Stwardnienie hipokampa to choroba, w której komórki nerwowe obumierają, a blizny tworzą się w obszarze mózgu zwanym hipokampem. Wiadomo, że stan ten jest związany z około trzema czwartymi przypadków padaczki płata skroniowego, choroby, w której ludzie doświadczają niezwykłych wrażeń, wraz ze zmienionymi emocjami i zachowaniem, skurczami mięśni, a czasami drgawkami. Pomimo tego silnego związku nie wiadomo, czy stwardnienie hipokampa powoduje padaczkę płata skroniowego, czy padaczkę płata skroniowego powoduje stwardnienie hipokampa. Możliwe, że oba stany są powiązane z inną podstawową nieprawidłowością.
Hipokamp znajduje się w obszarze mózgu zwanym przyśrodkowym płatem skroniowym, gdzie stanowi część tzw. układu limbicznego. Jako część układu limbicznego, który zajmuje się zmysłem powonienia, odczuwaniem strachu i tworzeniem pamięci długotrwałej, hipokamp bierze udział w tworzeniu nowych wspomnień. Uważa się również, że odgrywa ona rolę w tak zwanej nawigacji przestrzennej, procesie, który polega na tym, że jednostki są w stanie zapamiętać i porównać swoją obecną i przeszłą pozycję w środowisku w celu odnalezienia drogi. Podczas gdy miażdżyca w tym obszarze mózgu jest najczęściej powiązana z padaczką płata skroniowego, często zaangażowane są również inne struktury w układzie limbicznym, takie jak ciało migdałowate, które kontroluje uczucie strachu.
Korzystając ze skanów rezonansu magnetycznego (MRI), główną zmianą obserwowaną w hipokampie pod wpływem stwardnienia hipokampa jest zmniejszenie jego rozmiaru. Oglądając próbki hipokampu pod mikroskopem, można zauważyć, że poszczególne komórki nerwowe zostały utracone i rozwinęły się blizny. Uważa się, że to uszkodzenie może być spowodowane nadmiernymi ilościami niektórych neuroprzekaźników, substancji chemicznych przenoszących sygnały między nerwami. Te szczególne neuroprzekaźniki wiążą się ze specjalnymi receptorami na komórkach nerwowych, powodując przedostawanie się wapnia; w nadmiarze przeładowanie wapniem prowadzi do śmierci komórek.
Naukowcy zbadali, czy napady padaczkowe mogą powodować stwardnienie hipokampa. Sugeruje się, że napady pojawiające się w dzieciństwie, takie jak te związane z gorączką, mogą uszkodzić mózg, uszkadzając hipokamp i prowadząc do padaczki płata skroniowego w późniejszym życiu. Podczas gdy niektóre dzieci, które doświadczają takich napadów, mają później stwardnienie hipokampa, większość z nich nie i nie jest możliwe ustalenie, czy stwardnienie rozwinęło się przed pierwszym atakiem. Inna teoria mówi, że defekty w płacie skroniowym mogą predysponować osoby zarówno do stwardnienia hipokampa, jak i napadów padaczkowych. Alternatywnie połączenie czynników dziedzicznych, środowiskowych i rozwojowych może sprawić, że niektórzy ludzie będą bardziej podatni zarówno na epilepsję, jak i stwardnienie hipokampa.