Hipotálamo

Emociones

Junto con el sistema límbico es responsable del control de la expresión fisiológica de la emoción. Para ejercer este control, regula la actividad del sistema nervioso autónomo a través de su influencia sobre el tronco del encéfalo. Esta comunicación se realiza mediante el fascículo prosencefálico medial, que une bidireccionalmente el hipotálamo con el tronco cerebral, la región septal y zonas de la corteza prefrontal. Se considera que en el hipotálamo interviene en emociones como rabia, tristeza, sensación amorosa y satisfacción sexual, entre otras.

Regulación del agua corporal y la sed

En el hipotálamo lateral se encuentra el centro de la sed que se estimula automáticamente cuando la concentración de electrolitos en la sangre es demasiado alta. La estimulación del centro de la sed provoca el comportamiento de búsqueda de agua y por otra parte estimula al núcleo supraóptico y núcleo paraventricular que sintetizan hormona antidiuretica que actúa sobre los riñones para minimizar la pérdida de agua a través de la orina. La sensación de sed, de importancia vital para mantener la homeostasis, es por lo tanto generada por el hipótalamo y constituye una de sus funciones primordiales.^[12]

Regulación de la ingesta de alimentos

El hipotálamo dispone de varios centros neuronales que regulan tanto la sensación de hambre como la de saciedad.
Se ha comprobado que cuando se lesiona el hipotálamo lateral desaparece casi por completo el deseo de alimentarse, lo que conduce a un estado de desnutrición.
Por otra parte los núcleos ventromediales, formados por el Núcleo arcuato y el Núcleo ventromedial, actúan como centro de la saciedad, si esta región se estimula eléctricamente de manera experimental se produce un estado de saciedad completa con rechazo de cualquier alimento, en cambio cuando estos núcleos ventromediales se destruyen, se produce una alimentación continua y voraz que provoca obesidad extrema.^[13][14]

Regulación de la temperatura corporal

El hipotálamo juega un papel muy importante en la regulación de la temperatura de los organismos vivos. Cuando tiene lugar un aumento excesivo de la temperatura corporal, un grupo de neuronas situadas en la región anterior del hipotálamo activan mecanismos que favorecen la disipación del calor, promoviendo la dilatación de los vasos sanguíneos de la piel y la sudoración. Por otra parte cuando se produce un descenso de la temperatura corporal, ciertas neuronas del hipotálamo posterior responden enviando estímulos a otras regiones del organismo que favorecen la producción de calor, provocando temblores por contracción de los músculos, disminuyendo el diámetro de los vasos sanguíneos de la piel para impedir la pérdida de calor e inhibiendo la producción de sudor. Debido a la existencia de estos mecanismos de control, cuando se producen lesiones que afectan al funcionamiento del hipotálamo anterior suele producirse una elevación significativa de la temperatura corporal (hipertermia), sin embargo las lesiones del hipotálamo posterior tienden a provocar disminución de la temperatura corporal (hipotermia) cuando la temperatura ambiental es baja.^[15][16]

Regulación del ritmo circadiano

En los mamíferos, los núcleos supraquiasmáticos (SCN) del hipotálamo, son un sitio del marcapasos principal, que impulsa los ritmos conductuales, fisiológicos, hormonales, bioquímicos y moleculares.^[17]

La porción anterior y posterior del hipotálamo regula el ciclo del sueño y de la vigilia (ritmo circadiano).^[18]

Producción de hormonas

El hipotálamo produce diferentes neurohormonas:

• Dos de ellas la hormona antidiurética y la oxitocina son producidas por las neuronas magnocelulares de los núcleos supraópticos y paraventriculares del hipotálamo, y se liberan directamente a la sangre, cuando llegan a la hipófisis posterior o neurohipófisis.
  • Hormona antidiurética. El hipotálamo produce en el núcleo supraóptico y núcleo paraventricular^[19] la hormona antidiurética (ADH), la cual se acumula en la neurohipófisis, desde donde es secretada. La vasopresina regula el balance de agua en el cuerpo actuando sobre los riñones.^[20] La disfunción del hipotálamo en la producción de ADH causa diabetes insípida.^[21]
  • Oxitocina. La oxitocina es producida por el núcleo paraventricular del hipotálamo y almacenada y liberada por la neurohipófisis. Está relacionada con los patrones sexuales y con la conducta maternal y paternal. En las mujeres, la oxitocina se libera en grandes cantidades tras la distensión del cérvix uterino y la vagina durante el parto, así como en respuesta a la estimulación del pezón por la succión del bebé, facilitando por tanto el parto y la lactancia.^[22] También se piensa que su función está asociada con el orgasmo, tanto en hombres como en mujeres.^[23][24]
• Otras 6 hormonas diferentes, las hormonas liberadoras e inhibidoras, antes llamadas "factores hipotalámicos", "factores liberadores" o "factores hipofisotrópicos" son secretados por las neuronas parvocelulares del hipotálamo y actúan sobre la hipófisis anterior (adenohipófisis), estimulando o inhibiendo su producción de hormonas hipofisarias.
  • Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH, LHRH o LHRF). Es un decapéptido (una cadena de 10 aminoácidos)^[25] que actúa sobre la hipófisis, estimulando la producción y la liberación de la hormona luteinizante (LH) y la hormona foliculoestimulante (FSH).^[26] El balance de estas hormonas coordina el ciclo menstrual femenino^[27] y la espermatogénesis en los varones.^[28]
  • Hormona liberadora de tirotropina (TRH).^[29] Es un tripéptido (molécula compuesta por tres aminoácidos).^[30] Estimula la secreción de prolactina (PRL)^[31] y de tirotropina (TSH) por parte de la adenohipófisis.^[32][28]
  • Hormona liberadora de hormona adrenocorticotropina (CRH o CRF). La CRH, un péptido de 41 aminoácidos, estimula la secreción de ACTH. La CRH se sintetiza a partir de un precursor de 196 aminoácidos. Las neuronas secretoras de CRH se encuentran en la porción anterior de los núcleos paraventriculares en posición justo lateral a las neuronas secretoras de TRH; sus terminaciones nerviosas se encuentran en todas las partes de la capa externa de la eminencia media.^[28]
  • Hormona liberadora de hormona del crecimiento (GHRH), o factor liberador de hormona del crecimiento (GRF).^[33] Las neuronas productoras de este factor se encuentran en el núcleo arcuato del hipotálamo. Se sintetiza a partir de un precursor de 107 o 108 aminoácidos.^[34] Estimula la liberación de la hormona del crecimiento hipofisaria (GH).^[28]
  • Somatostatina. Es la hormona inhibidora de la secreción de hormona del crecimiento por la hipófisis. Inhibe también la producción de TSH. En el aparato digestivo disminuye la producción de gastrina, secretina, insulina y glucagón.^[28]
  • Dopamina (factor inhibidor de la liberación de prolactina o PIF). Inhibe la secreción de prolactina hipofisaria. Las neuronas secretoras de dopamina se encuentran en el núcleo arcuato hipotalámico.^[35][28]

Neuronas magnocelulares

En los años 1950, las neuronas magnocelulares fueron las primeras caracterizadas como neurosecretoras.^[44] Predominan en núcleo paraventricular y núcleo supraóptico, que sintetizan oxitocina y hormona antidiurética. Sus axones no mielinizados forman un estructura que atraviesa la eminencia media y llega a la neurohipófisis, donde se liberan las hormonas como respuesta a un potencial de acción.^[36] Sin embargo, los axones también se proyectan hacia la médula espinal, la sustancia gris periacueductal y núcleos del rafé.^[45]

Neuronas parvocelulares

Las neuronas parvocelulares o parvicelulares liberan hormonas peptídicas denominadas factores hipofisotrópicos en el plexo primario capilar de la eminencia media. A través de esta circulación porta son llevadas a la adenohipófisis para estimular la secreción de otras hormonas (hormonas hipofisarias). Ejemplos de estas hormonas hipofisiotrópicas son la GhRH (hormona estimuladora del crecimiento), TRH (hormona liberadora de tirotropina) y GnRH (hormona liberadora de gonadotrofina).