Den hypothalamus (fra gresk : ὑπό, hypo = nedenfor og θάλαμος, thálamos = kammer, hulrom) er en konstruksjon av det sentrale nervesystemet , som ligger på den ventrale overflaten av hjernen . Denne delen av hjernen består av flere understrukturer, kalt kjerner. Disse kjernene er anatomisk uavhengige sett med nevroner som utfører forskjellige funksjoner. En av de viktigste funksjonene til hypothalamus er å lage forbindelsen mellom nervesystemet og det endokrine systemet gjennom en endokrin kjertel : hypofysen .
Som navnet antyder, ligger dette organet under thalamus , like over hjernestammen og danner den ventrale delen av diencephalon . Alle virveldyr har en hypothalamus. Hos mennesker handler det om størrelsen på en mandel.
Gjennom forbindelsene med hypofysen er hypothalamus ansvarlig for flere metabolske prosesser og andre aktiviteter i det autonome nervesystemet . Det tillater syntese og sekresjon av hypothalamiske neurohormones i hypofysen stammen (eller hypofyse-stammen), som i sin tur stimulerer eller inhiberer sekresjonen av hypofysen hormoner . Det er således involvert i reguleringen av det autonome nervesystemet og endokrine funksjoner. Det er også involvert i kontrollen av et bredt spekter av atferdsmessige kroppsfunksjoner, inkludert reproduksjon , termoregulering , døgnrytmekontroll og sult .
Hypothalamus er en del av den nedre delen av diencephalon . Den danner de infero-laterale veggene og gulvet 3 e ventrikkel, under thalamus (derav navnet), som den er atskilt med hypothalamus sulcus (Monro). Det er dessuten i forhold til den subthalamiske regionen utenfor via det tegmentale feltet av Forel, foran terminalen og bak ved mesencephalic tegmentum.
Hypothalamus består av tre tilstøtende parasagittale regioner (periventrikulær, medial og lateral) som er delt opp langs en anteroposterior akse i preoptiske, fremre, tuberale og mammillære regioner. Følgende jevne kjerner kan skilles ut:
De viktigste buntene som er sentrert på hypothalamus inkluderer:
Hypothalamus er både en sensor og et integrerende senter i kroppen: den integrerer perifere stimuli (hormonell, humoristisk og nervøs), og reagerer på dem ved å modulere utskillelsen av hypothalamiske hormoner.
Hypothalamus reagerer altså på ulike faktorer som:
Det er spesielt takket være vasopressin , som frigjøres av hypothalamus "varslet" av hypofysen når lysintensiteten synker om kvelden, at kroppen begynner å lagre vann (i stedet for å fylle blæren med vann). Fra nyrene. ) for å opprettholde et ideelt nivå av hydrering av kroppen og dens celler under søvn . Faktisk mottar kroppen ikke vanninntak under søvn, det må minimere tap for å holde seg tilstrekkelig hydrert. Når vannet begynner å løpe ut, aktiverer osmosensitive nevroner andre nevroner som frigjør mer vasopressin i blodet. Dette systemet er delvis regulert av kroppens døgnklokke .
En neurohormone , GnRH ( gonadotropin-frigjørende hormon ) blir syntetisert av disse neuronene, og deretter frigjøres i en pulsatil måte i blodet : hypothalamus sender tog av aksjonspotensialer gjennom neuron . Deretter virker GnRH på cellene i hypofysen. GnRH-binding til hypofyseceller resulterer i frigjøring av follikkelstimulerende hormon (FSH) og luteiniserende hormon (LH), som er glykoprotein i naturen.
Flere hypotalamiske kjerner er seksuelt dimorfe; det vil si at de presenterer en klar forskjell i struktur og funksjon avhengig av om hjernen er en mannlig eller en kvinnelig (mann eller kvinne innenfor menneskets art). Visse forskjeller er synlige makroskopisk i neuroanatomi, inkludert for kjernen i den preoptiske sonen, hvor subtile endringer i tilkobling og kjemisk følsomhet eksisterer i henhold til kjønn for visse grupper av nevroner. Mannens tiltrekning til lukten og utseendet til det motsatte kjønn observert hos de fleste arter er knyttet til dette (hvis den seksuelt dimorfe kjernen blir skadet, avtar denne preferansen for kvinner fremfor menn). I tillegg er veksthormonsekresjonsmønsteret også seksuelt dimorf, og det er derfor i mange arter voksne menn skiller seg synlig fra kvinner.
