılıkların hipokampal terminolojide karmaşıklığa ve karışıklığa katkıda bulunduğu gösterilmiştir.

Limbik lobun anatomisi ve fonksiyonları ile ilgili kavramların gelişimi Nieuwenhuys (1985) tarafından açıkça anlatılmıştır.

Broca (1878) ilk olarak bu lobu, limbik lob olarak adlandırdı ve tanımladı. Karşılaştırmalı anatomisinde koku alma fonksiyonlarını bu yapılara bağladı. Bu nedenle daha sonra rhinensefalon olarak adlandırıldı (W. Turner 1891).

Daha sonraki bir aşamada Papez (1937) ve Brodal (1947) gibi gözlemciler tarafından limbik lob üzerine yapılan spekülasyonlarda, insanlarda bu lobun sadece olfasiyon fonksiyonu olmadığını ve esas olarak duygusal davranışla ilgili olduğu ileri sürülmüştür. Ek olarak, amigdala da limbik lobun bir parçası olarak görülmüştür. MacLean (1970) daha sonra limbik loba; septum, orta hat talamus, habenula ve hipotalamus gibi çok sayıda subkortikal yapıyı ilave etti ama bu daha sonra LeDoux (1989) tarafından eleştirildi. Böylece, Broca'nın tekli varlığından limbik lob, ortak fonksiyonlara sahip farklı anatomik birimlerden oluşan, örgütlü limbik sistem haline geldi. Nauta (1958), septum, preoptik alan, hipotalamus ve mezensefalon gibi nöral eksendeki bazı bölgelerin ve hipokampus ile yakından ilişkili bölgelerin fonksiyonel önemi üzerinde ısrar ederek bu kavramı daha da geliştirdi. Hipotalamusun limbik ve endokrin sistem arasındaki bağlantıyı sağlaması onunda sistemde olmasını makul kılmaktadır. Paramedian yapıları yoluyla bir “mezolimbik sistem” oluşturduğu söylenen mezensefalonun da, beyin sapında yükselen visseral bilgilerin limbik sistemin genel işleyişini etkilemesini sağlaması mümkündür.

Hipokampal Anatominin Genel Özellikler

Hipokampüsün genel düzeni şekillerde bulunabilir. Latearal ventrikülün temporal  boynuzuna doğru şişer ve genel görünümü gerçekten bir deniz atı şeklindedir. Mezensefalonun etrafını kemer gibi çevreler ve kemer üç bölüme ayrılabilir:
1. Sagittal olarak yönlendirilmiş gövde kısmı veya orta segment
2. Enine yönlendirilmiş ve genişlemiş ve hipokampi digitasyonlar olarak isimlendirilen yükselmeler gösteren baş kısmı veya anterior segment,
3. Spleniumun altında kaybolan, enine yönde yönlendirilen ve daralan kuyruk kısmı veya posterior segment.

Hipokampal Yapı

Hipokampal yapının sadece özellikleri burada özetlenmiştir; daha ayrıntılı bilgi için, aşağıdaki yazıları okumak önerilir: Ramon y Cajal 1911 1968; Lorente de No 1934; Vogt ve Vogt 1937; Blackstad 1956, 1958. Ayrıca, aşağıdaki çalışmalara da bakılabilir: Gastaut ve Lammers 1961; Isaacson 1974; Angevine 1975; Chronister ve White 1975; Tryhubczak 1975; O’Keefe ve Nadel 1978; Carpenter ve Sutin 1983; Schwerdtfeger 1984; Kahle 1986; Amaral ve Insausti 1990; Williams 1995.

Hipokampus, cornu Ammonis (veya hipokampus proper) ve gyrus dentatustan (veya fasya dentata) oluşan bilaminar yapı olup, bir lamina diğerinin içine yuvarlanır. Elliot Smith (1897) ve Williams (1995) serebral gelişim sırasında bunun için bir açıklama aradılar. Erken gelişimde, iki lamina devamlıdır. Hala belirsiz nedenlerden ötürü, cornu Ammonis'in ilk hali ventriküler boşluğa giderek genişlemektedir. Kortikal yüzeyde hipokampal sulkus oluşumu bu katlanmaya karşılık gelir. Gyrus dentatus içbükey hale gelir ve belki de iki yapı arasındaki gelişimin asimetrisinden dolayı cornu Ammonis'in medial ucunun altında kayar gibi görünür. İçinde cornu Ammonis ve gyrus dentatus'un birbirine kenetlenen iki U şekilli laminaya benzediği ve biri diğerine uyduğu son konuma ulaşılır (hipokampal sulkus ile birbirinden ayrılır).

Hipokampal sulkus derin ve yüzeysel parçalara ayrılabilir. Hipokampal sulkusun derin kısmı kısa sürede kalıntı hipokampal sulkus (Humphrey 1967) olarak kaybolur veya görünür kalır ve yüzeysel kısmı temporal lob yüzeyinde yüzeysel hipokampal sulkus olarak açıkça görülür.

Hipokampal vücuttaki tipik konumları, muhtemelen hafif değişimlerle baş ve kuyrukta kalır.

Cornu Ammonis ve gyrus dentatusun kortikal yapısı, daha karmaşık izokorteks (veya neokorteks) ile karşılaştırıldığında korteksin en basit kısmı olan allokortekstir (veya arşikorteks).

Cornu Ammonis (Hipokampus Proper)

En derin seviyesinden yüzeye, yani ventriküler boşluktan kalıntı hipokampal sulkusa doğru, cornu Ammonis altı katmana ayrılabilir: alveus, stratum oriens, stratum pyramidale, stratum radiatum, stratum lacunosum ve stratum molekülare.
Alveus intraventriküler yüzeyi kaplar ve bu yapıların ana efferent yolu olan hipokampal ve subiküler nöronların aksonlarını içerir. Bu lifler daha sonra fimbriaya girer. Alveus ayrıca büyük ölçüde septumdan da afferent lifler alır.

Stratum oriens'in sınırları yetersiz tanımlanmıştır, çünkü özellikle insanlarda altta yatan stratum pyramidale ile karışır (Stephan ve Manolescu 1980). Dağınık sinir hücrelerinden (sepet hücreleri) oluşur ve alveusa ulaştıklarında piramidal nöronların aksonları tarafından çaprazlanır.

Stratum pyramidale, cornu Ammonis'in ana elemanı olan piramidal nöronları içerir. Piramidal bir soma tipik olarak üçgendir, tabanı alveusa ve tepe noktası kalıntı hipokampal sulkusa doğru bakar. Nöron tabanından akson, stratum oriense ordanda alveusa doğru ilerler. Bu piramidal aksonlar çoğunlukla septal çekirdeklere gider, ancak bazıları diğer piramidal nöronlar için birleşme lifleridir ve belki de kontralateral hipokampusa çapraz olarak gider. Tabii ki, bu tür aksonlar, stratum radiatuma geri eğilen ve diğer piramidal nöronlara ulaşan Schaffer kollaterallerine (Schaffer 1892) sahiptir. Her piramidal nöronun tepesinde, uzunluğu dikkat çekici olan apikal bir dendrit vardır, çünkü kalıntı hipokampal sulkus yakınındaki stratum molekülareye ulaşmak için cornu Ammonis'in tüm kalınlığını geçer. Apikal dendrite ek olarak, soma'nın bazal bölümünde çıkan bazal dendritler vardır; Bunlardan bazıları Stratum Oriensde dallanma gösterir. Hipokampal piramidal nöronlara bazen çift dendritik dallanmaları nedeniyle “çift piramidal” denir (Isaacson 1974). Soma, stratum oriensde sepet hücrelerinden yoğun bir dallanma pleksusuyla çevrilidir. Sepet tipi interneronlar ve yıldız nöronları da cornu Ammonis'in diğer katmanlarında olduğu gibi stratum pyramidale boyunca da dağılır (Olbrich ve Braak 1985) (Braak 1974).

Stratum radiatum esas olarak piramidal nöronlardan çıkan apikal dendritlerden oluşur, paralel düzenlemesi bu katmana çizgili bir görünüm verir. Stratum radiatumda, apikal dendritler Schaffer kollaterallerine, septal çekirdeklerden liflere ve komissural liflere bağlanır.

Stratum lacunosum, esas olarak perforan lifler ve Schaffer kollaterallerinden oluşan cornu Ammonis'in yüzeyine paralel çok sayıda aksonal fasikuluslar içerir.
Stratum molekülare kalıntı hipokampal sulkusa bitişiktir. Gelişim sırasında hızlı sulkal yapının kaybolması nedeniyle, cornu Ammonis'in stratum molekülarisi, gyrus dentatusunkilerle karışır. Stratum molekülare az sayıda nöron içerir ve bunlar da interneronlar olarak kabul edilir. Piramidal nöronların apikal dendritlerinin orijinal dallanmalarını içerir. Böylece, uzamasıyla, piramidal nöronlar cornu Ammonis'in tüm katmanlarına ulaşır. Dendritleri çok fazla bilgi alır.

