Die Mammillarkörper sind zwei Strukturen, der mediale Mammillarkern und der laterale Mammillarkern, die sich an der Unterseite des Gehirns befinden und als Teile des limbischen Systems gelten. Beide sind über einen Nervenpfad namens Fornix mit dem Hypothalamus verbunden und weisen eine Reihe von neuralen Projektionen auf, die mit anderen Teilen des Gehirns verbunden sind. Die Mammillarkörper sind auch ein Relais für Signale, die vom Hippocampus und Amygdale zum Thalamus wandern, ein System, das als Papez-Kreislauf bezeichnet wird. Sie sind wichtig für die Gedächtnisverarbeitung, daher können Schäden, die entweder durch physische Zerstörung oder durch Ernährungsmängel verursacht werden, zu Amnesie führen.
Sowohl der laterale als auch der mediale Mammillarkern haben Verbindungen zum Hippocampus und zum Thalamus, die von Nervenfasern durch die Fornix getragen werden. Die Kerne sind mit denselben Teilen des Gehirns verbunden, obwohl jeder mit unterschiedlichen Abschnitten derselben Strukturen verbunden ist. Sie haben auch unterschiedliche Funktionen, da die medialen Mammillarkerne Zellen haben, die je nach Blickrichtung und Geschwindigkeit des Kopfes feuern. Es gibt auch Zellen, die dies im Thalamus und im Hippocampusbereich tun.
Die medialen Kerne der Mammillarkörper bestehen je nach Tierart aus einem bis fünf Unterkernen, während der laterale Mammillarkern die größten Neuronen des Systems enthält. Zelluläre Signale für Kopfbewegung und -winkel im lateralen Kern werden an den Hippocampus weitergeleitet, der einen Theta-Rhythmus erzeugt, der für das räumliche Gedächtnis wichtig ist. Zellen im medialen Mammillarkern feuern nach dem gleichen Muster wie die im Hippocampus, und die Mammillarkörper scheinen diesen Rhythmus an andere Bereiche weiterzugeben.
Schäden an den Mammillarkörpern führen zu Amnesie. Die Untersuchung des Gedächtnisverlustes aufgrund einer solchen Schädigung oder eines Thiaminmangels wurde Ende des 1800. Jahrhunderts untersucht und ist als Wernicke-Korsakov-Syndrom bekannt. Eine Amnesie, die durch einen Verlust von Erinnerungen nach einem traumatischen Ereignis gekennzeichnet ist, ist bei dieser Erkrankung häufig, aber die Langzeiterinnerungen können davon unberührt bleiben. Läsionen in diesem Bereich und anderen Teilen des limbischen Systems werden häufig bei Menschen mit chronischer Amnesie gefunden, und Hypoxie aufgrund von Schlafapnoe kann ebenfalls Schäden verursachen.
Die Mammillarkörper bilden eine entscheidende Komponente der Schaltkreise des Gehirns. Integral mit anderen Bereichen des Gehirns verbunden, hielten Biologen sie für einen weiteren Abschnitt des Hypothalamus. Gedächtnis, Erkennung, räumliches Bewusstsein und die Interpretation des Kontexts von Ereignissen werden beeinträchtigt, wenn der Bereich beschädigt oder dysfunktional ist.