Jos aivot olisivat yritys, hypotalamus olisi tavallaan kuin "apuohjelmien" osasto. Vaikka paljon kiitosta ja huomiota menee aivojen osiin, jotka kommunikoivat, luovat ja toimivat, hypotalamus on vastuussa lämmityksestä, veden virtauksesta ja muista perustekijöistä, jotka pitävät koko järjestelmän toiminnassa.
Hypotalamuksen perustoiminto voidaan tiivistää sanalla homeostaasi, mikä tarkoittaa kehon sisäisen tilan pitämistä mahdollisimman vakiona. Hypotalamus estää meitä olemasta liian kuumia, liian kylmiä, liian ruokittuja, aliruokittuja, janoisia ja niin edelleen.
Vaikka hypotalamus on yleensä vastuussa siitä, että pidämme meidät vakaassa tilassa, on tilanteita, joissa tätä tilaa on muutettava. Kun olet välittömästi hengenvaarallisessa tilanteessa, sinun ei tarvitse ajatella kuinka nälkäinen olet. Tunteisiin monimutkaisesti liittyvä limbinen järjestelmä on läheisessä yhteydessä hypotalamukseen, mikä johtaa fyysisiin muutoksiin, jotka liittyvät tiettyihin tunteisiin. Amygdalalla on vastavuoroiset yhteydet hypotalamukseen vähintään kahden pääreitin kautta. Muut aivokuoren alueet, kuten orbitofrontal cortex, insula, anterior cingulate ja temporal korteksit, ovat myös yhteydessä hypotalamukseen.
Roger Harris / Getty Images
Hypotalamuksen alueet
Muiden aivojen tavoin myös hypotalamuksen eri alueet suorittavat erilaisia toimintoja. Nämä alueet voidaan erottaa niiden yhteyksistä muihin aivoihin. Esimerkiksi hypotalamus jaetaan kahtia valkoisen aineen alueen kuituilla, nimeltään fornix, joka kulkee hypotalamuksen edestä taaksepäin.
Hypotalamuksen osat, jotka ovat lähempänä aivojen sisäpuolta (mediaalinen puoli), kommunikoivat läheisesti amygdalan osan kanssa toisen alueen kautta, jota kutsutaan stria terminalikseksi. Amygdala auttaa ilmoittamaan pelosta, ja hypotalamuksen mediaalinen osa liittyy "taistelu tai pako" -vasteeseen, esimerkiksi rajoittamalla ruokahalua. Ei ole aikaa levätä ja sulattaa, jos aiot juosta henkesi puolesta!
Hypotalamuksen puolella, joka on lähinnä aivojen ulkopintaa (sivupuoli), on päinvastainen vaikutus ruokahaluun. Koska tämä alue on tärkeä ruokahalun stimuloinnissa, tämän alueen vauriot voivat johtaa voimakkaaseen painon laskuun. Tämä alue on tärkeä myös janoissa, koska etupään vauriot voivat johtaa vähentyneeseen vedenottoon.
Hypotalamuksen toiminnallisuus on myös jaettu edestä taakse. Esimerkiksi hypotalamuksen etuosat näyttävät osallistuvan enemmän kehon jäähdyttämiseen lisäämällä veren virtausta ihoon ja aiheuttamalla hikiä. Hypotalamuksen takaosa on enemmän mukana kehon pitämisessä lämpimänä.
Lisäksi hypotalamus on vastuussa luonnollisen herätys- ja unisyklin säätelystä. Hypotalamuksen etupuolella oleva suprakiasmaattinen ydin toimii sisäisenä kellona, joka kertoo meille, kun se on nukkumaanmenoaika. Tämä aivojen osa on kytketty valoherkille alueille, jotka säätävät sisäisen kellomme päivänvaloon.
Kuinka hypotalamus "puhuu" keholle?
Hypotalamus moduloi fyysisiä reaktioita kommunikoimalla kehon kanssa kahden reitin kautta. Ensimmäinen reitti kulkee autonomisen hermoston läpi. Toinen tapahtuu hormonaalisen järjestelmän kautta, mikä tarkoittaa hormonien erittymistä verenkiertoon.
Autonomiset kuidut tulevat pääasiassa hypotalamuksen paraventrikulaarisesta ytimestä, mutta myös dorsomediaalisesta hypotalamuksen ytimestä sekä lateraalisesta ja takaosasta hypotalamuksesta. Aluksi nämä autonomiset kuidut kulkevat valkoisen aineen polulla, jota kutsutaan mediaaliseksi aivojen nippuksi. Ne siirtyvät sitten dorsolateraaliseen aivorungoon ja periakveduktaaliseen harmaaseen aineeseen. Kuidut synapsoivat parasympaattisissa ytimissä sakraalisen selkäytimen aivorungossa ja välivyöhykkeessä ja sympaatikoissa thoracolumbar-selkäytimen väli-soluissa. Monet aivorungon autonomiset ytimet saavat tuloja hypotalamuksesta, kuten ydin solitarius, noradrenergiset ytimet, raphe-ydin ja pontomedullaarinen retikulaarinen muodostus.
Hypotalamus toimii myös aivolisäkkeen yhteydessä kehon endokriinisen järjestelmän hallitsemiseksi. Aivolisäkkeellä on kyky erittää hormoneja suoraan verenkiertoon. Tämä on harvinainen esimerkki paikasta, jossa veri-aivoeste, joka normaalisti on suunniteltu estämään infektioiden leviämistä aivoihin, puuttuu aivojen arkkitehtuurista.
Jotkut hormonit, kuten oksitosiini ja vasopressiini, valmistetaan suoraan hypotalamuksessa (esimerkiksi paraventrikulaarisissa ja supraoptisissa ytimissä) ja erittyvät aivolisäkkeen takaosaan. Aivolisäkkeen etuosa sisältää soluja, jotka tuottavat omat hormoninsa. Näitä hormoneja säätelevät muut neurologiset eritykset, jotka siirtyvät hermokuitujen läpi verisuonipunokseen, jossa veri vapauttaa ne. Kaikkia näitä hormonaalisia eritteitä säätelevät negatiiviset takaisinkytkentäsilmukat, mikä tarkoittaa, että aivot pystyvät havaitsemaan, kun hormonitasot ovat korkeat, ja vähentämään sen seurauksena tuotantoa.
Tämä saattaa tuntua valtavan monimutkaiselta, ja onkin. Mutta homeostaasin perimmäinen tehtävä jopa vastoinkäymisten edessä on sen arvoinen!