Allocortex genellikle sadece üç katman gösterdiğinden, yukarıda tarif edilen cornu Ammonis'in altı katmanı üç katman halinde gruplandırılır: stratum oriens, stratum piramidalis ve strata radyatumu, lakunozum ve molekülare’yi içeren moleküler bölgesi (Ramon y Cajal 1911, 1968; Lorente de No 1934).

Bölgesel farklılıklar

Koronal kesitlerde Kornu Ammonis, piramidal nöronlarının farklı yönleri nedeniyle heterojen bir yapıya sahiptir. Bu nedenle Kornu Ammonis, Lorente de No'nun (1934) CA1 - CA4 olarak adlandırdığı dört alana sahip olarak tanımlanmıştır.

CA1 subikulumdan devam eder. Piramidal somataları tipik olarak üçgendir ve genellikle küçük ve dağınıktır (Mouritzen Barajı 1979). İnsan CA1'inin stratum piramidalisi büyüktür, ancak sıçanlarda dar ve yoğundur (Stephan 1983). İnsan CA1 stratum piramidalisinde iki alt katman ayırt edilmiştir: biri stratum profundum ve diğeri de stratum superficiale (Braak 1974), birincisi stratum oriens ile temas halindedir ve az sayıda piramidal nöron içerir, ikincisi ise çok sayıda nöron içerir.

CA2, büyük, oval, yoğun şekilde paketlenmiş somatadan oluşur, stratum piramidalisini CA1 ile karşılaştırıldığında bu keskin bir kontrast halinde yoğun ve dar hale getirir (Braak 1980). Varlığı birçok türde bir tartışma konusu olan (Blackstad 1956; Schwerdtfeger 1984) bu yapı insan ve simian hipokampusunda mevcuttur. (Amaral ve ark. 1984).

CA3, gyrus dentatusun iç bükeyliğine girdiği cornu Ammonis'in eğrisine veya genusuna karşılık gelir. Piramidal somataları CA2'dekilere benzer, ancak yoğunlukları daha az belirgindir. CA3'ün tipik bir özelliği, girus dentatusundan kaynaklanan ince, miyelinsiz liflerin, yosunlu liflerin (mossy fibers) varlığıdır. Bu lifler piramidal somatayı çevreler ve ayrıca strata radyatum ve piramidale arasında sıkıştırılır, böylece CA3'ün karakteristiği olan stratum lucidumu ek bir tabaka olarak yapar.

CA4, gyrus dentatus'un içbükeyliği içinde bulunur ve bu onu CA3'ten ayırır. Bu alandaki somata ovaldir, büyüktür, az sayıdadır ve CA4'ün karakteristik iç içe geçmiş büyük ve mossy miyelinli lifleri arasında dağılmıştır.

Özellikle Rose (1927) tarafından cornu Ammonis'i H1 - H5 (H, hipokampus) olmak üzere beş sektöre ayırmayı önerilmiştir. H1, CA1'e karşılık gelir, fakat aynı zamanda bitişik alt kısma da uzanır. H2 ve H3, sırasıyla CA2 ve CA3'e karşılık gelirken, H4 ve H5, CA3'e hafifçe çakışan CA4'e karşılık gelir. Vogt ve Vogt (1937) kendilerini üç alanla sınırlandırarak bu terminolojiyi basitleştirdiler: CA1 için H1, CA2 ve CA3 için H2 ve CA4 için H3.

Cornu Ammonis'teki farklı alanlardaki hipoksiye karşı farklı duyarlılığı göz önünde bulundurarak, CA1'in “savunmasız bir sektör” veya Sommer sektörü (Sommer 1880), CA3'e ise “dirençli sektör” veya Spielmeyer sektörü (Spielmeyer) denir. 1927), CA4 orta derecede zayıflık sektörü veya Bratz sektörüdür (Bratz 1899). Kornu Ammonis ile ilgili zengin terminoloji bolluğu dikkat çekicidir.

Terminolojik karışıklık, farklı türlerdeki hipokampüsün pozisyonundaki farklılıklardan dolayı artar. Bu nedenle, gelişim sırasında, sadece kısmi hemisferik rotasyondan dolayı sıçan hipokampüsü dorsalde kalır (Powell ve Hines 1975; König ve Klippel 1963). Bu türde, bölünme genellikle hipokampüste veya cornu Ammonis'de süperior ve inferior bölgelere ayrılır (Ramon y Cajal 1911, 1968; Blackstad 1956; Isaacson 1974; Stephan 1983). Süperior bölge CA1'i ve inferior bölge CA3'ü içerir. Ancak insanlarda rotasyon tamamlanmıştır (Tilney 1939). Hipokampus ventraldir ve CA1 ile CA3 arasındaki ilişki, sıçanlarda bulunanın tersidir (Şekil 6).

Gyrus Dentatus (Fasya Dentata, Gyrus Involutus)

Hipokampal gövdenin koronal bölümlerinde, gyrus dentatus dar, dorsal içbükey bir laminadır. İçbükeyliği, Kornu Ammonis'in CA4 segmentini sarar. Girus dentatus, oluşumundan kısa bir süre sonra kaybolan ve kalıntı haline gelen hipokampal sulkus ile CA1-CA3'ten ayrılır. Birkaç artık boşluk kalabilir. Böylece, Kornu Ammonis ve gyrus dentatus, sadece körelmiş hipokampal sulkus ile ayrılarak kaynaştırılır. Bu sulkusun uzak ucunda, gyrus dentatus ve Kornu Ammonis katmanları o kadar yakındır ki aralarında ayrım yapmak imkansız hale gelir.

Temporal lob yüzeyinde dar bir gyrus dentatus segmenti olan margo denticulatus (Klinger 1948) görülür. İnsanlarda karakteristik dişli bir görünüme sahiptir. Margo denticulatus, ilkel korteksin sınırıdır. Yüzeysel hipokampal sulkus ile subikulumla örtüşürken fimbriodentat sulkus ile fimbriadan ayrılır.

Yapısal olarak, girus dentatus Kornu Ammonis'ten daha basittir. Allocortex'in üç tabakası açıkça görülebilir, yani strata molekülare ile granüloz ve polimorfik tabaka. Ana tabaka olan stratum granulosum, küçük ve yuvarlak fakat yoğun bir şekilde paketlenmiş granüler nöronların somatalarını içerir, bu da tabakayı ayırt etmeyi kolaylaştırır. Aksonları “yosunsudur” (mossy) ve polimorfik tabakayı CA4 ve CA3'e geçirirler. Tek bir dendrit, her bir granüler somanın bazal kutbundan kaçar ve stratum molekülareye uzanır. Stratum molekülare kalındır ve kalıntı hipokampal sulkus tarafından cornu Ammonis'in stratum molekülaresinden ayrılır. Hipokampal sulkus yakınındaki dış üçte ikisi perforan yoldan lif alır, oysa iç üçte biri stratum granulosum ile temas halinde komisural ve septal lifler ile dolmuştur (Lynch ve Cotman 1975; Cerbone et al. 1993) ). Polimorfik tabaka (veya pleksiform tabaka) granüler tabakayı CA4 ile birleştirir ve granüler nöronların aksonları ile çaprazlanır. Moleküler ve polimorfik katmanlarda, az sayıda interneron vardır.

Gyrus dentatus (fascia dentata) ve içerdiği CA4, Blackstad'ın (1956) alan dentata dediği bir yapıyı oluştururken, yalnızca CA4'e bazen son-yaprak, son-bıçak veya fasya dentatanın hilusu denir.

Hint mürekkebinin intravasküler enjeksiyonundan sonra enine hipokampüs kesitine bakıldığında; hipokampal organizasyon, kılcal ağın yoğunluğundaki farklılıklar ile kısmen ortaya çıkar. Farklı hipokampal bölgelerin kılcal yoğunluğunun özel özellikleri ilerde çalışılmıştır.

Hipokampusa Katılan Yapılar

Hipokampus, anatomik açıdan parahipokampal girusun bir parçasını oluşturan subikulum (hipokampüsün “yatağı”) ile uzar. CA1'in stratum radiatumunun sonu, cornu Ammonis ve subikulum arasındaki bölünmeyi işaret ettiği düşünülmektedir (Lorente de No 1934; Blackstad 1956; Braak 1980). Subikulumun kendisi birkaç bölüme ayrılmıştır (Powell ve Hines 1975; Williams 1995): (1) CA1'i devam ettiren (ve varlığı herkes tarafından kabul edilmeyen) prosubikulum, (2) subikulum proper, kısmen girus dentatus tarafından gizlenmiştir, (3) küçük, yüzeysel piramidal nöronlar kümeler halinde paketlenerek karakteristik makülate’yi yapan presubikulum (Braak 1980; Amaral ve ark. 1984) ve (4) parahippokampal girusun etrafında, girusun medial bölümü üzerindeki entorinal bölgeye geçen parasubikulum. Entorhinal alan (Brodmann’ın alan 28) kendisi zayıf bir şekilde sınırlandırılmıştır (Amaral ve ark. 1987). Her ne kadar Entorhinal alanın parahippokampal girusun anterior ucundaki ve unkusdaki varlığı genel olarak kabul edilse de, parahippokampal girus boyunca posterior uzantısı belirsizdir. Bu posterior uzantının, entorhinal bölgenin iyi geliştiği insanlarda belirgin olduğu düşünülmektedir (Jacobs ve ark. 1979; Braak 1980; Hyman ve ark. 1986). Özel yapısı daha sonra fonksiyonları ile birlikte açıklanacaktır.