Roll i hunnenFSH (follikkelstimulerende hormon) og LH (luteiniserende hormon), to hypofyse- hormoner stimulere produksjonen av østrogen og progesteron av eggstokkene . De kalles gonadonostimuliner (eller gonadotropin ). FSH er involvert i modning av follikler. En plutselig økning i konsentrasjonen av LH-nivået (LH-overspenningen) på slutten av follikelfasen utløser eggløsning og forårsaker transformasjon av den briste follikkelen til et corpus luteum.
Hypofysesekresjonene er selv under kontroll av hypothalamus som utskiller et neurohormon stoff (GnRH). Ovariehormoner (østrogen og progesteroner) gir tilbakemelding på hypotalamus-hypofysekomplekset: de hemmer utskillelsen av LH og FSH for det meste av syklusen. Omvendt stimulerer østrogen utskillelsen av LH og FSH så snart det krysser en terskelkonsentrasjon i blodplasmaet (ca. 200 pg per ml plasma), noe som er tilfelle like før eggløsning (positiv tilbakemelding).
Det er disse sykliske sekresjonene av hormoner som induserer sykliske endringer i kvinners reproduksjonssystem. Eksterne stimuli fra miljøet kan via sentralnervesystemet påvirke hypotalamus-hypofysekomplekset og derfor seksuelle sykluser. Det hypotalamus-hypofysekomplekset tar hensyn til variasjoner i eggstokkhormoner og miljøfaktorer. Det integrerer derfor flere nervøse og hormonelle meldinger for å kontrollere de seksuelle syklusene, noe som kan være årsaken til et skifte i den normale ovariesyklusen hos kvinner (sterke følelser for eksempel).
Rollen i hannenHos menn virker LH på Leydig- celler ( interstitielle celler i testis ) og stimulerer utskillelsen av testosteron . FSH virker på en annen del av testiklene, Sertoli-cellene , noe som gjør disse cellene mottakelige for de stimulerende effektene av testosteron, celler som selv er ansvarlige for riktig gjennomføring av spermatogenese .
Testosteronet som således utskilles, vil se hastigheten analyseres kontinuerlig av hypotalamus-hypofysekomplekset. Den overdrevne økningen i konsentrasjonene av testosteron og inhibin gir en negativ tilbakemelding på hypothalamus og hypofysen , for å senke de pulserende sekresjonene av GnRH, FSH og LH, og tillate en tilbakevending til normal.
Det er innenfor hypotalamusen at integrasjonen av forskjellige typer signaler som tillater regulering av appetitt, finner sted . Dette gjøres spesielt i samsvar med energibehovet og mengden fett i kroppen. Signalene - inngangene - er både klassiske nevrotransmittere og nevropeptider . Effekten på appetitt - utgang - går deretter gjennom forskjellige signalveier. Denne hypotalamusresponsen vil virke på mange hjernestrukturer involvert i hukommelse, motivasjon, planlegging, beslutningstaking, læring, handling og motorisk kontroll, som er alle funksjonene som kreves for mat.
Den ekstreme laterale delen av den ventromediale kjernen i hypothalamus er ansvarlig for å kontrollere matinntaket. Å stimulere denne regionen øker matinntaket. En bilateral lesjon i dette området induserer et fullstendig opphør av matinntaket. I tillegg styrer den midterste delen av denne kjernen aktiviteten til den laterale delen. Dermed forårsaker en bilateral lesjon i midtdelen overspising og fedme hos dyret. Hvis den laterale delen senere blir skadet i samme dyr, slutter den å mate. Dette viser at det laterale området er sentrum for matinntak, og at det er negativt regulert av medianområdet til kjernen som er "metthetssenteret" for å unngå kontinuerlig næring.
Ulike hypoteser gjelder mekanismen for denne reguleringen av matinntak:
Den midterste delen av hypothalamus er en del av hjernekretsen som styrer motivert atferd, for eksempel defensiv atferd. Analyser av nevronaktivitetsmarkøren c-Fos har vist viktigheten av en serie median hypotalamiske kjerner - tilhørende en slags "atferdskontrollkolonne" - i reguleringen av medfødte eller betingede forsvarsresponser til et rovdyr .
