La formation hippocampique : structure et fonctions

Rédigé et vérifié par Psychologue Paula Villasante

Dernière mise à jour : 27 décembre, 2022

Les processus cognitifs, comme l’apprentissage et la mémoire, sont cruciaux pour l’être humain. Dans ces derniers, l’hippocampe joue un rôle important. Il s’agit de l’une des régions qui composent la formation hippocampique.

La formation hippocampique est une structure proéminente en forme de C. Elle se situe dans une partie du ventricule latéral du cerveau. En soi, l’hippocampe se constitue de trois sous-ensembles (CA1 – CA3). Mais la formation hippocampique se réduit-elle exclusivement à l’hippocampe ?

Analyse anatomique de la formation hippocampique

Au XVIème siècle, l’anatomiste Arantius a pour la première fois parlé de l’apparition de la formation hippocampique humaine. Il lui a donné le nom d’hippocampe, qui dérive du mot grec décrivant un cheval de mer.

Cependant, la formation hippocampique ne se réduit pas exclusivement à l’hippocampe. Elle inclut aussi le gyrus denté, le subiculum et le cortex entorhinal.

Ainsi, la formation de l’hippocampe humain mesure environ cinq centimètres. Au milieu, nous pouvons retrouver l’uncus. Il a généralement la forme d’une patte et varie d’un cerveau à un autre.

L’architecture de la formation hippocampique

Le gyrus denté

Le gyrus denté est la partie qui se situe au milieu du cortex cérébral. Il s’agit d’une région corticale trilaminée. Dans la formation hippocampique, il forme une structure typique en forme de C qui est ventralement séparée de la première partie de l’hippocampe et du subiculum par la fissure de l’hippocampe.

La principale couche cellulaire de cette structure est pleine de soma de cellules granulaires. Les dentrites épineuses de ces cellules se ramifient au niveau de la couche moléculaire dentée. Les cellules granulaires et les couches moléculaires représentent, ensemble, la fascia dentata.

La troisième couche la plus interne du gyrus denté s’appelle la couche polymorphique ou hile. À proximité, une fraction de la couche de cellules pyramidales est enfermée par la couche de cellules granulaires.

L’hippocampe

L’hippocampe peut se diviser en trois champs : CA1, CA2 et CA3. Ces champs ont une couche cellulaire principale : la couche de cellules pyramidales. La superficie qui le sépare du lumen ventriculaire est formée d’axones des cellules pyramidales et porte le nom d’alveus. Historiquement, la division de cette région se faisait selon :

• Le stratum lucidum.
• Le stratum radiatum.
• Et le stratum lacunosum/moleculare.

Le stratum lucidum CA3 se compose de fibres qui forment des synapses avec des dentrites au-dessus de la couche de cellules pyramidales. La couche CA2 est relativement compacte. Par ailleurs, elle présente une couche de cellules pyramidales. Ses bords sont difficiles à déterminer.

La couche CA1, de son côté, est un sous-domaine de l’hippocampe. La couche de cellules pyramidales dans cette région peut se sous-diviser en une couche externe et une couche interne.

Subiculum

La couche CA1 et le subiculum forment une zone de transition. Le subiculum peut se diviser en différentes couches :

• À la surface, on voit une épaisse couche moléculaire où les dentrites des cellules pyramidales subiculaires se développent. Cette couche de cellules pyramidales peut à son tour être divisée en deux sous-catégories : l’externe et l’interne.
• Les cellules de la couche externe contiennent une accumulation de pigment lipofuscine dans leurs dentrites apicales.
• Le présubiculum consiste en une couche superficielle qui contient des neurones pyramidaux modifiés.
• Le parasubiculum contient une couche cellulaire difficile à différencier du présubiculum.

Cortex entorhinal

Le terme “cortex entorhinal” est synonyme d’aire de Brodmann. Celle-ci s’étend au niveau du visage jusqu’au milieu de l’amygdale.

Cette zone s’organise en fines couches. Son organisation est un peu différente du reste des zones qui forment le cerveau. On peut surtout distinguer six couches.

La connectivité

Circuit intrinsèque hippocampique

La connectivité de l’information hippocampinque suit un chemin unidirectionnel et glutamatergique qui fait partie d’un circuit fermé. Dans cette chaîne intrinsèque de connexions, le gyrus denté est très important. Il reçoit la plus grande partie des informations qui sont transmises depuis le cortex entorhinal.

Connexions extrinsèques

Le circuit hippocampique extrinsèque se compose de :

• Plusieurs aires corticales
• Le complexe amygdalien
• La région médiale septale
• Le thalamus
• La région supra-mamillaire
• Le noyau monoaminergique du tronc cérébral

Ainsi, il semblerait que l’hippocampe reçoive une information sensorielle depuis une variété de régions corticales. 

Connexions corticales

Ces projections servent principalement à introduire l’information sensorielle dans la formation hippocampique.

Connexions sous-corticales

La fimbria et le fornix forment le système efférent classique de la formation hippocampique. Il existe aussi de grandes connexions entre la formation hippocampique et l’amygdale. D’autres connexions sous-corticales vers la formation hippocampique incluent le complexe médial septal. Enfin, les connexions qui se produisent entre la formation hippocampique et l’hypothalamus s’établissent à travers le subiculum.

Nous avons donc pu voir que la formation hippocampique est un ensemble complexe de zones qui incluent l’hypothalamus. Même si beaucoup de ces recherches ont été effectuées sur des animaux, il est évident que les régions décrites ici forment, principalement, la formation hippocampique humaine.