Limbik loblara ait amigdala, işlevi açısından hipokampus ile birlikte sıklıkla tanımlanır. Braak ve Braak (1983) ve Amaral ve ark. (1992) tarafından yapının özellikleri tarif edilmiştir. Kortikal ve medial çekirdekler olfaktör merkezleridir, oysa bazal, lateral ve merkezi çekirdekler ilerde tarif edilen limbik fonksiyonlara sahiptir (Aggleton 1992).
Anatomik açıdan limbik lob limbik ve intralimbik girus olarak ikiye ayrılabilir. Bununla birlikte, yapısına göre, limbik lob genellikle hipokampus (cornu Ammonis ve gyrus dentatus), subikulumun proksimal kısmı ve indusium griseum (amigdala sıklıkla bu gruba dahil) dahil olmak üzere allocortex'e ayrılır, singulate ve parahipokampal girus dahil olmak üzere allocortex ve izokorteks arasındaki geçiş korteksinden oluşan periallocorteksden oluşmuştur (Schwerdtfeger 1984; Chronister ve White 1975; Jacobs vd. 1979; Braak 1980; Van Hoesen 1982; Swanson 1983; Kier ve diğ. 1995).

Fonksiyonlar ve Bağlantılar

Araştırma alanının ötesine geçen bu bölüm, literatürde özellikle bol miktarda bulunan aşağıdaki çalışmalara dayanmaktadır: Ramon y Cajal 1911; Lorente de No 1934; Papez 1937; Blackstad 1958; Crosby ve diğ. 1962; Hjorth-Simonsen ve Jeune 1972; P. Andersen 1975; Chronister ve White 1975; O’Keefe ve Nadel 1978; Walaas 1983; Lopes da Silva ve diğ. 1984; Schwerdtfeger 1984; Crunelli ve diğ. 1985; Teyler ve DiScenna 1985; Van Hoesen 1985; Rosene ve Van Hoesen 1987; Nieuwenhuys ve diğ. 1988; Amaral ve Insausti 1990; Maclean 1992; Eichenbaum ve diğ. 1994; Markowitsch 1995a, b; Williams 1995.

Bu önemli miktarda araştırmaya dayanarak, burada hipokampal fonksiyonların sadece genel bir açıklaması yapılacaktır. Burada sunulan sonuçların bazılarının tartışmalı olduğu ve bu nedenle tartışmaya konu olabileceği unutulmamalıdır. Bununla birlikte, bu hipotezlerin bazılarının gelecekte geçerli olduğu düşünülse bile, okuyucunun şu anda açıklandığı gibi hipokampal fonksiyonlara bir genel bakış bulması yararlı olabilir. Hipokampüsün olası işlevleri dört kategoriye ayrılır: (1) öğrenme ve bellek, (2) duygusal davranışın düzenlenmesi, (3) motor kontrolünün belirli yönleri ve (4) hipotalamik işlevlerin düzenlenmesi.

Öğrenme ve Bellek

Genellikle hipokampüsün öğrenme ve bellekte kritik bir rolü olduğu kabul edilir. Büyük izokortikal bölgelerden kaynaklanan bilgiler önce entorhinal bölgeye ve daha sonra hipokampusa iletilir. Böylece yeni elde edilen şeyler, izokortekse sabitlenmeden önce hipokampal filtreden geçer. Hipokampusa (kısa süreli bellek) bağlı yeni veya yeni öğelerin hafızasını, izokortekse bağlı olan eski olanlardan (uzun süreli bellek) ayırt etmek mümkündür. Entorhinal alan, küçük boyutuna rağmen, hipokampusun ana girdisidir. Periallocortex'den oluşur ve derin ve yüzeyel katmanlara ayrılır (Hevner ve Wong-Riley 1992; Insausti ve diğerleri 1995; Solodkin ve Van Hoesen 1996). Yüzeyel katmanlar temel olarak II. ve III. katmanları içerir (bakınız Şekil 15, 17). II. katmanda, büyük piramidal nöron kümeleri (Hyman ve ark. 1986; Green ve Mesulam 1988), granüler şekilli bir görünüme (verrucae gyri hippocampi; Şek. 28) sahip entorinal alanın yüzeyinde görülebilir. Bu özellik, esas olarak piriform lob üzerinde yer alan ve subikulum boyunca kaudal olarak parahipokampal giruslara uzanan entorinal alan sınırlarının makroskopik olarak tanımlanmasını sağlar.

Hipokampus, bildirim belleğinin tüm yönlerini içermektedir; gerçeklerin ve kavramların belleği olan semantik bellek, olayların bilinçli olarak hatırlanmasına izin veren epizodik bellek ve mekansal ilişkileri ve konumu tanımayı içeren uzamsal bellek (Kopelman 1993; Eichenbaum ve ark. 1994; Kesner 1994; Markowitsch 1995a, b). Bu nedenle, sadece üç katmandan oluşan hipokampal allocortex'in çok yüksek bilişsel işlevlere sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Dahası, hipokampal nöronlar dikkat çekici bir plastisiteye sahiptir: tekrarlayan uyarımlar, fizyolojik durumlarda kalıcı bir modifikasyon üretir (uzun süreli potentiasyon; Trillet 1992).

Hipokampustan geçtikten sonra, hafızaya alınacak bilgiler asosiasyon korteksinde saklanır. Hipokampal projeksiyonlar, pozitron emisyon tomografisi (PET) ve fonksiyonel MRI yöntemleri ile gösterildiği gibi özellikle prefrontal ve retrosplenial korteksleri (Markowitsch 1995a, b) içeren büyük neokortikal alanları içerir. Şu anda, depolama mekanizmaları büyük ölçüde bilinmemektedir. Bir biyolojik modifikasyon zinciri yoluyla elde edilen nöronların biyokimyasal yapısındaki kalıcı değişikliklere dayanabilirler. Asetilkolin (ACh), arginin vazopressin (AVP) ve endorfinler gibi bazı nörotransmitterler bu modifikasyonlarda yer alır.

Öğrenme ve hafıza ile ilgili hipokampal yollar, bunların kontrolü ve klinik çıkarımların kısa bir araştırması aşağıda incelenecektir.

Belleğe Dahil Olan Hipokampal Yollar

İntrahipokampal liflerin seyrine dayanarak, intrahipokampal devreyi iki yola ayırmak mümkündür: hipokampüsün tüm parçalarını uzun bir nöronal zincirle doğrudan bağlayan polisinaptik yol ve doğrudan hipokampüsün çıkış nöronlarına ulaşan doğrudan yol. Daha fazla bilgi için okuyucu aşağıdaki literatürü okuyabilir: Amaral ve Insausti 1990; Maclean 1992; Witter ve Groenewegen 1992; Eichenbaum ve diğ. 1994; Leonard ve diğ. 1995; Markowitsch 1995a, b.

Polisinaptik İntrahipokampal Yol

İntrahipokampal devre, entorinal alan, gyrus dentatus, CA3, CA1 ve subikulumdan oluşan uzun bir nöronal zincirden oluşur. Her şeyden önce, organizasyon incelenecek ve daha sonra kortikal projeksiyonları ve işlevleri anlatılacaktır.

Polisinaptik yolun kaynağı, perforan yolun ortaya çıktığı entorhinal korteksin II. tabakasıdır (Amaral ve Insausti 1990). Perforant yol, girus dentatusa ulaşmak için subikulumu “perfore eder”. Perforan yolu oluşturan liflerin çoğu, kalıntı hipokampal sulkusun içinden geçtikten sonra gyrus dentatusun stratum moleküllaresine ulaşır. Moleküler tabakanın dış üçte ikisinde, granüler hücrelerin dendritleri ile temas halindedirler (Cerbone ve ark. 1993). Bu nedenle, glutaminerjik liflerden oluşan perforan yol, girus dentatus üzerinde uyarıcı bir etkiye sahiptir.

Zincirdeki bir sonraki halka, granüler nöron aksonları, mossy lifleri, glutaminerjik olan ve büyük bir çinko içeriğine sahip olan gyrus dentatus'tur (McLardy 1962; Frederickson ve ark. 1983). Bu lifler polimorfik tabakadan geçer ve CA4'ün dendritlerini ve özellikle CA3'ün dendritlerini uyarır (Treves 1995).

