Se il cervello fosse una corporazione, l’ipotalamo sarebbe come il dipartimento "Utilità". Mentre gran parte del merito e dell’attenzione va verso parti del cervello che comunicano, creano e agiscono, l’ipotalamo è responsabile del riscaldamento, del flusso d’acqua e di altre cose basilari 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 tenerci in uno stato stazionario, ci sono momenti 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 intrinsecamente coinvolto nell’emozione, comunica a stretto contatto con l’ipotalamo, determinando i cambiamenti fisici associati a sentimenti particolari. L’amigdala ha connessioni reciproche con l’ipotalamo attraverso almeno due vie principali. Altre regioni della corteccia, come la corteccia orbitofrontale, l’insula, il cingolo anteriore e le cortecce temporali comunicano anche con l’ipotalamo.
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 il fornice, che corre 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 terminale.
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 la tua vita!
Il lato dell’ipotalamo più vicino all’esterno del cervello (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 riduzione significativa del peso corporeo. Questa zona è anche importante nella sete, in quanto le lesioni della parte più frontale possono portare a una riduzione dell’assunzione di acqua.
Anche la funzionalità dell’ipotalamo è suddivisa da fronte a retro. Ad esempio, le parti anteriori dell’ipotalamo sembrano più coinvolte con il raffreddamento del corpo aumentando il flusso di sangue 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" con il corpo?
L’ipotalamo modula le risposte fisiche comunicando con il corpo attraverso due percorsi. Il primo percorso è attraverso il sistema nervoso autonomo. Il secondo è attraverso il sistema endocrino, che significa la secrezione di ormoni nel sangue.
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 di materia bianca chiamato fascio mediale del proencefalo. Passano poi nel tronco cerebrale dorsolaterale e nella materia grigia periacqueduttale.
La sinapsi delle fibre su nuclei parasimpatici nel tronco cerebrale e nella zona intermedia del midollo spinale sacrale e sul simpatico nella colonna cellulare intermediolaterale del midollo spinale toracolombare. Molti nuclei autonomi nel tronco cerebrale ricevono input dall’ipotalamo, come il nucleo solitario, i nuclei noradrenergici, il nucleo del rafe e la formazione reticolare triangolare.
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 l’ingresso di infezioni nel cervello è assente dall’architettura del cervello. Alcuni ormoni, come l’ossitocina e la vasopressina, sono prodotti direttamente nell’ipotalamo (ad esempio nei nuclei paraventricolare e sopra-apicale) e secreti vicino alla parte posteriore dell’ipofisi. La parte anteriore dell’ipofisi contiene cellule che producono i loro ormoni. Questi ormoni sono regolati da altre secrezioni neurologiche che vengono trasmesse attraverso le fibre nervose in un plesso vascolare, dove vengono rilasciate dal sangue. Tutte queste secrezioni ormonali sono regolate da anelli di feedback negativi, il che significa che il cervello è in grado di rilevare quando i livelli dell’ormone sono alti e di conseguenza diminuire la produzione.
Questo può sembrare enormemente complicato, e lo è. Ma il compito ultimo dell’omeostasi, anche di fronte alle avversità, vale la pena!
