L’hippocampe est l’une des parties clés de notre cerveau. C’est une structure en forme de fer à cheval. Il est responsable du processus de transfert des données de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme. En outre, il est lié aux émotions.
Cette structure cérébrale fait partie du système limbique. Le système limbique est la partie la plus élevée des structures sous-corticales responsables des émotions, de la motivation, des instincts, des fonctions végétatives, de l’apprentissage et de la mémoire.
À l’exception de l’hippocampe, le système limbique comprend l’hypothalamus, la région septale, l’écorce limbique, les noyaux limbiques, y compris l’amygdale, le cerveau antérieur basal, les noyaux septaux, les noyaux thalamiques antérieurs et les noyaux de l’habenula, ainsi que les parties du tronc cérébral et les voies limbiques.
Par ailleurs, le rôle de l’hippocampe dans le système limbique et le système nerveux lui-même est de la plus haute importance. Tout d’abord, l’hippocampe est responsable de la formation, de l’organisation et du stockage des souvenirs (1).
Deuxièmement, il joue un rôle dans le processus de liaison entre les sensations et les souvenirs. Elle est également liée à la consolidation des souvenirs pendant le sommeil.
Position et anatomie de l’hippocampe
Les deux côtés du cerveau sont symétriques, et l’hippocampe est situé dans les deux hémisphères (1). Son anatomie est extrêmement importante pour sa fonction. En effet, cette partie de notre cerveau reçoit des entrées et envoie des sorties par l’intermédiaire du cortex entorhinal. Il s’agit d’une structure positionnée sous la région frontale de l’hippocampe.
Cette partie du cerveau comprend
le CA1-4 ou le segment du cornu ammonis, le subiculum et le gyrus denté.
Plus important encore, les sous-régions de l’hippocampe sont reliées par deux circuits neuronaux
. Ce sont le circuit monosynaptique et le circuit trisynaptique.
Le circuit monosynaptique transmet
des informations du cortex entorhinal au CA1 et il contourne le CA3 et
le gyrus denté.
En revanche, le circuit trisynaptique envoie l’information au gyrus denté par le chemin qui perfore le subiculum. Ensuite, l’information voyage vers CA3 par la voie des fibres moussues.
Fonctions de l’hippocampe
Plusieurs théories visent à prouver l’étendue des fonctions de l’hippocampe. Deux d’entre elles sont les plus marquantes et les plus susceptibles d’être correctes. Ce sont les théories liées à la mémoire et à l’espace (1).
En 1971, une découverte des cellules de l’hippocampe qui font éclater le potentiel d’action a conduit au renforcement de l’hypothèse de la théorie spatiale.
À savoir que ces cellules réagissaient lorsque certains endroits de l’espace étaient touchés. Ce sont ce qu’on appelle les « champs de lieu ». Cette découverte nous a amené à la conclusion que l’hippocampe scrute l’espace et cartographie l’environnement.
En conséquence, l’hippocampe est le centre clé de la navigation spatiale dans notre cerveau.
Ce sont les soi-disant « champs de lieu ». Cette découverte nous a amené à la conclusion que l’hippocampe scrute l’espace et cartographie l’environnement. Par conséquent, l’hippocampe est le centre clé de la navigation spatiale dans notre cerveau.
En revanche, l’hypothèse de la théorie de la mémoire est un peu plus ancienne. À savoir, elle remonte à 1957. Après que des expériences approfondies d’ablation de l’hippocampe aient montré que l’hippocampe est un centre du cerveau responsable de la formation de nouveaux souvenirs, qu’ils soient liés à des événements ou à des faits, cette théorie a gagné en influence.
Aujourd’hui, les scientifiques s’accordent à dire que l’hippocampe est le centre cérébral clé de la mémoire. Cependant, nous ne savons toujours pas exactement avec une certitude de 100% comment les processus de mémoire se produisent. Certains scientifiques pensent qu’il relie les souvenirs aux expériences et que c’est le mode de stockage de ces derniers.
