Hippocampus

Die Bezeichnung Hippocampus stammt aus dem Lateinischen und bedeutet übersetzt Seepferdchen.

Der Hippocampus als eine der wichtigsten Strukturen des menschlichen Gehirns trägt diesen Namen in Anlehnung an seine Seepferdchen-ähnliche Form. Er ist Teil des Telencephalons und findet sich in jeder Hirnhälfte einmal.

Die Bezeichnung Hippocampus stammt aus dem Lateinischen und bedeutet übersetzt Seepferdchen. Der Hippocampus als eine der wichtigsten Strukturen des menschlichen Gehirns trägt diesen Namen in Anlehnung an seine Seepferdchen-ähnliche Form. Er ist Teil des Telencephalons und findet sich in jeder Hirnhälfte einmal.

Das Telencephalon, auch Endhirn genannt, ist der Größte der fünf Hirnabschnitte. Als Teil des zentralen Nervensystems wird das menschliche Gehirn üblicherweise in folgende Abschnitte eingeteilt: Endhirn, Zwischenhirn/Diencephalon, Mittelhirn/Mesencephalon, Hinterhirn/Metencephalon und Nachhirn/Myeloncephalon.

Das Endhirn wird wiederum in rund fünf verschiedene Lappen aufgeteilt. In den Temporallappen (Schläfenlappen) beider Hemisphären sind die Hippocampi am Boden der flüssigkeitsgefüllten Seitenventrikel lokalisiert. Führt man imaginär einen horizontalen Schnitt auf Augenhöhe durch, so stellen sie sich auf der unteren Schnittfläche als eingerollte Struktur dar.

Auch der Hippocampus wird weiter eingeteilt: Gyrus dentatus, Cornu ammonis/Ammonshorn und Subiculum bilden gemeinsam die Formatio hippocampi, eine funktionelle Einheit. Ähnlich der Großhirnrinde besteht auch der Hippocampus aus einer Schichtung von Nervenzellen. Informationen von den Sinnesorganen ausgehend treffen am Gyrus dentatus ein, werden im Ammonshorn selektiert, über das Subiculum weitergeleitet und unterteilt. Darüber hinaus empfängt und leitet der Hippocampus Signale aus und an andere Hirnregionen weiter.

Der Hippocampus stellte die funktionelle Schnittstelle zwischen dem menschlichen Kurzzeit- und Langzeitgedächtnis dar.

Das Bewusstsein nimmt mit Hilfe der Sinnesorgane ununterbrochen eine enorme Vielzahl an Informationen aus der Umwelt wahr. Diese werden an das zentrale Nervensystem weitergeleitet, wo sie von der Großhirnrinde über den entorhinalen Cortex in den Hippocampus gelangen.

Nach Verarbeitung der Inhalte, gelangen sie zum anderen Hippocampus und zu weiteren Strukturen des limbischen Systems, dem vor Allem emotionales und triebgesteuertes Verhalten zugeschrieben wird.

Die gesammelten Eindrücke und Informationen werden im Hippocampus nicht gespeichert, sondern zunächst selektiert und mit bereits erlebtem Eindrücken abgeglichen. Auf diese Weise fungiert der Hippocampus als koordinierender „Mittelsmann“ zwischen neuen Informationen und bereits Bekanntem.

Er formt das menschliche Gedächtnis, indem Inhalte vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis überführt werden. Bereits bestehende Informationen werden abgeglichen und bei vorliegender Varianz modifiziert.

Handelt es sich um wiederholt wahrgenommene oder ähnliche Eindrücke, werden diese zunehmend im Gedächtnis verfestigt. Ihre Relevanz nimmt zu. Doch nicht nur sachliche Informationen werden im Hippocampus verarbeitet, sondern auch emotionale. Die Gefühlsempfindung wird gemeinsam mit anderen Strukturen des limbischen Systems verstärkt.

