Hvis hjernen var et selskab, ville hypothalamus være som "forsyningsvirksomheden" -afdelingen. Mens meget af æren og opmærksomheden går til dele af hjernen, der kommunikerer, skaber og handler, er hypothalamus ansvarlig for opvarmning, vandgennemstrømning og andre grundlæggende ting, der holder hele systemet i gang.
Den grundlæggende funktion af hypothalamus kan opsummeres med ordet homeostase, hvilket betyder at holde kroppens indre tilstand så konstant som muligt. Hypothalamus forhindrer os i at være for varme, for kolde, overføde, underføde, for tørstige og så videre.
Mens hypothalamus generelt er ansvarlig for at holde os i en stabil tilstand, er der tidspunkter, at denne tilstand skal ændres. Når du er i en øjeblikkelig livstruende situation, behøver du måske ikke tænke over, hvor sulten du er. Det limbiske system, som er kompliceret involveret i følelser, kommunikerer tæt med hypothalamus, hvilket resulterer i de fysiske ændringer, der er forbundet med bestemte følelser. Amygdala har gensidige forbindelser med hypothalamus gennem mindst to store veje. Andre regioner i cortex, såsom orbitofrontal cortex, insula, anterior cingulate og temporale cortices kommunikerer også med hypothalamus.
Roger Harris / Getty Images
Regioner af hypotalamus
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 delt i halvdelen af fibre i en hvid materie-kanal kaldet fornix, der løber fra forsiden af hypothalamus mod ryggen.
Dele af hypothalamus tættere på indersiden af hjernen (den mediale side) kommunikerer tæt med en del af amygdala gennem en anden kanal kaldet stria terminalis. Amygdala hjælper med at signalere frygt, og det mediale aspekt af hypothalamus er involveret i et ”kamp-eller-fly” svar, for eksempel ved at begrænse appetitten. Der er ikke tid til at hvile og fordøje, hvis du er ved at løbe for dit liv!
Den side af hypothalamus, der er tættest på ydersiden af hjernen (den laterale side) har den modsatte effekt på appetitten. Fordi dette område er vigtigt for at stimulere appetitten, kan læsioner i dette område føre til alvorligt nedsat kropsvægt. Dette område er også vigtigt i tørst, da læsioner i den mere frontale del kan føre til nedsat vandindtag.
Funktionaliteten af hypothalamus er også delt fra front til bag. For eksempel synes de forreste dele af hypothalamus mere involveret i at afkøle kroppen ved at øge blodgennemstrømningen til huden og få sved til at blive produceret. Bagsiden af hypothalamus er mere involveret i at holde kroppen varm.
Derudover er hypothalamus ansvarlig for at regulere vores naturlige vågenheds- og søvncyklus. Den suprachiasmatiske kerne på forsiden af hypothalamus fungerer som vores interne ur og fortæller os, hvornår det er sengetid. Denne del af hjernen er forbundet med lysfølsomme områder, der justerer vores interne ur til dagslys.
Hvordan taler hypotalamus med 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 udskillelsen af hormoner i blodbanen.
Autonome fibre kommer primært fra den paraventrikulære kerne af hypothalamus, men også fra den dorsomediale hypothalamuskerne og fra den laterale og bageste hypothalamus. Oprindeligt rejser disse autonome fibre i en hvid stofbane kaldet det mediale forhjerne bundt. De overføres derefter til den dorsolaterale hjernestamme og periaqueductal grå substans. Fibrene synapser på parasympatiske kerner i hjernestammen og den mellemliggende zone i den sakrale rygmarv og på sympatikere i den intermediolaterale cellesøjle i thoracolumbar rygmarven. Mange autonome kerner i hjernestammen modtager input fra hypothalamus, såsom nucleus solitarius, noradrenergic nuclei, raphe nucleus og pontomedullary reticular formation.
Hypothalamus fungerer 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, der normalt er designet til at forhindre infektioner i 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 kerner) og udskilles nær hypofysens bagside. Den forreste del af hypofysen indeholder celler, der fremstiller deres egne hormoner. Disse hormoner reguleres af andre neurologiske sekreter, der føres ned i nervefibre i en vaskulær plexus, hvor de frigives af blodet. Alle disse hormonelle sekreter er reguleret af negative feedback-sløjfer, hvilket betyder, at hjernen er i stand til at registrere, hvornår hormonniveauerne er høje og nedsætte produktionen som et resultat.
Dette kan virke enormt kompliceret, og det er det. Men den ultimative opgave med homeostase selv i modgang er det værd!