CA3 ve CA4 aksonları önce alveusa, sonra fimbriaya girer; bununla birlikte, önce strata radiatum ve lakunozumda CA1'in apikal dendritlerine ulaşan Schaffer kolleteralllerini uyarırlar. Burada henüz tartışılmayan ancak aslında insanlarda oldukça farklı olan CA2 alanının belirsiz bir rolü vardır. Bununla birlikte, belirgin hücresel yoğunluğu ve yoğun vaskülarizasyonu belirli bir işleve karşılık gelebilir (Veazey ve ark. 1982).

Ramon y Cajal’ın tanımından bu yana (Ramon y Cajal 1909 - 1911), CA1 aksonları, alveus ve ardından fimbria yoluyla hipokampüsün ana çıktısı olarak kabul edildi. Halihazırda, subikulum tarafından oluşturulan, bir bağlantı olan zincire ek bir bağ olduğu düşünülmektedir. Böylece, alveusa girerek, CA1 aksonları subikuluma ulaşan kollateraller üretir.

Bu nedenle subikulum, önce alveus ve daha sonra da fimbria'nın büyük bölümünü oluşturan liflerle kesin bir iletişim sağlar. Subikulumun nöronları, polisinaptik zincirin önceki kısımlarında olduğu gibi glutaminerjiktir (Francis ve ark. 1994).

Polisinaptik yol böylece aşağıdaki elementlerden oluşur: entorinal bölge, gyrus dentatus, Kornu Ammonis ve subiculum. Bu nedenle, farklı özellikleri ile bu yapılar bazen “hipokampal formasyon” yada tek bir fonksiyonel birim olarak gruplandırılmaktadır (Powell ve Hines 1975; Rakic ​​ve Nowakoswki 1981; Teyler ve DiScenna 1984; Amaral ve Campbell 1986; Squire 1986) .

Blackstad ve ark. (1970), P. Andersen ve diğ. (1971), Hjordt-Simonsen ve Jeune (1972) ve P. Andersen’in (1975) yaptığı çalışmalarda detaylı düzenlemeler hipokampal yolaklara bağlanmıştır; hipokampus bu nedenle hipokampal eksene transvers olarak yerleştirilmiş çok sayıda tabaka içerebilir. Her tabaka, dar bir CA3 ve daha sonra CA1 şeridine bağlı dar bir gyrus dentatus şeridine sahip fonksiyonel bir birimdir. Benzer şekilde, entorhinal bölgedeki nöronlar her bir tabakaya göre tam olarak düzenlenebilir. Son olarak, tüm tabakalar Schaffer (1892), Ramon y Cajal (1911, 1968) ve Lorente de No (1934) tarafından tarif edildiği gibi uzunlamasına liflerle ilişkilendirilebilir. Mossy liflerle sınırlı gibi görünen bu tabakalı düzenleme yeniden tartışılmıştır (Amaral ve Witter 1989; Witter ve Groenewegen 1992; Amaral ve Insausti 1990).

Hipokampusdan Kortekse İleti

Hipokampusdan kortekse olan polisinaptik yolun temel çıktıları fimbria, fornix'in kurus ve gövdesi ile post-komissüral  forniks (anterior komissürün arkasında) olarak da bilinen forniks kolumunu takip eder. Sinir uyarıları daha sonra ya doğrudan (Devinsky ve Luciano 1993) ya da mamillar çekirdek vasıtasıyla mamillothalamik yola uzanan anterior talamik nükleusa ulaşır. İntralaminar çekirdekler gibi diğer talamus çekirdeklerine ve hipotalamusa da muhtemelen ulaşılabilmektedir (O’Keefe ve Nadel 1978;

Teyler ve DiScenna 1984; Bentivoglio ve ark. 1993).
Talamustan impulslar posterior singulat kortekse (alan 23) ve retrosplenial kortekse (alan 29 ve 30) ulaşır. Anterior singulat kortekse (alan 24) ulaşan bazı lifler daha sonra tartışılacaktır.

Korteksten gelen imput. Bu lifler, posterior parietal asosiasyon korteksini (bölge 7) ve komşu temporal ve oksipital korteksleri (40, 39 ve 22 bölgeleri) içeren geniş bir kortikal bölgeden kaynaklanır. Maymunda, bu korteks süperior temporal sulkusun yanlarıyla, yani orta temporal (MT) ve medial superior temporal korteksler ile (MST) sınırlandırılmıştır. Posterior parietal asosiasyon korteksi parahippokampal girus aracılığıyla entorhinal bölgeye lifler gönderir. Süperior görsel sistemle ilişkili posterior paryetal asosiasyon korteksine atfedilen ana işlev, bir cismin uzaydaki konumunun algılanmasıdır (R.A. Andersen ve diğerleri 1990; Mountcastle 1995). Bu uzamsal algının daha sonra polisinaptik yolla ezberlendiği düşünülmektedir ve epizodik hafıza ve birbirleriyle ilişkili gerçeklerin hafızası da bu sisteme bağlıdır. Polisinaptik yol ve onun kortikal yolakları genellikle Papez'in medial limbik sistemi (Papez 1937) veya Delay ve Brion sistemi (Delay ve Brion 1969) olarak adlandırılır.

Doğrudan İntrahipokampal Yol

Doğrudan intrahippokampal yolağın doğrudan olduğu ifade edilir, çünkü lifler, normal polisinaptik zinciri takip etmeden doğrudan CA1'e ve hipokampal çıktılara ulaşır.
Doğrudan yolun kökeni entorhinal korteksin III. tabakasında bulunur. Bu tabakadan, lifler perforan yoldan farklı bir yolla CA1'in piramidal nöronlarına doğrudan ulaşır (Du ve ark. 1993). CA1 nöronları, aksonları entorinal bölgenin derin katmanlarına geri dönen subikulum üzerine gider (Maclean 1992).

Kortekse Giden Hipokampal Yolak. Kortekse giden doğrudan yolun liflerinin, inferior temporal asosiasyon korteksine, temporal pole ve prefrontal kortekse ulaştığına inanılmaktadır.

Korteksten Gelen imput. Korteksten gelen ana input kaynağı, peririnal korteks aracılığı ile (bölgeler 35, 36) entorhinal bölgeye ulaşan inferior temporal asosiasyon korteksidir (alanlar 37, 20). inferior görsel sisteme bağlı olan bu korteksin fonksiyonları, ezberlenmesi doğrudan yola bağlı olan, nesnelerin tanınması ve tanımlanmasıdır. Daha genel olarak, anlamsal (semantik) belleğin bu sistemi içerdiğine inanılmaktadır.

Sonuç olarak, ezberleme sürecinde hipokampus ve entorhinal korteksin temel işlevi genel olarak kabul edilmektedir. Her biri belirli işlevlere sahip iki sisteme bağlıdır (Squire ve ark. 1994): polisinaptik yol; en ilkel olandır ve esas olarak epizodik ve uzamsal belleği içerirken, insanlarda en önemli olan doğrudan yol; esas olarak anlamsal (semantik) belleği içermektedir.

Entorhinal kortekse yakınlaşmadan önce, polisinaptik yolla ilişkili kortikal lifler parahippokampal giruslara geçerken, doğrudan yola bağlı olanlar hipokampusa perirhinal korteks yoluyla ulaşırlar (Suzuki 1994; Susuki ve Amaral 1993, 1994; Leonard et al. 1995; Williams 1995). Her iki yolda da entorhinal alan çok önemli bir role sahiptir. Hipokampüsün tek girdisi, subikulum ana çıktısıdır. Entorhinal alanın ve subikulumun spesifik fonksiyonel bölgelere ayrıldığı görülmektedir (Amaral ve ark. 1987; Witter ve Groenewegen 1992).

Amigdalanın ezberdeki rolü tartışmalıdır. Hipokampal yolaklara paralel olarak hareket edebilir (Aggleton 1986; Devinsky ve Luciano 1993; Markowitsch 1995a, b). Amigdalanın bazal ve lateral çekirdeklerinden, ventral amigdalofugal kanal, hafızadaki işlevleri iyi bilinen dorsomedial talamik çekirdeğe ulaşır (Squire ve Zola-Morgan 1988). Bununla birlikte, amigdalanın hafızaya dahil edilmesi bir tartışma konusudur ve hatta bazıları tarafından reddedilmektedir (Zola-Morgan ve ark. 1989).

Düzenleyici Devreler

Çok sayıda devre ana yolları düzenleyebilir ve bu nedenle tamamen hipokampus içinde olan dahili düzenleyici devreler ve ekstrahippokampal yapılar içeren harici düzenleyici devreler olarak tanımlanabilir.