D’autres pensent que le processus ressemble à une remémoration consciente des souvenirs. Selon certaines théories, l’hippocampe contrôle les souvenirs en réduisant les interférences et les chevauchements d’expériences similaires, ce qui favorise les processus d’apprentissage rapides.
Selon une autre théorie, l’hippocampe est un index de notre cerveau et de nos expériences. On pourrait le considérer comme un index de livre qui nous aide à trouver l’information que nous cherchons en quelques secondes.
Intéressant, cette théorie dit que l’hippocampe stocke les éléments, et non l’expérience entière. Cette théorie est contraire à celle qui l’observe comme une mémoire plus une expérience renforcée par des sensations.
De plus, les scientifiques ne sont pas d’accord sur la question suivante . Les souvenirs à long terme deviennent-ils indépendants de cette partie du cerveau ou non ? Le cortex est-il lui-même capable d’effectuer le rappel des souvenirs ?
C’est la question bien connue de la consolidation des systèmes. La principale théorie actuelle dit que l’hippocampe est nécessaire pour le rappel à long terme des souvenirs riches en contexte. En même temps, il n’est pas nécessaire pour les souvenirs sémantiques.
Quand il s’agit d’autres fonctions de
l’hippocampe, on peut dire que son cortex orbitofrontal est lié à la
régulation du stress et des émotions. De plus, les cortex pariétaux postérieurs
sont responsables du traitement spatial, ainsi que des processus cognitifs.
L’hippocampe et notre mémoire
Comme déjà mentionné, l’hippocampe joue un rôle clé dans la création, l’organisation et le stockage de nouveaux souvenirs, ainsi que dans la connexion de certains sentiments et sensations à ces souvenirs (1).
Pour faire simple, une odeur ou une image, ainsi qu’une mélodie, peuvent souvent déclencher un souvenir. C’est l’hippocampe qui joue un rôle dans cette situation.
Différentes sous-régions de l’hippocampe jouent un rôle important dans certains types de mémoire. Par exemple, l’arrière de l’hippocampe est impliqué dans le traitement des souvenirs spatiaux.
Intéressant, la gestion des labyrinthes complexes d’une grande ville, de ses rues en particulier, ainsi que d’autres motifs complexes similaires de type labyrinthe, est liée à la croissance de la région postérieure de l’hippocampe.
L’hippocampe joue également un rôle dans la consolidation de la mémoire pendant le sommeil. Des études montrent qu’un mouvement hippocampique plus actif pendant le sommeil après un certain type d’entraînement ou d’expérience d’apprentissage conduit à une meilleure mémoire le lendemain.
Cela ne signifie pas que les souvenirs eux-mêmes sont stockés dans l’hippocampe à long terme. Au lieu de cela, on pense que l’hippocampe agit comme une forme de centre de livraison.
En termes simples, il reçoit l’information, l’enregistre et la stocke temporairement avant de la livrer à la mémoire à long terme.
Dégâts de l’hippocampe
Si un côté de l’hippocampe est endommagé et détruit, la fonction de mémoire restera presque normale tant que l’autre côté est intact. Il est intéressant de noter que les dommages causés aux deux côtés de l’hippocampe peuvent interférer avec la capacité de former de nouveaux souvenirs, ce qui est connu sous le nom d’amnésie antérograde.
Comme l’hippocampe joue un rôle si important dans la formation de nouveaux souvenirs, les dommages à cette partie du cerveau peuvent avoir un effet sérieux à long terme sur certains types de mémoire (2).
Des dommages à l’hippocampe ont été observés après l’analyse post-mortem du cerveau de patients souffrant d’amnésie. Ces dommages sont liés à des problèmes de formation de souvenirs tels que des dates, des événements ou des noms.