Die Struktur des Hippocampus ist plastischen Veränderungen unterworfen. So können neue Verbindungen zwischen den einzelnen Nervenzellen für eine schnellere Überführung von Informationen ins Langzeitgedächtnis sorgen.

Lesen Sie hier mehr zum Thema: Langzeitgedächtnis

Bei einem Teil der an einer Depression erkrankten Menschen konnte eine Größenabnahme (Atrophie) des Hippocampus in Studien beobachtet werden. Dabei waren vor allem Menschen mit chronischen (über viele Jahre anhaltende) Depressionen oder Menschen mit einem sehr frühen Erkrankungsbeginn (bereits im frühen Erwachsenenalter) betroffen.

Im Rahmen einer Depression kommt es zu einer Veränderung der Konzentration der Nervenbotenstoffe Noradrenalin und Serotonin. In der Folge wird die Signalübertragung zwischen den Nervenzellen abgeschwächt und Nervenzellen bilden sich zurück und schrumpfen.

Gleichzeitig werden keine weiteren Nervenzellen im Gyrus dentatus (Teil des Hippocampus) gebildet. Diese Prozesse können durch eine in der Entwicklung einer Depression stressbedingte Ausschüttung des Stresshormons Cortison weiter verstärkt werden.

Aus diesen genannten Gründen kommt es zu einer Schrumpfung des Hippocampus bei Patienten mit chronischen Depressionen. Dabei sind die Prozesse im Hippocampus bei einer adäquaten medikamentösen Therapie anfangs noch reversibel.

Dieses Thema könnte für Sie ebenfalls interessant sein: Medikamente gegen Depression

Der Hippocampus stellt das Zentrum für Lern- und Gedächtnisprozesse im Gehirn dar. Dabei überführt er Informationen vom Kurzzeit- ins Langzeitgedächtnis. Aus diesem Grund ist der Hippocampus eine der ersten Strukturen im Gehirn, die bei Morbus Alzheimer betroffen sind.

Während die genauen Ursachen für die Entwicklung von Morbus Alzheimer noch ungeklärt sind, gilt es als sicher, dass es durch die Ablagerung von Protein-Abbauprodukten (-Amyloid-Plaques, Tau-Fibrillen) zur Störung der Signalübertragung zwischen Nervenzellen kommt. Durch die fehlende Signalübertragung zwischen den Nervenzellen kommt es zur Rückbildung (Atrophie) des Hirngewebes.

Bereits im frühen Stadium der Erkrankung lassen sich diese Ablagerungen der oben genannten Protein-Abbauprodukte im Hippocampus feststellen. Dadurch werden wichtige Lern- und Gedächtnisprozesse gestört. Vor allem das Kurzzeitgedächtnis ist dabei zu Beginn der Erkrankung häufig betroffen. Im weiteren Verlauf kann zudem eine Hippocampus-Atrophie (vermindertes Wachstum der Zellen im Hippocampus mit Schrumpfung des Hirngewebes) auftreten.

Weitere mögliche Ursachen dieser Erkrankung lesen Sie unter: Ursachen von Alzheimer

Eine Sklerose des Hippocampus, auch Hippocampussklerose genannt, geht mit einem großen Nervenzellverlust einher und wird gehäuft mit der Temporallappenepilepsie assoziiert. Eine Sklerose bezeichnet einen degenerativen Prozess, der mit einer Verhärtung einhergeht. Bestimmte Gewebe oder Organe wandeln sich in funktionsloses, sklerosiertes Gewebe um.

Bei den eindeutig anatomisch lokalisierbaren Epilepsieformen stellt die Temporallappenepilepsie die prozentual größte Variante dar. Typische Symptome sind ein vorausgehendes unangenehmes Gefühl im Verdauungstrakt, anschließender wiederholter, kurzer Bewusstseinsverlust mit rhythmisch-schmatzenden Bewegungen des Mundes und sich ausbreitenden Körperbewegungen.