İç Düzenleyici Devreler

Sepet Nöronlar. Bu devrelerdeki temel elementler, Cornu Ammonis ve gyrus dentatus'ta meydana gelen Ramon y Cajal (1911, 1968) tarafından tarif edilen sepet nöronları olarak adlandırılan internöronlardır. Cornu Ammonis'te, büyük ölçüde stratum oriensde bulunurlar, ancak diğer katmanlara da dağılırlar. Piramidal nöronlardan uyarı alırlar ve aksonları bu tür çok sayıda nörona geri döner ve vücutlarında sepet dallanmaları oluştururlar. Sepet nöronları GABA içeren lifleri aracılığıyla piramidal nöronları güçlü bir şekilde inhibe eder (Haefely ve Polc 1986; Nunzi ve ark. 1986). Gyrus dentatusta (Amaral ve Campbell 1986), moleküler ve polimorfik katmanlarda yer alan sepet nöronları, tıpkı cornu Ammonis'teki sepet nöronlarının piramidal nöronları etkilemesi gibi granüler nöronları etkileyebilir. Başka bir deyişle, ilk başta mossy liflerin kollateralleri ile uyarılan sepet nöronları, granüler nöronları geriye dönük olarak inhibe etmeye devam eder. Böylece GABAerjik internöronlar hipokampal fonksiyonları modüle eder (Buckmaster ve Soltesz 1996).

Nörotransmiterler. Hipokampusta GABA dışında nörotransmitter üreten interneronlar tanımlanmıştır. Cornu Ammonis ve gyrus dentatus, aslında P maddesi üreten nöronlar, vazoaktif bağırsak polipeptidi (VIP), kolesistokinin (CCK), somatostatin, kortikotropin salgılama faktörü (CRF) ve nöropeptid Y içerir. Bütün bu nöronlar lokal inhibe ve eksite edici devreleri kontrol eder (Amaral ve Campbell 1986; Köhler ve arkadaşları 1986; Nunzi ve arkadaşları 1986; Chan Palay 1987). Ek olarak, girus dentatusundan gelen granüler nöronlar mossy lifler aracılığıyla cornu Ammonis'e ulaşabilen enkefalinler ve dinorfinler üretebilirler (Siggins ve ark. 1986). Bununla birlikte, bazı araştırmacılar enkefalin içeren nöronların insanlarda çok az sayıda bulunduğuna ve bu nedenle nöropeptitlerin dağılımının türe göre oldukça değişken olabileceğine inanmaktadır (Sakamoto ve ark. 1987).

Piramidal nöronlar. Son olarak, piramidal nöronların birbirini etkileyebileceği düşünülmektedir. Aslında, aksonlarının kollateralleri diğer piramidal nöronların bazal dendritleri ile bağlantılıdır.

Dış Düzenleyici Devreler

Dış düzenleyici devreler; septal çekirdekler, komissural lifler tarafından uyarılan kontralateral hipokampus, ekstrahipokampal kökenli nöromediyatörler ve bazı serebral korteks bölgelerini içerir.

Septal Çekirdekler. Septal çekirdekler ve hipokampusu birleştiren ana devreler, Green ve Arduini (1954) ve daha sonra Petsche ve ark. (1962), Lynch ve diğ. (1978) ve Swanson’un (1978) yaptığı çalışmalardan beri bilinmektedir.

Hipokampal ve subiküler piramidal nöronların aksonları bu devrelerin kökenidir. Fimbria ve daha sonra pre-kommissüral forniks (anterior komissüre göre) yoluyla, bu tür lifler, uyarının medial septal çekirdeğe ve diyagonal bandın vertikal uzuv çekirdeğine ulaştığı lateral septal çekirdeğe ulaşır. Bu iki çekirdek önemli kolinerjik merkezlerdendir: medial septal çekirdek için Ch1 ve vertikal uzuv çekirdeği için Ch2 denilir. Bu çekirdeklerden, kolinerjik ve GABAerjik lifler, aynı yolla geriye hipokampusa, pre-commissural forniks ve fimbriya yoluyla uzanırlar.

Septal lifler, gyrus dentatusta granüler nöronlar ve cornu Ammonis'te piramidal nöronlar ile sonlanır. Septal kolinerjik lifler uyarıcı özelliğe sahiptir, bunu doğrudan uyararak ya da hipokampal interneronların inhibe edeci etkisini inhibe ederek piramidal ve granüler nöronlar (Bilkey ve Goddard 1985) üzerinde etkili olurlar. Ezberleme kapasitesini, özellikle mekânsal hafıza ve öğrenme için geliştirirler (Stackman ve Walsh 1995; Alonso ve ark. 1996).

Bu projeksiyonlar yoluyla, septum ritmik yavaş dalga aktivitesi veya teta ritmi olarak kendini gösteren özel bir hipokampal aktiviteyi kontrol edebilir. Septumun kendisi beyin sapının retiküler oluşumundan uyarıcı veya inhibe edici etkileriyle kontrol edilebilir (Vanderwolf ve ark. 1985). Septum tarafından kontrol edilen ritmik yavaş dalga aktivitesinin gyrus dentatus ve CA1'de lokalize olduğu düşünülmektedir. Hızlı ve sürekli senkronize olmayan uyanıklık ritminden farklı olarak teta ritmi yavaştır ve sadece bilinmeyen bir çevrenin araştırılması gibi belirli davranış türleri sırasında mevcuttur (O’Keefe ve Nadel 1978; Vertes 1985). Ayrıca öğrenme ile de ilişkilendirilmiştir (Schwerdtfeger 1984). Bununla birlikte, hipokampal teta ritminin insanlarda veya diğer primatlarda net olarak tespit edilmediğine dikkat edilmelidir. Son olarak, septumun, entorhinal korteksten hipokampusa gelen bilgiler üzerinde düzenleyici bir rolü (kalp pili olarak) olabilir (Lynch ve diğerleri 1978; O'Keefe ve Nadel 1978; Lopes da Silva ve diğerleri 1984, 1985; Bland 1986 ; Ridley ve ark. 1996).

Komissural Lifler. İki hipokampus, komissural lifler (hipokampal komissür) tarafından forniks yoluyla birleştirilir. Kemirgenlerde, tüm hipokampal bölgeler, karşılık gelen kontralateral bölgelere bağlanır. Bununla birlikte, primatlarda, komissural lifler azdır ve sadece hipokampüsün sınırlı bölgelerine ulaşırlar (Amaral ve ark. 1984; Şek. 13).

Neuromediatörler. Nöro-mediatörleri serbest bırakan ekstrahippokampal kaynaklı sinir liflerinin çoğunun sonu, kesinlikle düzenleyici bir rol oynadıkları hipokampusta tanımlanmıştır.

Kolinerjik septal liflere ek olarak, hipokampusta monoaminerjik yolların terminalleri gösterilmiştir (Moore 1975). Böylece, locus ceruleus'tan kaynaklanan ve dorsal noradrenerjik demete ait olan noradrenerjik lifler (Davis ve ark. 1989) forniks yoluyla değil, aynı zamanda uzunlamasına strialar yoluyla da hipokampusa ulaşabilir (Nieuwenhuys 1985). Raphe çekirdeğinden gelen serotoninerjik lifler, belki de önleyici bir rolle, longititünal strialar yoluyla hipokampusa ulaşabilir (O’Keefe ve Nadel 1978). Dopamin varlığı daha şüphelidir; kemirgenlerde substantia nigra (A9) ve ventral tegmental alandan (A10) (Bischoff 1986) gelen sınırlı sayıda lif tanımlanmış olmasına rağmen, insanlarda dopaminerjik projeksiyonlar daha bol görünmektedir (Samson ve ark. 1990).

Hipokampusta vazopressin, somatostatin, madde P, nöropeptit Y ve melanosit uyarıcı hormon (MSH) gibi birçok nöropeptiderjik terminal bulunmuştur, ancak işlevleri açıklanmamıştır (Nieuwenhuys 1985).

Kortikal Düzenleme. Neokorteks ve hipokampus arasında doğrudan bağlantılar var gibi görünmektedir (Schwerdtfeger 1979). Böylece singulat girus doğrudan hipokampusa projeksiyon yapar. Temporal ve prefrontal loblardan doğrudan afferentler de tarif edilmiştir.

Klinik Etkiler

Cerrahi ablasyon sonrası ve nörolojik hastalıklarda yapılan klinik gözlemler, insanlarda hipokampal hasarın getirdiği eksikliklerin çoğunlukla hafıza bozuklukları, özellikle kısa süreli hafıza bozukluğunu göstermektedir (Vanderwolf ve ark. 1985). Lezyonun ortaya çıkmasından (anterograd amnezi yapar) sonra meydana gelen olayları hatırlamada belirgin kusurlar gözlemlenebilir, ancak en sık görülen kusurlar uzamsal hafızadadır.

