Hvis hjernen var et selskab, ville hypothalamus være som "Utilities" afdelingen. Mens meget kredit og opmærksomhed går hen imod dele af hjernen, der kommunikerer, skaber og handler, er hypothalamus ansvarlig for opvarmning, vandstrømning og andre grundlæggende ting, der holder hele systemet kørende.
Den grundlæggende funktion af hypothalamus kan opsummeres med ordet homeostase, hvilket betyder at holde kroppens indre tilstand så konstant som muligt.
Hypothalamus hindrer os i at være for varmt, for koldt, overfødt, underfødt, for tørstigt og så videre.
Mens hypothalamus generelt er ansvarlig for at holde os i en stabil tilstand, er der tidspunkter, som denne tilstand skal ændre. Når du er i en øjeblikkelig livstruende situation, behøver du måske ikke at tænke på hvor sulten du er. Det limbiske system, der er intrisk involveret i følelser, kommunikerer tæt sammen med hypothalamus, hvilket resulterer i de fysiske ændringer, der er forbundet med bestemte følelser. Amygdala har gensidige forbindelser med hypothalamus gennem mindst to hovedveje. Andre områder af cortex, såsom den orbitofrontale cortex , insula, anterior cingulate og tidsmæssige cortices kommunikerer også med hypothalamus.
Regioner i hypothalamus
Ligesom resten af hjernen udfører forskellige områder af hypothalamus forskellige funktioner. Disse områder kan skelnes ved deres forbindelser til resten af hjernen.
For eksempel er hypothalamus opdelt i halvdelen af fibre af et hvidt stofkanal kaldet fornixen, som løber fra forsiden af hypothalamus mod ryggen. De dele af hypothalamus tættere på indersiden af hjernen (den mediale side) kommunikerer tæt med en del af amygdalaen gennem et andet område kaldet stria terminalis.
Amygdala hjælper med at signalere frygt, og det mediale aspekt af hypothalamus er involveret i et "fight-or-flight" -respons, for eksempel ved at begrænse appetitten. Der er ingen tid til at hvile og fordøje, hvis du er ved at løbe for dit liv!
Den side af hypothalamus, som er tættest på ydersiden af hjernen (den laterale side) har den modsatte effekt på appetitten. Fordi dette område er vigtigt for at stimulere appetit, kan læsioner i dette område føre til alvorligt nedsat kropsvægt. Dette område er også vigtigt i tørsten, da læsioner af den mere frontale del kan føre til nedsat vandindtag.
Hypothalamus funktionalitet er også opdelt fra front til ryg. For eksempel synes forreste dele af hypothalamus mere involveret i afkøling af kroppen ved at øge blodgennemstrømningen til huden og forårsage sved at blive produceret. Bagsiden af hypothalamus er mere involveret i at holde kroppen varm.
Hertil kommer, at hypothalamus er ansvarlig for at regulere vores naturlige cyklus af vågenhed og søvn. Den suprachiasmatiske kerne på forsiden af hypothalamus tjener som vores indre ur, så vi ved, når det er sengetid. Denne del af hjernen er forbundet med lysfølsomme regioner, der justerer vores interne ur til dagslys.
Hvordan virker hypothalamus "Talk" til kroppen?
Hypothalamus modulerer fysiske reaktioner ved at kommunikere med kroppen gennem to ruter. Den første rute er gennem det autonome nervesystem . Den anden er gennem det endokrine system, hvilket betyder udskillelse af hormoner i blodbanen.
Autonome fibre kommer primært fra hypothalamusens paraventrikulære kerne, men også fra den dorsomediale hypotalamukernen og fra den laterale og den bageste hypothalamus. I første omgang rejser disse autonome fibre i en hvid materielsti kaldet medial forebrain bundle. De går derefter videre til den dorsolaterale hjernestamme og periaqueductal grå stof.
Fibrene synapse på parasympatiske kerner i hjernestammen og mellemzonen i den sakrale rygmarv og på sympathetik i den intermediolaterale cellekolonne i thoracolumbar rygmarven. Mange autonome kerner i hjernestammen modtager input fra hypothalamus, såsom kerne-solitarius, noradrenerge kerner, raphe-kerne og pontomedullær retikulær dannelse.
Hypothalamus virker også sammen med hypofysen for at kontrollere kroppens endokrine system. Hypofysen har evnen til at udskille hormoner direkte i blodbanen. Dette er et sjældent eksempel på et sted, hvor blod-hjerne barrieren normalt designet til at holde infektioner fra at krydse ind i hjernen er fraværende i hjernens arkitektur. Nogle hormoner, såsom oxytocin og vasopressin, fremstilles direkte i hypothalamus (f.eks. I paraventrikulære og supraoptiske kerne) og udskilles nær hypofysens bagside. Den forreste del af hypofysen indeholder celler, der producerer deres egne hormoner. Disse hormoner er reguleret af andre neurologiske sekretioner, som overføres nervefibre til en vaskulær plexus, hvor de frigives af blodet. Alle disse hormonelle sekretioner er reguleret af negative tilbagekoblingssløjfer, hvilket betyder at hjernen er i stand til at opdage, når niveauet af hormonet er højt og reducerer produktionen som følge heraf.
Dette kan virke enormt kompliceret, og det er det. Men den ultimative opgave med homeostase selv i modsætning til modgang er vel det værd!
Kilder
Blumenfeld H, Neuroanatomy gennem kliniske tilfælde. Sunderland: Sinauer Associates Publishers 2002.
Ropper AH, Samuels MA. Adams og Victor's Neurology Principles, 9. udgave: The McGraw-Hill Companies, Inc., 2009.