海马是人类和其他哺乳类动物的大脑的一个主要组成部分。它属于边缘系统，扮演重要的角色，在长期记忆和空间导航。大脑皮层，这是密切相关的像是成对的结构，在左侧和右侧大脑的镜像两半。在人类和其他灵长动物，海马位于内皮层在表象之下的内侧颞叶。
阿尔茨海默病患者海马是第一次遭受损害 ； 大脑的地区之一内存问题和迷失方向出现的第一个症状之一。海马的损害也可以因饥饿氧气 (缺氧)、 脑炎或内侧颞叶癫痫。广泛的海马受损的人可能会遇到健忘症 — — 无法形成或保留新的记忆。
啮齿动物，海马已研究了广泛脑负责空间记忆和导航系统的一部分。许多神经元在大鼠和小鼠海马位置细胞作为响应： 他们就是消防猝发的动作电位时通过其环境的特定部分的动物。海马位置细胞交互广泛与头朝向细胞，其活动作为惯性的指南针，与邻近的嗅皮质中网格单元格。
由于不同的神经元细胞类型被整齐地组织成海马中的图层，它有经常被用作模型系统研究神经生理学。神经可塑性称为长时程增强 (LTP) 是第一次的形式发现海马中发生，往往在这种结构进行了研究。LTP 是人们普遍认为是主要的记忆储存在大脑中神经机制之一。
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