Birçok hipokampal bozukluğun etiyolojisi, özellikle temporal lob epilepsisine neden olan lezyonları açıklarken birçok tartışmanın sebebi olmuştur. CA1 alanının (ve bitişik subikulumun) anoksiye karşı spesifik bir duyarlılığa sahip olduğu uzun zamandır gözlenmektedir. CA1 bu nedenle korunmasız sektör veya Sommer sektörü olarak bilinir (Sommer 1880). Buna karşılık, CA3 sağlıklı kalır ve dirençli Spielmeyer sektörü olarak bilinir (Spielmeyer 1927). CA4 (uç folium) sadece kısmen etkilenir (Bratz sektörü; Bratz 1899). CA2 anoksisine duyarlılık tartışmalıdır: bazı araştırmacılar için dirençli sektöre (Rutecki ve ark. 1989; Kotapka ve ark. 1994) ve diğerleri için savunmasız sektöre aittir (Zola-Morgan ve ark. 1992; Kartsounis et al. 1995). CA1 lezyonu ve daha az etkilenen CA4, cornu Ammonis'in klasik sklerozunu veya hipokampal sklerozu oluşturur ve sıklıkla hafıza bozukluğuna sebep olur (Zola-Morgan ve ark. 1986).

Bazı hipokampal bölgelerin anoksiye karşı seçici savunmasızlığı henüz tam olarak açıklanmamıştır (Margerison ve Corsellis 1966). İlk olarak vasküler düzenlemelerin bu seçici kırılganlığın nedeni olabileceği öne sürülmüştür (vasküler teori; Scharrer 1940; Gastaut ve Lammers 1961). Uchimura (1928) tarafından yapılan çalışmalar, savunmasız sektörün (CA1) beslenmesinin, kan basıncındaki değişikliklere kısa arterler tarafından sağlanan dirençli sektörlerinkinden daha hassas olan uzun arterler tarafından sağlandığını göstermiştir. Spielmeyer (1927), epileptik nöbetlerin bu savunmasız sektörde sekonder hasara neden olan vasküler spazmlara sebep olduğuna inanıyordu, ancak Penfield ve Jasper (1954), primer bozukluğun, belki de doğumda travmaya bağlı olarak, hipokampusu besleyen damarların tentorial insisurada temporal lobun herniasyonu yoluyla sıkışmasına bağlı olabileceğini ifade etmişlerdir. Gastaut ve Lammers (1961) bu vasküler hasar fikrini genişleterek kraniyal travma veya serebral enfarktüs gibi herhangi bir sebeple temporal herniasyonun yaptığını ifade etmiştir. Bu mekanizma ile oluşan hipokampal lezyona insisüral skleroz denir (Earle ve ark. 1953).

CA1 arterlerinin spesifik düzenleri, serebellumda Purkinje nöronlarını besleyen arterlere benzemektedir (Duvernoy ve ark. 1983). Bununla birlikte, CA1'in seçici iskemik lezyonları Purkinje nöronları bölgesinde bulunanlarla aynı görünüme sahiptir (Spielmeyer 1930; Scharrer 1944; Corsellis ve Meldrum 1976; Corsellis ve Bruton 1983).
Bununla ilaveten, damarların spesifik düzenlenmesine rağmen, hipokampüsün anoksiye karşı seçici savunmasızlığını açıklayan vasküler teori, Vogt ve Vogt tarafından 1937 gibi erken bir tarihte eleştirildi ve şimdi terk edildi (Nilges 1944; Fleischhauer 1959; Friede 1966; De Reuck et al. 1979) ve yeni teori nöronların metabolik özelliklerine veya sinapsların ve daha özel olarak piramidal nöronlar üzerindeki reseptörlerin özelliklerine dayanan şekilde ortaya konuldu.

Sıçanlarda ani ve geçici deneysel serebral iskemi, hipokampüsün CA1 alanında gecikmiş ve geri döndürülemez hücre hasarı oluşturur. Oysa CA4'teki bir lezyon hızlı fakat geri dönüşümlüdür, lezyon yaklaşık 4 günlük bir aradan sonra görülmez (Kirino 1982; Kirino ve ark. 1986). CA1'de ortaya çıkan gecikmiş nöronal ölüm, deneysel olarak CA3'ün önceden hasarlanması ile önlenebilir, bunun mevcut açıklaması, CA3 kaynaklı Schaffer kollaterallerinin glutaminerjik sinapslarının anoksi sırasında CA1 üzerinde toksik bir etkisi olabileceğidir (Onodera ve ark. 1986). Böylece bir nöron üzerindeki sinaptik terminallerin tıkanması onu anoksinin sonuçlarından koruyabilir (Johansen ve ark. 1984; Rothman 1984). CA3'ün glutaminerjik nöronlarının CA1 üzerindeki toksik uyarıcı etkisi, GABAerjik interneronların lezyonundan kaynaklanabilir (Khazipov ve ark. 1993). Şu anda, glutamatın CA3 tarafından aşırı salınması şuçlanmaktadır (Schmidt-Kastner ve Freund 1991) ve CA1'in seçici savunmasızlığı, glutamat reseptörlerinin (N-metil-D- aspartat reseptörleri, NMDA; Du et 1993), ki bunlar CA1 nöronları üzerinde çok sayıda vardır ve bu nöronlarda dejeneratif süreçleri yapan artan hücre içi Ca2 + konsantrasyonudur (Kudo ve diğerleri 1990; Olney ve diğerleri 1993; Kotapka ve diğerleri 1994; Ikonomovic et 1995; Schreibel ve Baudry 1995). Spesifik hipokampal nöronların anoksiye karşı seçici savunmasızlığının kaynağı belirsizliğini korumaktadır.

Seçici hasar, bazı hipokampal bölgelerde, anoksi dışındaki nedenlerden de kaynaklanır (Pinard ve ark. 1984). Kainik asit, CA3'te yosunlu (mossy) liflerin terminalleri ile bu alandaki piramidal nöronlar arasındaki sinapsların işlev bozukluğundan kaynaklanabilecek seçici lezyonlar üretir (Collins 1986). Gyrus dentatustaki hasar da hipoglisemide gözlenmiştir (Collins 1986).

Yaşlanma ve Alzheimer hastalığında hipokampal nöronal kayıp daha farklıdır, ancak farklı araştırmacıların bulguları arasında, belki de bireyler arası farklılıklar nedeniyle bazı tutarsızlıklar vardır: yaşlanmada, nöronal kaybın ana alanının CA1 ve CA4'te olduğu belirtilmektedir (Mani 1986; West 1993) veya CA1 ve subikulum ile sınırlıdır (Simic ve ark. 1997). Alzheimer hastalığında, her ne kadar subikulumun lezyonu bulunsa da, CA1'de (Bell ve Ball 1981; Haigler ve ark. 1985; Doebler ve ark. 1987; West 1993) veya gyrus dentatusta (Simic 1997) bu tür hasarların meydana gelmesi tartışmalıdır. Sadece CA2 alanı hasardan kaçıyor gibi görünmektedir.

Açıkçası, tüm bu gözlemler damarların kendine özgü düzenlenmesi ile açıklanamaz, ancak farklı hipokampal alanların hücreye özgü bir yapısının olması, daha desteklenen fikir haline gelmiştir (Babb ve ark. 1984; Haigler ve ark. 1985; Mani ve ark. 1986 ). Bu farklı alanların her birine özgü lezyonlar, her birinin belirli fonksiyonlara sahip olduğunu düşündürmektedir (Lopes da Silva ve Arnolds 1978). Bu ince spesifikleşme hipokampal allocortex'in dikkat çekici bir özelliğidir.

Duygusal Davranış

Papez (1937) tarafından yapılan çalışmalardan bu yana, duygusal davranışların düzenlenmesi hipokampüsün ana işlevi olarak kabul edilmiştir. Şu anda, bu fonksiyon esas olarak amigdalaya atfedilmektedir (LeDoux 1993; Gallagher ve Holland 1994). Dorsomedial talamik çekirdeğe ve daha sonra prefrontal kortekse uzanan bazolateral amigdalar çekirdeğinden kaynaklanan liflerin, bireyin davranışını düzenlediği düşünülmektedir. Ayrıca, amigdalanın merkezi çekirdeğinin, duyguların ürettiği otonomik reaksiyonları modüle ettiğine inanılmaktadır (Martin ve ark. 1991). Bununla birlikte, hipokampüsün, özellikle ağrı tarafından üretilen bazı duygusal davranışların düzenlenmesine müdahale edebileceği kabul edilmektedir; polisinaptik hipokampal yoldan projeksiyonlar, anterior singulat kortekste birleşir (bölge 24; Şek. 16), ki burası ağrı sonunun bazı yönlerinin algılanmasında yer alan spinoretikülotalamokortikal yolların birleştiği yerdir (Maclean 1992; BA Vogt ve ark. 1993; Graybiel ve ark. 1994; Adolphs ve diğerleri 1995; Ono ve diğerleri 1995; Williams 1995).

