Architecture cellulaire et structures principales
Sur le plan anatomique et histologique, l'hippocampe comprend plusieurs régions et populations cellulaires clés :
- Champs de l'hippocampe (CA1–CA3) : ils sont constitués principalement de cellules pyramidales.
- Gyrus denté : il abrite les cellules granulaires.
- Éléments de conduction : le tractus perforant, les fibres moussues et les collatérales récurrentes de Schaffer, qui forment des synapses avec les dendrites des cellules pyramidales du champ CA3.
- Structures accessoires : l'alveus de l'hippocampe (alveus hippocampi) et la frange (fimbria hippocampi).
Les interneurones (neurones d'association) de l'hippocampe et du gyrus cingulaire jouent un rôle important. Ils ne sont pas rattachés à une couche cellulaire spécifique. Sur le plan biochimique, ces cellules contiennent non seulement le principal médiateur inhibiteur, le GABA, mais aussi des protéines liant le calcium et divers neuropeptides.
Système de fibres afférentes
L'hippocampe reçoit des signaux de multiples sources, formant un vaste réseau afférent :
- Fibres entorhinales. Il s'agit de la principale source d'information. La région entorhinale (champ 28 de Brodmann, allicortex) est située dans le gyrus parahippocampique et fait office de « porte d'entrée » entre le néocortex et l'hippocampe. La majorité des fibres forment la voie perforante qui traverse le subiculum de l'hippocampe (subiculum). Ces fibres sont glutamatergiques (excitatrices) et se terminent sur les branches distales des dendrites des cellules pyramidales et granulaires.
- Fibres septales. Elles proviennent du septum médial et de la bande diagonale de Broca. Les axones cholinergiques se ramifient de manière diffuse, tandis que les axones GABAergiques se terminent strictement sur les interneurones inhibiteurs de l'hippocampe.
- Fibres commissurales. Elles relient l'hippocampe droit et l'hippocampe gauche. Elles prennent naissance dans les cellules pyramidales de CA3 et les cellules moussues des portes du gyrus denté, et se terminent sur les dendrites proximaux des neurones du côté opposé.
- Afférences du tronc cérébral. Fibres catécholaminergiques provenant de divers noyaux du tronc cérébral, se distribuant de manière diffuse dans l'hippocampe.
Voie trisynaptique et contrôle inhibiteur
La transmission du signal excitateur (le glutamate) dans l'hippocampe est strictement ordonnée et se déroule en trois étapes successives :
- Première synapse : Le cortex entorhinal transmet l'impulsion aux cellules granulaires du gyrus denté.
- Deuxième synapse : Des cellules granulaires, le signal passe par le système des fibres moussues vers les cellules pyramidales du champ CA3.
- Troisième synapse : Les axones des cellules CA3 émettent des collatérales récurrentes de Schaffer qui excitent les cellules pyramidales du champ CA1.
À chacune de ces trois étapes, cette cascade est contrôlée par des interneurones inhibiteurs GABAergiques. Ils sont localisés sur le corps des neurones excitateurs (cellules en paniers), sur les segments initiaux de leurs axones (cellules en candélabre) ou directement sur les dendrites.
Voies efférentes et connexions fonctionnelles avec l'amygdale
Les signaux de sortie sont formés par les axones du champ CA1, qui se dirigent vers le subiculum (subiculum). De là, les fibres se rassemblent dans la frange de l'hippocampe pour passer dans le fornix (fornix), qui constitue la principale voie efférente. Contournant le diencéphale, le fornix atteint les corps mamillaires (corpus mamillare), reliant ainsi l'hippocampe à l'hypothalamus et au système nerveux végétatif.
L'amygdale (corpus amygdaloideum) est étroitement liée à l'hippocampe. Ses zones médiale et latérale appartiennent au système limbique. La principale voie efférente de l'amygdale est la strie terminale (stria terminalis), qui se divise pour se projeter sur la région du septum pellucidum, l'hypothalamus rostral et les noyaux de l'arête (habénula).
Fonctions de l'amygdale : lors de sa stimulation, elle induit un état d'affect aigu (colère, agression) qui s'accompagne toujours de manifestations végétatives (élévation de la pression artérielle, tachycardie, accélération de la respiration). De plus, ses noyaux modulent le comportement alimentaire et sexuel et, par l'intermédiaire du noyau dorsal du thalamus, l'amygdale interagit avec le cortex orbitofrontal.
Pour mémoriser la voie trisynaptique : « Entorhinal Zima Freeze Shaffer Pyramids » (en russe) — Cortex entorhinal → Cellules granulaires → Fibres moussues → Pyramides CA3 → Collatérales de Schaffer (vers CA1).
À étudier également sur le sujet
- Cytoarchitectonique et limites des champs CA1–CA3 de l'hippocampe.
- Différences morphologiques entre interneurones inhibiteurs : cellules en paniers vs cellules en candélabre.
- Projections de l'amygdale : topographie de la strie terminale (stria terminalis) et connexions avec les noyaux de l'habénula.
- Profil neurochimique des afférences septales : influences cholinergiques et GABAergiques sur l'hippocampe.
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