In einem Großteil der Fälle findet sich als Ursache der Epilepsie eine sogenannte mesiale temporale Sklerose mit unterschiedlich ausgeprägtem Ausfall von Nervenzellen. Eine mögliche Therapieoption der Sklerose ist die operative Entfernung, bei der die nachlassende Gedächtnisfunktion eine zu kalkulierende Nebenwirkung darstellt.

Auch bei demenziellen Erkrankungen kann eine zunehmende Sklerosierung der Hippocampusregion beobachtet werden.

Lesen Sie zu diesem Thema mehr in unserem Artikel: Demenz

Bei einer Epilepsie kommt es zu einer Übererregung von Neuronen im Gehirn, was sich durch zahlreiche Symptome bemerkbar macht. Ein häufiger Ursprungsort der Übererregung bei einer Temporallappen-Epilepsie stellt dabei der Hippocampus dar.

Durch die langfristige Überregung der Nervenzellen kommt es zu einem Absterben der Nervenzellen sowie einem Umbau des Gewebes mit zunehmender Vernarbung im Bereich des Hippocampus (sog. Ammonshornsklerose).

Gleichzeitig stellt der Hippocampus auch eine Zielstruktur in der Behandlung einer Temporallappen-Epilepsie mit Hilfe einer tiefen Hirnstimulation dar. Diese Therapie-Option ist bei Versagen der medikamentösen Therapie indiziert. Dabei kommt es durch eine gezielte Stimulation von Hirnstrukturen im Hippocampus mit einer niedrigen Stromstärke zu einer Abnahme der Übererregbarkeit der Nervenzellen.

Wenn Sie weitere Interesse an diesem Thema haben, dann lesen Sie unseren nächsten Artikel unter: Epileptischer Anfall

Als Hippocampus-Atrophie wird ein Gewebeschwund durch eine Abnahme der Zellzahl im Bereich des Hippocampus bezeichnet. Dieser Gewebeschwund kann zahlreiche Ursachen haben und mit Hilfe einer Bildgebung (Computertomographie, Magnetresonanztomographie) nachgewiesen werden.

Eine häufige Ursache für eine Atrophie des Hippocampus stellt der Morbus Alzheimer dar. Bei dieser Erkrankung kann bereits in frühen Stadien eine relevante Atrophie des Hirngewebes festgestellt werden. Der Nachweis mittels Bildgebung ist dabei ein wichtiger Baustein in der Diagnostik des Morbus Alzheimer.

Eine weitere Ursache für eine Hippocampus-Atrophie sind chronische Depressionen. Dabei kommt es jedoch häufig erst in einem fortgeschrittenen Stadium der Depression zu einer sichtbaren Atrophie des Gewebes.

Vor allem der häufige Einfluss von Stress sowie psychische Kindheitstraumata können das Wachstum des Hippocampus dabei deutlich hemmen.

Zudem kann auch ein stattgefundener (stummer) Schlaganfall für einen Gewebeschwund im Bereich des Hippocampus führen. Durch die mangelnde Blutversorgung der Nervenzellen im Rahmen eines Schlaganfalls kommt es dabei zu einem Absterben dieser Zellen und einer anschließenden Vernarbung des Gewebes.

Die Magnetresonanztomographie, auch MRT vgenannt, ist die bildgebende Diagnostik der Wahl bei der Beurteilung möglicher krankhafter Veränderungen im Gehirn, also auch der Hippocampusregion im Schläfenlappen. Im Rahmen einer Epilepsiediagnostik können bereits kleine Läsionen oder Auffälligkeiten frühzeitig erkannt und therapiert werden. Im MRT vom Gehirn wird der Hippocampus als mehrfach geschichtete, schneckenförmig eingerollte Struktur gezeigt. Krankhafte Veränderungen stellen sich als Signalvermehrung, bzw. –anreicherung dar. Der Untergang von Nervenzellen und die Sklerosierung des Hirngewebes können auf diese Weise bildlich detektiert werden.

Lesen Sie weitere Informationen zu diesem Thema unter: MRT vom Gehirn