El hipocampo, llamado así porque su forma se asemeja vagamente a la de un caballito de mar, es responsable de codificar recuerdos a largo plazo y ayudar con la navegación espacial. Es una de las partes filogenéticamente más antiguas del cerebro, y la primera parte elegida para ser replicada artificialmente como una prótesis cerebral. Se sabe que el hipocampo está asociado con la consolidación de recuerdos episódicos, que son recuerdos de eventos experimentados personalmente y sus emociones asociadas. A diferencia de los recuerdos semánticos de hechos abstractos y sus asociaciones, los recuerdos episódicos pueden representarse como historias. El daño al hipocampo resulta en la incapacidad de formar nuevos recuerdos episódicos a largo plazo, aunque aún se pueden aprender nuevos recuerdos de procedimientos, como secuencias motoras para las tareas cotidianas.
En la esquizofrenia y ciertos tipos de depresión severa, el hipocampo se encoge. El hipocampo también se conoce como una de las partes del cerebro más estructuradas y estudiadas, por lo que se eligió para la emulación protésica. Aunque no se conocen los algoritmos neuronales exactos, se han modelado en su totalidad. Debido a que el hipocampo es tan viejo, la evolución lo ha optimizado ampliamente y es básicamente el mismo en todas las especies de mamíferos. Es por eso que fue posible diseñar una prótesis de hipocampo a través del estudio exhaustivo de hipocampo de rata suspendido en el líquido cefalorraquídeo.
Para la navegación, el hipocampo contiene “células de lugar” que se activan según la ubicación percibida del animal. Se puede argumentar que estas células existen en el hipocampo porque los recuerdos deben emplearse para determinar la ubicación actual a partir de variables más fundamentales como la orientación y la velocidad. La activación de estas células de lugar se ha observado en humanos que navegan por ciudades de realidad virtual. Se requiere un hipocampo intacto para muchas tareas de navegación espacial. El hipocampo se asociaba originalmente, incorrectamente, con el sentido del olfato, que en realidad es procesado por la corteza olfatoria.