Se il cervello fosse una società, l'ipotalamo sarebbe come il dipartimento delle "utilità". Mentre gran parte del merito e dell'attenzione va alle parti del cervello che comunicano, creano e agiscono, l'ipotalamo è responsabile del riscaldamento, del flusso d'acqua e di altre cose fondamentali che mantengono in funzione l'intero sistema.
La funzione di base dell'ipotalamo può essere riassunta con la parola omeostasi, che significa mantenere lo stato interno del corpo il più costante possibile. L'ipotalamo ci impedisce di essere troppo caldi, troppo freddi, sovralimentati, denutriti, troppo assetati e così via.
Mentre l'ipotalamo è generalmente responsabile di mantenerci in uno stato stazionario, ci sono volte in cui questo stato deve cambiare. Quando ti trovi in una situazione immediatamente pericolosa per la vita, potresti non aver bisogno di pensare a quanto sei affamato. Il sistema limbico, che è strettamente coinvolto con l'emozione, comunica strettamente con l'ipotalamo, determinando i cambiamenti fisici associati a particolari sentimenti. L'amigdala ha connessioni reciproche con l'ipotalamo attraverso almeno due vie principali. Anche altre regioni della corteccia, come la corteccia orbitofrontale, l'insula, il cingolo anteriore e la corteccia temporale comunicano con l'ipotalamo.
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Regioni dell'ipotalamo
Come il resto del cervello, diverse aree dell'ipotalamo svolgono funzioni diverse. Queste aree possono essere distinte dalle loro connessioni con il resto del cervello. Ad esempio, l'ipotalamo è diviso a metà da fibre di un tratto di sostanza bianca chiamato fornice, che va dalla parte anteriore dell'ipotalamo verso la parte posteriore.
Le parti dell'ipotalamo più vicine all'interno del cervello (il lato mediale) comunicano strettamente con una parte dell'amigdala attraverso un altro tratto chiamato stria terminalis. L'amigdala aiuta a segnalare la paura e l'aspetto mediale dell'ipotalamo è coinvolto in una risposta "combatti o fuggi", ad esempio limitando l'appetito. Non c'è tempo per riposare e digerire se stai per correre per salvarti la vita!
Il lato dell'ipotalamo più vicino all'esterno del cervello (il lato laterale) ha l'effetto opposto sull'appetito. Poiché quest'area è importante per stimolare l'appetito, le lesioni in quest'area possono portare a una grave diminuzione del peso corporeo. Quest'area è importante anche in caso di sete, in quanto lesioni della parte più frontale possono portare ad una diminuzione dell'assunzione di acqua.
Anche la funzionalità dell'ipotalamo è divisa dalla parte anteriore a quella posteriore. Ad esempio, le parti anteriori dell'ipotalamo sembrano più coinvolte nel raffreddamento del corpo aumentando il flusso sanguigno alla pelle e provocando la produzione di sudore. La parte posteriore dell'ipotalamo è più coinvolta nel mantenere il corpo caldo.
Inoltre, l'ipotalamo è responsabile della regolazione del nostro ciclo naturale di veglia e sonno. Il nucleo soprachiasmatico nella parte anteriore dell'ipotalamo funge da orologio interno, facendoci sapere quando è ora di andare a letto. Questa parte del cervello è collegata a regioni sensibili alla luce che regolano il nostro orologio interno alla luce del giorno.
In che modo l'ipotalamo "parla" al corpo?
L'ipotalamo modula le risposte fisiche comunicando con il corpo attraverso due vie. Il primo percorso è attraverso il sistema nervoso autonomo. Il secondo avviene attraverso il sistema endocrino, ovvero la secrezione di ormoni nel flusso sanguigno.
Le fibre autonome provengono principalmente dal nucleo paraventricolare dell'ipotalamo, ma anche dal nucleo ipotalamico dorsomediale e dall'ipotalamo laterale e posteriore. Inizialmente, queste fibre autonome viaggiano in un percorso della sostanza bianca chiamato fascio mediale del proencefalo. Quindi passano nel tronco cerebrale dorsolaterale e nella materia grigia periacqueduttale. Le fibre sinapsi sui nuclei parasimpatici nel tronco cerebrale e nella zona intermedia del midollo spinale sacrale e sui simpatici nella colonna cellulare intermediolaterale del midollo spinale toracolombare. Molti nuclei autonomici nel tronco cerebrale ricevono input dall'ipotalamo, come il nucleo solitario, i nuclei noradrenergici, il nucleo del rafe e la formazione reticolare pontomidollare.
L'ipotalamo funziona anche in combinazione con la ghiandola pituitaria per controllare il sistema endocrino del corpo. L'ipofisi ha la capacità di secernere ormoni direttamente nel flusso sanguigno. Questo è un raro esempio di un luogo in cui la barriera emato-encefalica normalmente progettata per impedire alle infezioni di attraversare il cervello è assente dall'architettura del cervello.
Alcuni ormoni, come l'ossitocina e la vasopressina, sono prodotti direttamente nell'ipotalamo (nei nuclei paraventricolare e sopraottico, per esempio) e secreti vicino alla parte posteriore dell'ipofisi. La parte anteriore dell'ipofisi contiene cellule che producono i propri ormoni. Questi ormoni sono regolati da altre secrezioni neurologiche che vengono trasmesse dalle fibre nervose in un plesso vascolare, dove vengono rilasciate dal sangue. Tutte queste secrezioni ormonali sono regolate da circuiti di feedback negativi, il che significa che il cervello è in grado di rilevare quando i livelli dell'ormone sono alti e di conseguenza diminuiscono la produzione.
Questo può sembrare enormemente complicato, e lo è. Ma il compito finale dell'omeostasi anche di fronte alle avversità ne vale la pena!
