Als het brein een bedrijf was, zou de hypothalamus een soort van de afdeling "nutsvoorzieningen" zijn. Hoewel een groot deel van de eer en aandacht gaat naar delen van de hersenen die communiceren, creëren en handelen, is de hypothalamus verantwoordelijk voor verwarming, waterstroom en andere basiszaken die het hele systeem draaiende houden.
De basisfunctie van de hypothalamus kan worden samengevat met het woord homeostase, wat betekent dat de interne toestand van het lichaam zo constant mogelijk moet worden gehouden. De hypothalamus zorgt ervoor dat we het niet te warm, te koud, overvoerd, ondervoed, te dorstig enzovoort hebben.
Hoewel de hypothalamus over het algemeen verantwoordelijk is om ons in een stabiele toestand te houden, zijn er momenten dat deze toestand moet veranderen. Wanneer u zich in een onmiddellijk levensbedreigende situatie bevindt, hoeft u er misschien niet aan te denken hoe hongerig u bent. Het limbisch systeem, dat nauw betrokken is bij emotie, communiceert nauw met de hypothalamus, wat resulteert in de fysieke veranderingen die verband houden met bepaalde gevoelens. De amygdala heeft wederzijdse verbindingen met de hypothalamus via ten minste twee hoofdroutes. Andere delen van de cortex, zoals de orbitofrontale cortex, insula, anterior cingulate en temporale cortex, communiceren ook met de hypothalamus.
Roger Harris / Getty Images
Regio's van de hypothalamus
Net als de rest van de hersenen vervullen verschillende delen van de hypothalamus verschillende functies. Deze gebieden kunnen worden onderscheiden door hun verbindingen met de rest van de hersenen. De hypothalamus wordt bijvoorbeeld in tweeën gedeeld door vezels van een witte stofkanaal, de fornix genaamd, die van de voorkant van de hypothalamus naar achteren loopt.
De delen van de hypothalamus dichter bij de binnenkant van de hersenen (de mediale zijde) communiceren nauw met een deel van de amygdala via een ander kanaal, de stria terminalis. De amygdala helpt bij het signaleren van angst, en het mediale aspect van de hypothalamus is betrokken bij een 'vecht-of-vlucht'-reactie, bijvoorbeeld door de eetlust te beperken. Er is geen tijd om te rusten en te verteren als je op het punt staat te rennen voor je leven!
De zijde van de hypothalamus die zich het dichtst bij de buitenkant van de hersenen bevindt (de laterale zijde) heeft het tegenovergestelde effect op de eetlust. Omdat dit gebied belangrijk is bij het stimuleren van de eetlust, kunnen laesies in dit gebied leiden tot een sterk verminderd lichaamsgewicht. Dit gebied is ook belangrijk bij dorst, omdat laesies van het meer frontale deel kunnen leiden tot verminderde wateropname.
De functionaliteit van de hypothalamus is ook van voren naar achteren verdeeld. De voorste delen van de hypothalamus lijken bijvoorbeeld meer betrokken bij het afkoelen van het lichaam door de bloedtoevoer naar de huid te vergroten en zweetproductie te veroorzaken. De achterkant van de hypothalamus is meer betrokken bij het warm houden van het lichaam.
Bovendien is de hypothalamus verantwoordelijk voor het reguleren van onze natuurlijke cyclus van waken en slapen. De suprachiasmatische kern aan de voorkant van de hypothalamus dient als onze interne klok en laat ons weten wanneer het bedtijd is. Dit deel van de hersenen is verbonden met lichtgevoelige gebieden die onze interne klok aanpassen aan daglicht.
Hoe 'praat' de hypothalamus met het lichaam?
De hypothalamus moduleert fysieke reacties door via twee routes met het lichaam te communiceren. De eerste route is via het autonome zenuwstelsel. De tweede is via het endocriene systeem, wat betekent dat hormonen in de bloedbaan worden afgegeven.
Autonome vezels komen voornamelijk van de paraventriculaire kern van de hypothalamus, maar ook van de dorsomediale hypothalamuskern en van de laterale en posterieure hypothalamus. Aanvankelijk reizen deze autonome vezels in een pad van witte stof dat de mediale voorhersenenbundel wordt genoemd. Ze gaan dan over in de dorsolaterale hersenstam en periaqueductale grijze stof. De vezels synaps op parasympathische kernen in de hersenstam en tussenliggende zone van het sacrale ruggenmerg, en op sympathetica in de intermediaire celkolom van het thoracolumbale ruggenmerg. Veel autonome kernen in de hersenstam ontvangen input van de hypothalamus, zoals de nucleus solitarius, noradrenerge kernen, raphe nucleus en pontomedullaire reticulaire formatie.
De hypothalamus werkt ook samen met de hypofyse om het endocriene systeem van het lichaam te regelen. De hypofyse heeft het vermogen om hormonen rechtstreeks in de bloedbaan af te scheiden. Dit is een zeldzaam voorbeeld van een plaats waar de bloed-hersenbarrière die normaal is ontworpen om te voorkomen dat infecties de hersenen binnendringen, afwezig is in de architectuur van de hersenen.
Sommige hormonen, zoals oxytocine en vasopressine, worden rechtstreeks in de hypothalamus aangemaakt (bijvoorbeeld in de paraventriculaire en supraoptische kernen) en bij de achterkant van de hypofyse uitgescheiden. Het voorste deel van de hypofyse bevat cellen die hun eigen hormonen maken. Deze hormonen worden gereguleerd door andere neurologische afscheidingen die via zenuwvezels in een vasculaire plexus terechtkomen, waar ze door het bloed worden afgegeven. Al deze hormonale afscheidingen worden gereguleerd door negatieve terugkoppelingslussen, wat betekent dat de hersenen kunnen detecteren wanneer de niveaus van het hormoon hoog zijn en als gevolg daarvan de productie verminderen.
Dit lijkt misschien enorm ingewikkeld, en dat is het ook. Maar de ultieme taak van homeostase, zelfs in tijden van tegenspoed, is de moeite waard!