Motor kontrol

Hipokampüsün limbik sisteme ait ventral striatal loop’un (veya limbik loop (döngü)) kontrolüne katıldığına inanılmaktadır (Groenewegen ve diğerleri 1991; Witter ve Groennewegen 1992; Maclean 1992). Ventral striatal döngü, iyi bilinen dorsal striatal döngü gibi düzenlenir, ancak farklı yapıları içerir. Bu halkanın ana merkezi, prefrontal korteksten projeksiyonlar alan ve ventral pallidumu kontrol eden ventral striatum veya nükleus akumbensdir. İnsanlarda kötü tanımlanmış bir konumda olan ventral pallidum, bu projeksiyon primatlarda tartışmalı olmasına rağmen, dorsomedial talamik çekirdeğe lif gönderir (Haber ve ark. 1993). Dorsomedial çekirdekten lifler prefrontal kortekse geri döner. Ventral striatumun (nükleus accumbens) kendisi, ventral tegmental alandan (hücre grubu A10) kaynaklanan ve dopaminerjik mezolimbik sisteme ait olan dopaminerjik liflerin yanı sıra amigdala ve hipokampus tarafından kontrol edilir. Hipokampus lifleri prekommissural forniks yoluyla ventral striatuma ulaşır (Lavin ve Grace 1994). Ventral striatal döngü motor davranışın kontrolünde rol oynayabilir (örneğin duyguya motor reaksiyonlar) ve uyuşturucu bağımlılığı mekanizmalarına dahil olduğu düşünülmektedir (Williams 1995).

Hipotalamus

Hipokampus, hipotalamo-hipofiz ekseninin düzenlenmesinde rol oynar. Paraventriküler hipotalamik çekirdeğe izdüşümleri ile adrenokortikotropik hormonun (ACTH) hipofizial sekresyonunu inhibe edebilir (Jacobs ve ark. 1979; Teyler ve ark. 1980; Herman ve ark. 1989; Dia ve ark. 1996).

Karşılaştırmalı Çalışmalar

Ana hipokampal fonksiyonların bu araştırması elbette eksiktir ve bu fonksiyonların bazıları tartışmalıdır. Karşılaştırmalı çalışmalar hipokampal fonksiyonlara fazla ışık tutmaz. Hipokampüsün büyüklüğü genellikle canlıların yüksekliği oranında artar (O’Keefe ve Nadel 1978; Stephan 1983; West ve Schwerdtfeger 1985). Primat hipokampüsünün çok büyük boyutu, böceklerin aksine, gelişmiş öğrenme ve hafıza ile ilişkilendirilebilir. Bununla birlikte, yunuslar (Addison 1915; Jacobs ve ark. 1979) ve balinalar (Stephan ve Manolescu 1980; Schwerdtfeger 1984) gibi oldukça gelişmiş bazı türlerin küçük bir hipokampusu vardır. Ayrıca, hipokampal fonksiyonlar türler arasında farklılık gösterebilir (Howe ve Courage 1993; Markowitsch 1995a). Bu hipotez için dikkate değer destek aşağıdakiler tarafından sağlanır: CA1 ve gyrus dentatus gibi insan ve maymunlardaki belirli bölgelerin özel gelişimi (Tilney 1939; Stephan ve Manolescu 1980; Amaral ve Campbell 1986; Schwerdtfeger 1986) ; kemirgenlere kıyasla insanlarda hipokampal komissural liflerin neredeyse tamamen yokluğu (Wilson vd. 1987); ve nöropeptitlerin türlere göre dağılımındaki büyük farklılıklar (Sakamoto ve ark. 1987).

Anatomi

Ön açıklamalar
Hipokampal anatomi o kadar karmaşıktır ki tanımı sadece anatomik şekillerin yardımıyla anlaşılabilir

Hipokampus, ön ekstremitesi genişleyen ve arka ekstremitesi virgül gibi daralan bir yay oluşturur. Diğer bazı hemisferik yapılarda olduğu gibi, kaudat nükleusda olduğu gibi, hipokampus üç bölüme ayrılabilir: (1) bir ön kısım veya baş, (2) bir orta kısım veya gövde ve (3) bir arka kısım, veya kuyruk. Toplam uzunluğu 4 ila 4.5 cm arasındadır; vücut ortalama 1 cm genişliğinde ve baş 1.5 - 2 cm genişliğindedir (Poirier ve Charpy 1921; Testut ve Latarjet 1948; Dejerine 1980). Bu çalışmada özellikle çalışılmamasına rağmen, sağ ve sol hipokampi arasında veya erkek ve kadın bireylerden alınan hipokampuslar arasında önemli bir makroskopik fark gözlenmemiştir.
Hipokampusun iki bileşeninin genel konumunu anatomik olarak görülebilir. Cornu Ammonis ve gyrus dentatus iki iç içe, U-şekilli tabakayı oluşturur. Giacomini (1884) ve daha sonra Mutel (1923) tarafından gösterildiği gibi, bu iki kortikal tabakanın pozisyonu hipokampüsün her üç bölümünde de aynıdır. Bu nedenle, hipokampüsün eğriliği nedeniyle, gyrus dentatus ve cornu Ammonis, vücudun koronal bölümünde başın veya kuyruğun sagital bölümünde olduğu gibi aynı karşılıklı konuma sahiptir.
Girus dentatus, belki de gelişim sırasında bazı engellerden dolayı katlanmıştır; katlanma özellikle yüksek memelilerde belirgindir. Yüzeyde, bu kıvrımlar, derin kısmı hipokampal gövde, baş ve kuyrukta uzantılara sahip olan gyrusun iyi bilinen "dişlerini" veya denteslerini oluşturur. Ön ucunun (unkusta) ve arka ucunun (splenium ile temas halinde), dentes içermeyen dar ve içbükey bir lamina gibi benzer bir görünüme sahip olduğunu unutmayın.

Hipokampal morfolojinin bu küresel yönünü sunduktan sonra, gövde, baş ve kuyruk art arda incelenecektir.

Hipokampal gövde

Hipokampal gövdenin iki yönü incelenecektir: intraventriküler veya derin kısım ve ekstraventriküler veya yüzeysel kısım.

İntraventriküler Bölüm (Şek. 3, 23)

İntraventriküler kısım lateral ventriküldeki (temporal veya inferior horn) zeminin bir elementidir. Belirgin dışbükey bir çıkıntıdır, pürüzsüz ve alveus'u kaplayan ependim ile örtülüdür. Yüzeyinde çok sayıda subependymal damarlar yayılır (Wolf ve Huang 1964; bkz. S.76). Derinlemesine, intraventriküler kısım cornu Ammonis'in CA1-CA3 alanlarına karşılık gelir. Hipokampal gövde, medial olarak fimbria ile ve lateral olarakta kollateral sulkusu kaplayan korteksin intraventriküler çıkıntısına işaret eden dar kollateral eminens ile sınırlanmıştır. Temporal boynuzun çatısı hipokampal gövdenin intraventriküler kısmını örter; temporal stem, kaudat çekirdeğinin kuyruğu ve stria terminalisinden oluşur. Temporal gövde, ventriküler boşluk ile süperior temporal sulkusun fundusu arasındaki dar beyaz madde tabakasıdır.

İntraventriküler hipokampal yüzeyin neredeyse tamamı hacimli koroid pleksuslar tarafından gizlenmiştir; sadece hipokampal başda bu pleksuslar yoktur. Temporal boynuzdaki koroid pleksus, prosensefalonun koroid pleksusunun alt ekstremitesidir. Temporal boynuzun koroid pleksusu, ependyma ve piadan oluşan çift bir tabakaya bağlanır ve bunlar birlikte temporal boynuzun tela koroideasını oluştururlar.

Prosensefalik tela koroidinin kesin tanımı tartışmalıdır ve burada tartışılması gerekir. Klasik metinlerin çoğu, komissürlerin ve telensefalik veziküllerin gelişimi sırasında transvers fissürün medyan kısmında sıkışan iki pial katmanı olarak prosencephalon'un tela koroidine atıfta bulunur (Villiger ve Ludwig 1946; Testut ve Latarjet 1948; Clara 1959; Kahle 1986; Yasargil 1987 ; Williams 1995). Bir katman forniks ve spleniumun alt yüzeylerini kaplarken, diğeri üçüncü ventrikül ve talamusu kapsar. Tela'nın lateral uzantıları, lateral ventriküllerin gövdesinde koroid pleksusları oluşturur. İki pial tabaka, internal serebral venleri içeren velum interpositum denilen aralığı sınırlar. Tela'nın bu tanımı enine fissürün temporal boynuzlarına ve lateral kısımlarına kadar genişletilmemiştir. Sonuç olarak, burada isimlendirme eksikliği vardır. Bu nedenle, çeşitli otörler, özellikle Crosby ve ark. (1962), Bargmann (1964) ve Carpenter ve Sutin (1983) burada takip edilmiştir.

