Hippocampus

Der Hippocampus ist eine paarige Hirnstruktur, die zum limbischen System gehört. Sie ist vor allem an der Gedächtnisbildung beteiligt. Hier werden wahrscheinlich Informationen aus dem Kurzzeitgedächtnis (primäres Gedächtnis) in das Langzeitgedächtnis übertragen.

Der Hippocampus liegt am Innenrand des kaudalen Temporallappens. Er gehört zum Archicortex und ist dessen größter Teil.

2.1. Morphologie

Der Hippocampus besteht aus mehreren Strukturen. Deshalb spricht man auch von einer "Hippocampusformation" oder "Formatio hippocampi". Im Querschnitt (frontal) unterscheidet man drei Bereiche:

• Gyrus dentatus
• Cornu ammonis (Ammonshorn) und
• Subiculum.

Der "eigentliche" Hippocampus ("Hippocampus proprius") mit seinen vier Feldern CA1 bis CA4 entspricht dabei dem Ammonshorn. Das rostrale Endstück des Hippocampus bildet im Schläfenlappen eine tatzenähnliche Struktur, den Pes hippocampi.

Vergleicht man die eingerollte Rindenstruktur des Hippocampus mit einem Seepferdchen, dann entspricht der Gyrus dentatus dem distalen Teil des "Schwanzes". Das Subiculum ist der Übergangsbereich vom dreischichtigen, archicorticalen Hippocampus zum sechsschichtigen Neocortex. Es liegt zwischen der CA1-Region des Ammonhorns und dem Cortex entorhinalis.

2.2. Topographie

Der Hippocampus liegt im medialen Temporallappen und grenzt nach lateral an das Unterhorn des Seitenventrikels. Rostral befindet sich das Corpus amygdaloideum. Das kaudale Ende des Corpus callosum stellt die hintere obere Begrenzung dar. Mit dem Fornix zieht er unterhalb des Balkens in einem Bogen zu den Corpora mamillaria.

Das auf dem Balken liegende Indusium griseum wird häufig als Fortsetzung des Hippocampus verstanden, da sich der Hippocampus in der Entwicklung zunächst auf dem Balken befindet und erst später durch die Hemisphärenrotation nach kaudal gelangt.

2.3. Afferenzen

Der Hippocampus erhält seine Afferenzen über den Tractus perforans von der Area entorhinalis. Der Tractus perforans grenzt an das Stratum moleculare des Gyrus dentatus und des Cornu ammonis an. In das Stratum moleculare ragen wiederum Dendriten der Körnerzellen und der Pyramidenzellen hinein. Weitere Afferenzen kommen aus dem Thalamus, dem Gyrus cinguli sowie aus dem Corpus amygdaloideum und Neocortexarealen.

2.4. Efferenzen

Die Efferenzen (Axone der Pyramidenzellen) verlaufen im peripher gelegenen Alveus, der sich dann über die Fimbria hippocampi in der Fornix fortsetzt. Die Fornix endet in den Corpora mammillaria (siehe: Papez-Neuronenkreis) und gibt zudem Fasern an den Hypothalamus, das Corpus amygadoideum und an die Septumkerne ab.

2.5. Informationsfluss

Vereinfachend dargestellt nimmt ein Großteil der Informationen, die im Hippocampus verarbeitet werden, folgenden Weg: Über den Tractus perforans gelangen Informationen zum Gyrus dentatus. Von dort erfolgt eine Weiterverarbeitung im Cornu ammonis, bevor die Informationen dann über das Subiculum zur Fornix gelangen und an weiterführende Strukturen übergeben werden.

Der Hippocampus ist Teil des Archicortex. Daher unterscheidet man 3 bzw. 4 Schichten, im Gegensatz zum sechsschichtigen Neocortex.

3.1. Schichten des Gyrus dentatus

Im Gyrus dentatus gibt es 3 Schichten:

• Stratum moleculare: Führt analog zum Cornu ammonis die Afferenzen aus der Regio entorhinalis
• Stratum granulare: Enthält die Zellkörper der Körnerzellen
• Stratum multiforme: Enthält u.a. die Axone der Körnerzellen (Moosfasern). Diese stehen mit den Pyramidenzellen im Stratum lucidum in CA3 (s.u.) in Verbindung.

3.2. Schichten des Cornu ammonis

Von innen nach außen ergeben sich folgende 4 Schichten:

• Stratum moleculare: Führt Afferenzen aus der Regio entorhinalis (über den Tractus perforans) sowie Dendriten der Zellen aus dem Stratum pyramidale
• Stratum radiatum: Dort terminieren sogenannte Schaffer-Kollateralen, über die Pyramidenzellen aus CA3 Pyramidenzellen aus CA1 aktivieren können.
• Stratum pyramidale: Beinhaltet die Zellkörper der Pyramidenzellen. Es wird in die Felder CA1, CA2, CA3 und CA4 (Endplatte) gegliedert.
  • Im Feld CA3 liegt zwischen Stratum radiatum und dem Stratum pyramidale noch das Stratum lucidum. Im Stratum lucidum liegen Moosfasern, die En-passant-Synapsen mit den Pyramidenzell-Dendriten ausbilden.^[1]
• Stratum oriens: Enthält u.a. basale Dendriten der Pyramidenzellen sowie Korbzellen. Diese hemmen die Pyramidenzellen.

Menschlicher Hippocampus, histologisches Präparat

Da der Hippocampus ein wichtiger Bestandteil für die Gedächtnisbildung ist, können bei der Zerstörung beider Hippocampi keine Informationen mehr vom Kurzzeit- in das Langzeitgedächtnis gelangen. Dies spielt vor allem beim Morbus Alzheimer eine Rolle: Man nimmt an, dass der Untergang von Neuronen im Hippocampus (und der angrenzenden Area entorhinalis im Gyrus parahippocampalis) zu den charakteristischen Merkfähigkeitsstörungen führt.

Weiterhin neigen die Neurone des Hippocampus zu Spontanentladungen, so dass es z.B. bei Tumoren zu epileptischen (komplex-fokalen) Anfällen kommen kann.

Man vermutet, dass eine Unteraktivität der Neurone von Hippocampus und Gyrus parahippocampalis zur Entstehung von Schizophrenie beitragen kann.

• Aumüller et al., Duale Reihe Anatomie, Thieme Verlag, 2. Auflage, 2010
• Trepel, Neuroanatomie – Struktur und Funktion, Urban & Fischer, 5. Auflage, 2012