Εάν ο εγκέφαλος ήταν μια εταιρεία, ο υποθάλαμος θα ήταν κάπως σαν το τμήμα "Utilities". Ενώ πολλά από την πίστη και την προσοχή πηγαίνει προς τα μέρη του εγκεφάλου που επικοινωνούν, δημιουργούν και ενεργούν, ο υποθάλαμος είναι υπεύθυνος για τη θέρμανση, τη ροή του νερού και άλλα βασικά πράγματα που κρατούν όλο το σύστημα σε λειτουργία.
Η βασική λειτουργία του υποθαλάμου μπορεί να συνοψιστεί με τη λέξη ομοιοστασία, που σημαίνει να διατηρείται η εσωτερική κατάσταση του σώματος όσο το δυνατόν πιο σταθερή.
Ο υποθάλαμος μας κρατάει από το να είναι πολύ ζεστό, πολύ κρύο, υπερβολικό, υποσιτισμένο, πολύ διψασμένο και ούτω καθεξής.
Ενώ ο υποθάλαμος είναι γενικά υπεύθυνος για τη διατήρηση σε σταθερή κατάσταση, υπάρχουν στιγμές που η κατάσταση αυτή πρέπει να αλλάξει. Όταν βρίσκεστε σε μια αμέσως απειλητική για τη ζωή κατάσταση, ίσως δεν χρειάζεται να σκεφτείτε πόσο πεινασμένοι είστε. Το σωματικό σύστημα, το οποίο εμπλέκεται πολύ με το συναίσθημα, επικοινωνεί στενά με τον υποθάλαμο, με αποτέλεσμα τις φυσικές αλλαγές που συνδέονται με τα συγκεκριμένα συναισθήματα. Η αμυγδαλή έχει αμοιβαίες συνδέσεις με τον υποθάλαμο μέσω τουλάχιστον δύο σημαντικών οδών. Άλλες περιοχές του φλοιού, όπως ο τροχιακός φλοιός , η νησίδα, οι πρόσθιοι κροσσωτοί και οι κροταφογναθικοί, επικοινωνούν επίσης με τον υποθάλαμο.
Περιφέρειες του Υποθαλάμου
Όπως και ο υπόλοιπος εγκέφαλος, διάφορες περιοχές του υποθαλάμου εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Αυτές οι περιοχές διακρίνονται από τις συνδέσεις τους με τον υπόλοιπο εγκέφαλο.
Για παράδειγμα, ο υποθάλαμος χωρίζεται στο μισό από ίνες μιας οδού λευκής ουσίας που ονομάζεται ψωμί, η οποία εκτείνεται από το μπροστινό μέρος του υποθαλάμου προς το πίσω μέρος. Τα μέρη του υποθαλάμου πιο κοντά στο εσωτερικό του εγκεφάλου (η μεσαία πλευρά) επικοινωνούν στενά με ένα μέρος της αμυγδαλιάς μέσω μιας άλλης οδού που ονομάζεται stria terminalis.
Η αμυγδαλή συμβάλλει στο να σηματοδοτήσει το φόβο και η μεσαία όψη του υποθαλάμου εμπλέκεται με μια αντίδραση "μάχης ή πτήσης", για παράδειγμα περιορίζοντας την όρεξη. Δεν υπάρχει χρόνος για να ξεκουραστείτε και να χωνέψετε εάν πρόκειται να τρέξετε για τη ζωή σας!
Η πλευρά του υποθαλάμου που είναι πιο κοντά στο εξωτερικό του εγκεφάλου (η πλευρική πλευρά) έχει την αντίθετη επίδραση στην όρεξη. Επειδή αυτή η περιοχή είναι σημαντική για την τόνωση της όρεξης, οι βλάβες σε αυτή την περιοχή μπορεί να οδηγήσουν σε σοβαρό μειωμένο σωματικό βάρος. Αυτή η περιοχή είναι επίσης σημαντική στη δίψα, καθώς οι αλλοιώσεις του πιο μετωπικού μέρους μπορούν να οδηγήσουν σε μειωμένη πρόσληψη νερού.
Η λειτουργικότητα του υποθαλάμου χωρίζεται επίσης από μπροστά στην πλάτη. Για παράδειγμα, τα πρόσθια τμήματα του υποθαλάμου μοιάζουν περισσότερο με την ψύξη του σώματος, αυξάνοντας τη ροή του αίματος στο δέρμα και προκαλώντας ιδρώτα. Το πίσω μέρος του υποθαλάμου είναι περισσότερο εμπλεκόμενο με τη διατήρηση του σώματος ζεστό.