Tela koroidea, bu nedenle bir ependimal tabakanın ve bir pial tabakanın yan yana yerleştirilmesidir. Lateral ventrikülün tela koroideası koroid fissürü kapatır ve koroid pleksusları sabitler. Tela, ventriküler duvarın kalınlaşmasına, tela koroideanın teniasına bağlanır. Bu tarifin avantajı tela koroidea için açık limitler koyma ve farklı ventriküllere uygulanabilir olma avantajına sahiptir.

Temporal boynuzdaki tela koroidea, iki tenia halinde stria terminalis ve fimbria arasında uzanır. İlki sadece hafifçe görülebilirken, ikincisi sıklıkla açıkça görülebilir durumdadır.

Hipokampal vücut ve başın birleştiği yerde, unkus görünür, tenia fimbria ve stria terminalis birleşir. Bu birleşim, Aeby’in velum terminalesidir (Aeby 1871) veya inferior koroidal noktadır (Nagata ve ark. 1988), unkusun süporeri yüzeyine ve gelişisel değişiklik göstererek, üçgen bir lamelin velum sonlandırmasıdır (Şekil 29).

Ekstraventriküler veya Yüzeyel Bölüm

Temporal lobun medial yüzeyinde görülen hipokampüsün ekstraventriküler kısmının boyutu daralır. Gyrus dentatus, fimbria ve yüzeyel hipokampal sulkus ile sınırlıdır.
Gyrus dentatusun yüzeyel kısmı, gyrusun dentatusu oluşturan yuvarlak çıkıntılardan oluşan margo denticulatus'tur. Genellikle yaklaşık 15 dent (Poirier ve Charpy 1921; Stephan 1975) vardır, ortadaki en büyük olanlar. Kaudal ve kraniyal boyutta küçülürler. Çok sayıda damar aralarındaki sulkuslara nüfuz eder ve böylece hipokampusu besler. Margo denticulatus'un dentleri, gyrus dentatustaki genel katlamanın yüzeyel belirtileridir. Margo denticulatus üzerinde dent oluşumu insanlara ve daha yüksek primatlara özgüdür (Tilney 1939).

Fimbria, bireysel varyasyonlara sahip olan margo dentikülatus'u az çok örten dar, beyaz bir şerittir. Derin bir fimbriodentat sulkus bu iki yapıyı ayırır.
Margo denticulatus, komşu subikulumdan yüzeyel hipokampal sulkus ile inferiordan ayrılır.

Komşu Yapılarla İlişkiler

Hipokampüsün ekstraventriküler, yüzeyel kısmı ve temporal boynuzun tela koroideası birlikte, transvers fissürün lateral kısmı olan derin bir fissürün fundusunu oluşturur. Hipokampusun tavanı, rostral olarak lateral genikülat çekirdek ve kaudal olarak pulvinar  tarafından yapılır. Zemini, subikulumun yüzeyinin pre ve parasubiküler segmentleridir. Liliequist'ten (1959) beri, transvers fissürdeki subaraknoid boşluğa genellikle ambient sisternin kanadı olarak adlandırılır. Aslında, bu subaraknoid boşluk, temporal lob ve lateral mezensefalik yüzey arasında yer alan ambient sistern ile medial olarak bağlantı kurar.

Transvers fissür, subikulum, hipokampus ve genikülat çekirdeklere doğru giden damarları içerir. Genellikle ambient sisterndeki posterior serebral arter bazen transvers fissüre döner (Lecaque ve diğerleri 1978; Yasargil 1984).

Ambient sistern, mezensefalonun etrafında dönen çok sayıda damar içerir. Bunlar, azalan sırada, bazal ven ile posterior serebral arter (P2 segmenti) ve posteromedial koroidal, koliküler ve süperior serebellar arterlerdir (Khan 1969; Duvernoy 1999; Lang 1981). Tentoryum serebellinin serbest kenarı hipokampal gövdeden uzaktır, çünkü genellikle parahippokampal girusun alt yüzeyini takip eder. Son olarak, serebellum, tentorial açıklık yoluyla aşağıdaki ambient sisterni sınırlar.

Hipokampal Baş

Hipokampal baş, intraventriküler bir bölüm olan digitasyon hipokampus (pes hipokampus) ile ekstraventriküler veya unkal bölümü içerir.

İntraventriküler Bölüm

İntraventriküler kısım hipokampus arkının ön kısmıdır. Dijitasyon hipokampi veya internal dijitasyona sahiptir. Genellikle sagittal olarak yönlendirilmiş ve küçük ama belirli sulkuslarla ayrılmış dört dijitasyondan üçü vardır (Klinger 1948). Bazen, unusun medial yüzeyinin intraventriküler kısmına karşılık gelen vertikal bir dijitasyon onlara katılır. Dijitasyonların kökeninde iki karşıt teori vardır. Bazıları bunları kortikal bir atrofi (Zuckerkandl 1887) nedeniyle olduğunu düşünürken, diğerleri (Giacomini 1884; Testut ve Latarjet 1948), karakteristik katlanmalarının, daha muhtemel teori olan hipokampüsün ileriye doğru gelişmesinin önündeki bazı engellerden kaynaklandığına inanmaktadır.
Anterior bölümlerde, dijitlerin cornu Ammonis'in enine katları olduğu görülür. Katlama, daha sonra görüldüğü gibi başın ekstraventriküler yüzeyinde de görülebilir; bu nedenle Retzius (1896), intraventriküler dijitasyonlara iç dijitasyonlar ve ekstraventriküler diitasyonlara dış dijitasyonlar olarak değinmiştir. Her bir dijitasyon, gyrus dentatusun dijital bir uzantısı ile çekilir.

Hipokampal dijitasyonlar gövde ve başın birleştiği yerde göründüğünde, fimbria onları kalın bir alveusla kaplar. Tenia fimbria ve stria terminalis teniaları birleşerek velum terminalini oluşturur. Tela koroidea temporal boynuzun ön kısmında bulunmadığından, hipokampal baş koroid pleksusları içermez ve intraventriküler olarak görülebilir. Hipokampüsün önündeki ventriküler boşluk, temporal boynuzun unkal resesi olarak bilinir ve genellikle unkus'un derin kısmına kadar uzar (Şekil 3, 116B; Klinger 1948). Bazal ve lateral çekirdeklerden oluşan amigdala intraventriküler yüzeyi, hipokampal başı neredeyse tüm yüzeyi boyunca sarar. Hipokampal dijitasyonlar ve amigdala sıklıkla ventriküler boşluk boyunca birbirine bağlanır.

Ekstraventriküler veya Unkal Kısım

Bu karmaşık bölgeyi anlamak, Retzius (1896) tarafından yapılan gözlemlere dayanan, unkus'un genel bir tanımını anlamayı gerektirir.

Parahippokampal girusun unkusu veya anterior segmenti, hipokampal girusun kendisine dayanmak için posteriora kıvrılıp unkal sulkus ile ayrılması ile oluşmuştur. Unkusun bu posterior eğriliği, amigdala tarafından parapokampal girusun anterior ilerlemesine engel olmasından kaynaklanabilir (Stephan ve Manolescu 1980). Diğerleri ise unkal apekse sabitlenen fimbria'nın, parahipokampal girusun anterior ilerlemesi sırasında unkus'u geri tuttuğunu düşünmektedirler (Giacomini 1884; Mutel 1923; Anthony 1947; Grasse ́ 1972). Unkus'un insanlarda ve primatlarda özellikle iyi geliştiğine dikkat edilmesi gerekir (Tilney 1939).

Unkus yapısal olarak piriform loba ait bir anterior segmente (bkz. S. 5) ve hippokampüse ait bir posterior segmente ayrılır (Giacomini 1884; Mutel 1923).

Anterior Segment

Anterior segmentte, semilunar girus ve ambient girusta, semianular veya amigdaloid sulkus ile ayrılan iki ayrı çıkıntı görülebilir (B.H. Turner 1981). Semilunar girus, amigdalanın kortikal çekirdeğini kaplar ve anterior perforating substansdan derin bir kıvrım olan endorinal sulkus ile ayrılır. Ambient girusda, tentoryum serebellinin serbest kenarı tarafından yapılan belirgin bir unkal çentik görülmektedir. Ambient girus, rinal sulkus ile sınırlı olan parahipokampal girusun anterior ekstremitesine devam eder. Parahippokampal girusun anterior kısmı, Retzius (1896) ve Klinger (1948) tarafından verruccae gyri hippocampi olarak adlandırılan küçük çıkıntılardan oluşan düzensiz bir yüzeye sahiptir; bu çıkıntıların önemi daha önce izah edilmiştir.

Posterior Segment

Posterior segment hipokampüsün ve subikulumun bir parçasıdır ve parahippokampal girustan unkal sulkus tarafından ayrılır. Unkal sulkusta gizlenmiş bir inferior yüzeye ve temporal lobun medial tarafına ekspoze olan bir medial yüzeye sahiptir.