Гіпокамп, відділ мозку тварин і людини, що обробляє просторову інформацію про навколишнє середовище, тим сильніше розвинений, ніж більш великими індивідуальними ділянками володіють живі істоти і чим активніше вони ці ділянки використовують. Спостереження за природними популяціями ссавців і птахів, а так само лабораторні експерименти дозволили зробити висновок про сонаправленнимі змін розміру гіпокампу і активності поведінки, пов'язаної з переміщенням і орієнтацією.
Гіпокамп також відповідає за зберігання і обробку просторової інформації, будучи чимось на зразок нейронної карти навколишнього середовища (див. Подання про простір є вродженим. »Елементи», 21.06.10). Реєстрація послідовності електричних імпульсів «клітин місця». розташованих в гіпокампі, дозволяє простежити, як тварина орієнтується і запам'ятовує пройдений шлях.
В оглядовій статті співробітника біологічного факультету МГУ ім. М.В. Ломоносова В.А. Яскині представлено безліч прикладів паралельної зміни розміру гіпокампу і просторового поведінки ссавців і птахів.
Птахам, яким властивий гніздовий паразитизм, також потрібно розвинений гіпокамп, щоб заздалегідь доглянути і запам'ятати розташування гнізд, куди вчасно потрібно буде відкласти яйця і де їх пташенят в подальшому будуть пестити наївні прийомні батьки. Характерно, що з трьох видів американських волової птахів. які проживають в одному ареалі і мають подібну екологію, до гнездовому паразитизму схильні тільки два - і якраз у них виявлено більш розвинений гіпокамп. Також треба відзначити, що пошуки гнізд потенційних господарів - завдання матері, тому у самок-паразіток гіпокамп крупніше, ніж у самців, і ще сильніше збільшується в сезон відкладання яєць.
Зате самцям полігамних пенсільванських полівок - власникам за їхніми мірками великих угідь, населених багатьма дружинами - необхідний більш масивний гіпокамп, ніж самкам, кожна з яких займає тільки частину цієї території. У моногамних соснових полівок. сімейна пара яких на рівних володіє однією ділянкою, статевого диморфізму за розміром гіпокампу не спостерігається.
У мігруючого підвиду білоголової горобиної вівсянки Zonotrichia leucophrys gambelii гіпокамп крупніше, ніж у її осілого родички Z. l. nuttalli. Та й поштові голуби мають рекордний гіпокамп серед інших порід того ж виду.
В.А. Яскині звертає увагу на те, що розмір гіпокампу варіює протягом життя: сезонні зміни величини індивідуального ділянки і рухової активності стимулюють просторову пам'ять і призводять до збільшення гіпокампу (але ніяк не пов'язані з масою довгастого мозку, взятого в якості контролю).
Довгий час вважалося, що птахи та ссавці мають постмітотічний. тобто неоновлювані протягом життя мозок - «нервові клітини не відновлюються!» Однак до сьогоднішнього дня отримані численні дані, що вказують на наявність «дорослого» нейрогенезу. Виходячи з цього, описані оборотні зміни розміру гіпокампу можуть пояснюватися як загальним фізіологічним станом тварин, так і народженням нових нейронів.
Наприклад, циклічне варіювання розміру гіпокампу полівок і бурозубок, провідних взимку підсніжний спосіб життя, пов'язане, в тому числі, із загальними коливаннями вмісту води, яка наповнює тканини організму: менше взимку і більше влітку.
Приріст гіпокампу в період його затребуваності може бути викликаний збільшенням числа і активним розвитком обслуговуючих нейрони клітин глії. які оточують власне нейрони та здійснюють допоміжні функції: трофічну, опорну, захисну.
Але ряд робіт свідчить про зростання щільності і загального числа самих нейронів при збільшенні гіпокампу.
Одним з факторів, що впливають на структурні зміни мозку, є тривалість світлового дня. Існують дані, що показують, що тварини, вирощені в штучних умовах з довгим (річним) світловим днем, більш здібні до просторового навчання в порівнянні з тими, хто виріс при зимовому фотоперіоде.
Рівень статевих гормонів теж впливає на величину гіпокампу і здатність до орієнтування в просторі: в деяких експериментах більш обдарованими в цьому плані виявилися дорослі самці, а також самки, ін'ецірованние чоловічим статевим гормоном тестостероном.
Активні фізичні вправи, як і тренування, спрямовані на орієнтування в просторі, самі по собі можуть стимулювати нейрогенез в гіпокампі. Наприклад, підвищення рухової активності лабораторних звірків при бігу в моціон колесі або тренування просторової пам'яті у водному лабіринті (навчання у водному лабіринті можна подивитися тут. 5-денне навчання дикої миші пошуку прихованої в каламутній воді платформи - єдиного місця, куди можна вибратися з басейну) розвивають гіпокамп.
Томографічні дослідження мозку лондонських таксистів, включені навіть у Вікіпедію. показали, що гіпокамп таксистів, особливо досвідчених, крупніше, ніж у інших людей. Поки незрозуміло, чи допомагає спочатку важкий гіпокамп стати його власникові професійним таксистом, або постійний пошук найкоротшого шляху призводить до зростання цього відділу мозку. У той же час водії автобусів, чітко наступні заданому маршруту, не мають настільки розвиненого гіпокампу, а постійне користування GPS-навігатором і зовсім може служити додатковим фактором ризику розвитку хвороби Альцгеймера. приводить до повного загасання свідомості.
Дослідження мозку людини підтверджують тісний зв'язок хвороби Альцгеймера з ураженням гіпокампу. На ранніх стадіях хвороби, що розвивається, як правило, у людей старше 65 років, спостерігається розлад короткочасної пам'яті, потім слід порушення інших функцій організму, в тому числі орієнтування в просторі. Однак досліди з лабораторними мишами і щурами показують, що якщо старих, які втратили жвавість мозкової діяльності тварин піддавати регулярним руховим навантаженням, то у них покращиться і стан гіпокампу, і - паралельно - здатність до навчання. Тому і людям з хворобою Альцгеймера та іншими когнітивними порушеннями лікарі рекомендують активно освоювати простір: здійснювати тривалі піші прогулянки - щоб підтримувати свій мозок (мабуть, саме гіпокамп) в «розумному» стані.