היפוקמפוס

תפקיד ההיפוקמפוס בזיכרון

להיפוקמפוס יש תפקיד חשוב ברכישה של זיכרונות חדשים אודות עובדות ואירועים. 
ההיפוקמפוס משתתף בתהליכים הקשורים לזיכרון לטווח ארוך ולכן פגיעה בו גורמת לפגיעה בזיכרון.
לדעת חוקרים מסוימים, ההיפוקמפוס הוא חלק ממערכת זיכרון גדולה של האונה הצידית, האחראי על זיכרון דקלרטיבי (זיכרון הצהרתי, זכרונות אשר ניתן להביעם בצורה מילולית מפורשת - לרבות, למשל, זיכרון סמנטי בנוסף לזיכרון אירועי). 
ישנן ראיות לכך שלמרות שצורות זיכרון אלו פעמים רבות נשארות לכל החיים, ההיפוקמפוס מפסיק למלא תפקיד קריטי ביצירת זכרונות לאחר תקופה של התגבשות זיכרון (קונסולידציה). כאמור, התוצאה של נזק להיפוקמפוס מתבטאת בקשיים ביצירת זכרונות חדשים (אמנזיה אנטרוגרדית), ולרוב גם משפיעה על הגישה לזכרונות שנוצרו לפני הנזק (אמנזיה רטרוגרדית).

השלכות של פגיעה בהיפוקמפוס על הזיכרון

ישנם מספר היבטים של הזיכרון אשר אינם מושפעים מנזק בהיפוקמפוס – ובהם היכולת ללמוד מיומנויות חדשות (לדוגמה נגינה בכלי מוזיקלי), דבר המצביע על כך שיכולות כאלה תלויות בסוגים אחרים של זיכרון (זיכרון פרוצדורלי) ואזורים אחרים של המוח.
בעוד שאנשים עם פגיעה משמעותית בהיפוקמפוס יוכלו ללמוד לבצע מטלות חדשות, הם לא יהיו מסוגלים לזכור שהם עשו זאת.
דוגמה לכך היא המקרה של Henry Molaison הידוע בכינוי .H.M או ה"מ. בגיל 27 ה"מ עבר ניתוח להפחתת התקפי אפילפסיה, שבמהלכו הוסרו חלקים מן ההיפוקמפוס שלו. כתוצאה מכך הוא היה מסוגל לזכור רק אירועים מהעבר הרחוק שלו. בעקבות חוסר היכולת שלו לאחסן מידע חדש בזיכרון לטווח ארוך, הוא המשיך לחשוב כי הוא חי בשנת 1953 שבה התרחש הניתוח. עם זאת, הוא עדיין היה מסוגל ללמוד מיומנויות חדשות. 
למוליך העצבי אצטילכולין חשיבות בהתפתחות מחלת אלצהיימר, שהיא הפרעה הרסנית, המשפיעה על אוכלוסייה מבוגרת על ידי פגיעה בזיכרון ובתפקודים קוגניטיביים אחרים. נוירונים (תאי-עצב) במוח הקדמי, המייצרים אצטילכולין נוטים להדרדר בקרב חולי אצלהיימר, אשר כתוצאה מכך סובלים ממחסור במוליך העצבי. ככל שמיוצר פחות אצטילכולין, כך אבדן הזיכרון בקרב החולים גדול יותר. נזק להיפוקמפוס יכול להיווצר גם כתוצאה ממחסור בחמצן (אנוקסיה) וכן במקרי אנצפליטיס.

תפקיד ההיפוקמפוס בזיכרון מרחבי ובניווט

ההיפוקמפוס מקבל מידע מרחבי מהאונה הקודקודית.
ישנם ממצאים המצביעים על כך שההיפוקמפוס ממלא תפקיד באחסון ועיבוד מידע מרחבי. מחקרים שבוצעו על חולדות מצביעים על קיומם של נוירונים המכונים תאי מיקום (place cells) – תאים אלה פעילים כאשר החיה נמצאת באזור מסוים בסביבה, אזור זה מכונה השדה המרחבי של התא. גילוי תאים אלו הוביל לרעיון כי ייתכן שההיפוקמפוס מתפקד כמפה קוגניטיבית – ייצוג עצבי של המרחב הסביבתי – אשר מאפשר למצוא דרכים חדשות וקיצורי-דרך להגעה ממקום למקום. מחקרים בחיות הראו כי נדרש היפוקמפוס ללא פגם לביצוע משימות זיכרון מרחביות פשוטות (כגון מציאת הדרך חזרה למיקום חבוי). 
ללא היפוקמפוס המתפקד בצורה מלאה, בני אדם אינם מסוגלים לזכור בצורה טובה מקומות בהם היו או איך להגיע למקומות אליהם הם מועדים. אנשים מסוימים מציגים יכולת טובה יותר מאחרים במציאת דרכים ובניווט. הדמיה מוחית מראה כיום כי לאנשים אלו יש היפוקמפוס פעיל יותר בזמן הניווט. 
נהגי המוניות של לונדון נדרשים ללמוד מספר גדול של מקומות – ולדעת את הדרך הישירה ביותר ביניהם (להבדיל מנהגי המוניות הישראלים, עמיתיהם הלונדונים נדרשים לעבור מבחן נוקשה של ידע לפני קבלת הרישיון לנהוג באחת המוניות הלונדוניות המפורסמות). אחד המחקרים הראה כי חלק מההיפוקמפוס גדול יותר בקרב נהגים אלו, בהשוואה לציבור הרחב, וכי לנהגי מוניות מנוסים יותר יש היפוקמפוס גדול יותר. ייתכן כי לאנשים שמראש היה להם היפוקמפוס יחסית גדול יותר, היה קל יותר להפוך לנהגי מוניות. כמו כן נראה כי מציאת קיצורי דרך כדרך להתפרנס יכולה לגרום להיפוקמפוס שלנו לגדול. ההיפוקמפוס הוא אחד משני האזורים היחידים במוח שידוע שיש בהם תהליך של נוירוגנזה, צמיחת נוירונים חדשים במוח מפותח. האזור השני הוא פקעת ההרחה.