L’effet exact des lésions de l’hippocampe peut varier en fonction de la partie de l’hippocampe qui est touchée. La recherche montre que les dommages à l’hippocampe gauche affectent le rappel des informations verbales, tandis que les dommages à l’hippocampe droit entraînent des problèmes avec les informations visuelles.
De plus, la fonction de l’hippocampe peut décliner avec l’âge. À l’âge de 80 ans, les gens peuvent perdre près de 20 % des connexions nerveuses dans l’hippocampe. Toutes les personnes âgées ne présentent pas cette perte, mais celles qui la présentent ont un moins bon résultat aux tests de mémoire.
Les scans IRM du cerveau humain ont révélé que l’hippocampe humain était réduit d’environ 13 % entre 30 et 80 ans. La dégénérescence des cellules de l’hippocampe a également été liée à l’apparition de la maladie d’Alzheimer (2).
Enfin, il est intéressant d’aborder un cas datant de 1953. A savoir, c’est l’année d’une des premières études de dysfonctionnement de l’hippocampe qui ont été réalisées sur un patient qui souffrait d’épilepsie.
Ce patient a subi une ablation chirurgicale de l’hippocampe, ainsi que des structures environnantes. Le résultat de cette opération a été surprenant à l’époque. A savoir que le patient a conservé toutes ses fonctions cognitives.
Elles étaient presque intactes. Malheureusement, il n’était pas en mesure de créer de nouveaux souvenirs. Cet état est appelé amnésie antérograde. Nous savons maintenant que ce type d’amnésie survient à la suite d’un dysfonctionnement de l’hippocampe.
Regardons ce qui se passe dans le cas de la maladie d’Alzheimer. Une perte importante de cellules dans l’hippocampe a lieu. En conséquence, le patient souffre de déficits de mémoire.
Ces problèmes surviennent dès les premiers stades de la maladie. En outre, le patient perd la capacité de produire de nouvelles cellules dans l’hippocampe, ce qui est lié à la dépression. De plus, cela augmente le stress chez le patient et cette condition est liée à la schizophrénie aussi.
Conséquemment, ces résultats mettent en relation l’hippocampe et les maladies neuropsychiatriques. Elles renforcent la vulnérabilité et la sensibilité des structures de cette région de notre cerveau. De plus, elle met l’accent sur les dangers des lésions, des traumatismes et des blessures de l’hippocampe et de ses segments.
Enfin, les patients qui ont souffert d’un manque d’oxygène dans le cerveau souffrent souvent de dommages à l’hippocampe également. Cela entraîne généralement une amnésie antérograde. D’ailleurs, le traumatisme de l’hippocampe est souvent lié aux crises d’épilepsie, et c’est cette partie du cerveau qui les abrite.
En conséquence, une affection appelée sclérose hippocampique (2) peut survenir. C’est un état de perte des cellules de l’hippocampe.
Conclusion
L’hippocampe une partie de notre cerveau qui ressemble à un fer à cheval. Il a de nombreuses fonctions importantes. Cependant, la plus importante est celle de la mémoire. Plus précisément, il transfère les données de la mémoire à court terme vers la mémoire à long terme.
En conséquence, les dommages causés à l’hippocampe entraînent souvent une perte de mémoire, une incapacité à former de nouveaux souvenirs et la maladie d’Alzheimer.
- Anand KS, Dhikav V. Hippocampe dans la santé et la maladie : Un aperçu. Ann Indian Acad Neurol. 2012 Oct;15(4):239-46. doi : 10.4103/0972-2327.104323. PMID : 23349586 ; PMCID : PMC3548359. Trouvé en ligne à : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548359/
- Wible CG. Physiologie, structure et fonction de l’hippocampe et neuroscience de la schizophrénie : un compte unifié des déficits de mémoire déclarative, des déficits de mémoire de travail et des symptômes schizophréniques. Behav Sci (Bâle). 2013 Jun 21;3(2):298-315. doi : 10.3390/bs3020298. PMID : 25379240 ; PMCID : PMC4217628. Trouvé en ligne à : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4217628/