Если бы мозг был корпорацией, гипоталамус был бы подобен «коммунальному» отделу. В то время как большое внимание уделяется частям мозга, которые взаимодействуют, создают и действуют, гипоталамус отвечает за нагревание, поток воды и другие основные вещи, которые поддерживают работу всей системы.
Основную функцию гипоталамуса можно обобщить словом гомеостаз, что означает поддержание внутреннего состояния организма как можно более постоянным. Гипоталамус удерживает нас от перегрева, переохлаждения, переедания, недоедания, от жажды и так далее.
Хотя гипоталамус, как правило, отвечает за поддержание устойчивого состояния, бывают случаи, когда это состояние необходимо изменить. В ситуации, непосредственно угрожающей жизни, вам не нужно думать о том, насколько вы голодны. Лимбическая система, которая неразрывно связана с эмоциями, тесно взаимодействует с гипоталамусом, что приводит к физическим изменениям, связанным с определенными чувствами. Миндалевидное тело имеет реципрокные связи с гипоталамусом по крайней мере двумя основными путями. Другие области коры, такие как орбитофронтальная кора, островок, передняя поясная извилина и височная кора, также сообщаются с гипоталамусом.
Роджер Харрис / Getty Images
Области гипоталамуса
Как и остальной мозг, разные области гипоталамуса выполняют разные функции. Эти области можно различить по их связям с остальной частью мозга. Например, гипоталамус делится пополам волокнами тракта белого вещества, называемого сводом, который проходит от передней части гипоталамуса к задней части.
Части гипоталамуса, расположенные ближе к внутренней части мозга (медиальная сторона), тесно связаны с частью миндалины через другой тракт, называемый stria terminalis. Миндалевидное тело помогает сигнализировать о страхе, а медиальный аспект гипоталамуса задействован в реакции «бей или беги», например, ограничивая аппетит. Нет времени отдыхать и переваривать пищу, если ты собираешься бежать, спасая свою жизнь!
Сторона гипоталамуса, ближайшая к внешней части мозга (боковая сторона), оказывает противоположное влияние на аппетит. Поскольку эта область играет важную роль в стимулировании аппетита, поражения в этой области могут привести к серьезному снижению массы тела. Эта область также важна при жажде, поскольку поражение лобной части может привести к снижению потребления воды.
Функциональность гипоталамуса также разделена спереди назад. Например, передние части гипоталамуса, по-видимому, больше участвуют в охлаждении тела, увеличивая приток крови к коже и вызывая образование потоотделения. Задняя часть гипоталамуса больше участвует в поддержании тепла.
Кроме того, гипоталамус отвечает за регулирование нашего естественного цикла бодрствования и сна. Супрахиазматическое ядро в передней части гипоталамуса служит нашими внутренними часами, сообщая нам, когда пора ложиться спать. Эта часть мозга связана со светочувствительными областями, которые настраивают наши внутренние часы на дневной свет.
Как гипоталамус «разговаривает» с телом?
Гипоталамус модулирует физические реакции, взаимодействуя с телом двумя путями. Первый путь - через вегетативную нервную систему. Второй - через эндокринную систему, то есть секрецию гормонов в кровоток.
Вегетативные волокна в основном исходят из паравентрикулярного ядра гипоталамуса, но также и из дорсомедиального ядра гипоталамуса, а также из бокового и заднего гипоталамуса. Первоначально эти вегетативные волокна перемещаются по пути белого вещества, который называется медиальным пучком переднего мозга. Затем они переходят в дорсолатеральный ствол мозга и периакведуктальное серое вещество. Волокна синапсы на парасимпатических ядрах в стволе мозга и промежуточной зоне крестцового спинного мозга и на симпатических в промежуточно-латеральном столбце клеток грудопоясничного спинного мозга. Многие вегетативные ядра в стволе мозга получают входные данные от гипоталамуса, такие как солитарное ядро, норадренергические ядра, ядро шва и понтомедуллярная ретикулярная формация.
Гипоталамус также работает вместе с гипофизом, чтобы контролировать эндокринную систему организма. Гипофиз обладает способностью выделять гормоны непосредственно в кровоток. Это редкий пример места, где гематоэнцефалический барьер, обычно предназначенный для предотвращения проникновения инфекций в мозг, отсутствует в архитектуре мозга.
Некоторые гормоны, такие как окситоцин и вазопрессин, вырабатываются непосредственно в гипоталамусе (например, в паравентрикулярном и супраоптическом ядрах) и секретируются в задней части гипофиза. В передней части гипофиза находятся клетки, вырабатывающие собственные гормоны. Эти гормоны регулируются другими неврологическими секрециями, которые передаются по нервным волокнам в сосудистые сплетения, где они выделяются кровью. Все эти гормональные выделения регулируются петлями отрицательной обратной связи, а это означает, что мозг способен определять, когда уровень гормона высок, и в результате снижать выработку.
Это может показаться чрезвычайно сложным, и это так. Но конечная задача гомеостаза даже перед лицом невзгод стоит того!