Επιπλέον, ο υποθάλαμος είναι υπεύθυνος για τη ρύθμιση του φυσικού κύκλου της αφύπνισης και του ύπνου. Ο υπερκασματικός πυρήνας στο μπροστινό μέρος του υποθαλάμου χρησιμεύει ως το εσωτερικό ρολόι μας, που μας ενημερώνει όταν είναι η ώρα για ύπνο. Αυτό το τμήμα του εγκεφάλου συνδέεται με περιοχές ευαίσθητες στο φως που προσαρμόζουν το εσωτερικό μας ρολόι στο φως της ημέρας.
Πώς ο Υποθαλάμος "μιλάει" στο Σώμα;
Ο υποθάλαμος διαμορφώνει τις φυσικές απαντήσεις επικοινωνώντας με το σώμα μέσω δύο οδών. Η πρώτη διαδρομή είναι μέσω του αυτόνομου νευρικού συστήματος . Το δεύτερο είναι μέσω του ενδοκρινικού συστήματος, που σημαίνει την έκκριση ορμονών στην κυκλοφορία του αίματος.
Οι αυτόνομες ίνες κατά κύριο λόγο προέρχονται από τον παρακέντριο πυρήνα του υποθαλάμου, αλλά και από τον ραχιαίο υποθάλαμο και από τον πλευρικό και οπίσθιο υποθάλαμο. Αρχικά, αυτές οι αυτόνομες ίνες ταξιδεύουν σε μια πορεία λευκής ουσίας που ονομάζεται δέσμη του μέσου προσκέφαλου. Στη συνέχεια μεταφέρονται στο οπισθιοπλευρικό εγκεφαλικό στέλεχος και στην περιαγγειακή γκρίζα ύλη.
Οι συνενώσεις των ινών στους παρασυμπαθητικούς πυρήνες στο εγκεφαλικό και την ενδιάμεση ζώνη του ιερού νωτιαίου μυελού και στους συμπαθητικούς στην ενδιάμεση κυτταρική στήλη του θωρακοολοβιακού νωτιαίου μυελού. Πολλοί αυτονομικοί πυρήνες στο εγκεφαλικό επεισόδιο λαμβάνουν εισροές από τον υποθάλαμο, όπως τον πυρήνα του solitarius, τους νοραδρενεργικούς πυρήνες, τον πυρήνα ραφής και τον ποντοεπιθυμητό δικτυωτό σχηματισμό.
Ο υποθάλαμος λειτουργεί επίσης σε συνδυασμό με την υπόφυση για τον έλεγχο του ενδοκρινικού συστήματος του σώματος. Η υπόφυση έχει την ικανότητα να εκκρίνει ορμόνες απευθείας στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτό είναι ένα σπάνιο παράδειγμα ενός χώρου όπου ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός που έχει σχεδιαστεί κανονικά για να κρατήσει τις λοιμώξεις από τη διάσχιση στον εγκέφαλο απουσιάζει από την αρχιτεκτονική του εγκεφάλου. Ορισμένες ορμόνες, όπως η οξυτοκίνη και η βαζοπρεσίνη, γίνονται απευθείας στον υποθάλαμο (στους παρακοιλιακούς και υπεροπτικούς πυρήνες, για παράδειγμα) και εκκρίνονται κοντά στο πίσω μέρος της υπόφυσης. Το πρόσθιο τμήμα της υπόφυσης περιέχει κύτταρα που παράγουν τις δικές τους ορμόνες. Αυτές οι ορμόνες ρυθμίζονται από άλλες νευρολογικές εκκρίσεις οι οποίες μεταφέρονται κάτω από τις νευρικές ίνες σε αγγειακό πλέγμα, όπου απελευθερώνονται από το αίμα. Όλες αυτές οι ορμονικές εκκρίσεις ρυθμίζονται από βρόχους αρνητικής ανάδρασης, που σημαίνει ότι ο εγκέφαλος είναι σε θέση να ανιχνεύσει πότε τα επίπεδα της ορμόνης είναι υψηλά και να μειώσουν την παραγωγή ως αποτέλεσμα.
Αυτό μπορεί να φαίνεται πολύ περίπλοκο, και είναι. Αλλά το τελικό καθήκον της ομοιόστασης ακόμα και ενάντια στις αντιξοότητες αξίζει τον κόπο!
Πηγές
Blumenfeld Η, Neuroanatomy through Clinical Cases. Sunderland: Sinauer Associates Publishers 2002.
Ropper ΑΗ, Samuels ΜΑ. Οι Adams και Victor's Neurology Principles, 9th ed: The McGraw-Hill Company, Inc., 2009.