Hos gnagere utløser tilstedeværelsen av et rovdyr (som katten) defensiv oppførsel, selv om dyret aldri har møtt et rovdyr. I hypothalamus øker denne eksponeringen for et rovdyr antall c-Fos-aktiverende celler i den fremre kjernen, den dorsomediale delen av den ventromediale kjernen og den dorsale premammillære kjernen. Sistnevnte ser ut til å ha en viktig rolle i reguleringen av defensiv atferd i møte med et rovdyr, fordi en lesjon i denne kjernen avskaffer disse defensive atferdene, for eksempel immobilisering eller flukt. Den premamillære kjernen ser ut til å regulere bare de øyeblikkelige forsvarsmekanismene mot rovdyret, siden ablasjonen ikke modifiserer, for eksempel scorer defensiv immobilisering når rovdyret er fjernet. I tillegg er denne kjernen nært knyttet til periaqueductal grå materie , en viktig struktur for uttrykk for frykt.
På den annen side viser dyret frykt og risikovurderingsatferd når det plasseres i et miljø assosiert med tilstedeværelsen av en katt. C-Fos markeringene viser at den dorsale premamillære kjernen er mest aktivert i hypothalamus i løpet av dette paradigmet. Inaktivering med muscimole , før eksponering for denne sammenhengen, avskaffer disse forsvarsmekanismene
Under utviklingen utvikler hele sentralnervesystemet seg fra en struktur som kalles nevralrøret i den dorsale delen av embryoet. Dette røret er deretter delt inn i 4 forskjellige deler langs den antero-bakre aksen:
Disse hormonene reiser til hypofysen gjennom det hypotalamus-hypofyseportalsystemet.
det ville være sete for en stor aktivitet under angrep av AVF ( vaskulær algesia i ansiktet ) og hva som ville forklare at angrepene har regelmessige frekvenser (samme timer på samme tid på dagen).
Vi vet at gonadale hormoner påvirker neuronal organisering og cerebral plastisitet, og spesielt hypothalamus; I 2021 er det fremdeles uklart om hormonell undertrykkelse av eggstokkene på mellomlang eller lang sikt (når man tar pillen) hos kvinner har morfologiske og funksjonelle konsekvenser for hjernens funksjon, men ifølge Taylor et al. (2021), "Nye bevis fra en håndfull småskala menneskelige studier reiser muligheten . " Tverrsnittsstudier har vist at pillen endrer størrelsen på visse kortikale regioner (større eller mindre, avhengig av tilfelle) og induserer forskjellige humørsvingninger hos brukerne (sammenlignet med naturlig syklede kvinner). Hypothalamus spiller en rolle i håndteringen av oksytocin og viste i 1993 at østradiol endrer plastisiteten til synapser i hypothalamus.
Ifølge forskningssenteret Gruss Magnetic Resonance ved Albert Einstein University of Medicine i New York (USA), ble 50 friske kvinner, inkludert 21 som tok pillen , presentert på det årlige møtet i Radiologisk samfunn i Nord-Amerika (RSNA), de som tok pillen hadde en mindre hypothalamus, en egenskap som så ut til å være forbundet med økt risiko for sinne og / eller depresjon .
En annen nylig studie (2020) viste at bruk av pillen i puberteten / ungdomsårene resulterer i en sløv stressrespons (og nedsatt hjerneaktivering når du behandler arbeidsminne ). Trier sosial stresstest, strukturell og funksjonell magnetisk resonansavbildning (MR) viser effekter på hjernens struktur og funksjon.
Hypothalamus er ikke den eneste årsaken: en enda nyere studie (2021), randomisert, dobbeltblind, placebokontrollert, MR-basert crossover viser forskjeller i prefrontal kortikal hjernestruktur / tykkelse (også kjent for å regulere humør): kortikal tykkelsen avtar på begge sider i pars triangularis og i pars opercularis så vel som i frontpolen på høyre halvkule hos kvinner som er utsatt for prevensjonshormoner (0,15 mg levonorgestrel + 0,30 μg etinyløstradiol , sammenlignet med placebo), i forbindelse med visse somatiske symptomer. I følge Sharma et al. (2020) Generelt sett øker bruk av pillen i puberteten tilkoblingen i det limbiske SN, CEN, RN og subkortikale nettverk med effekter på emosjonell prosessering og belønning, noe som kan øke sårbarheten for visse psykiske helseproblemer.