SinirBilim 12.BÖLÜM – Hipotalamus

16 Şub SinirBilim 12.BÖLÜM – Hipotalamus

Hipotalamus, talamusun hemen altında bulunur ve altına hipofiz bezi bağlıdır. Bu ufak nükleus beynin %1’ini oluştursa da vücuda olan işlevsel etkisi çok daha büyüktür. O yüzden kendisine bir bölüm ayırmak iyi olur diye düşünmüş büyüklerimiz. Şimdi hipotalamusun anatomisine ufak bir giriş yaparak başlayalım.

Şekil.1 Hipotalamus

Hipotalamus dorsal talamusa bitişiktir fakat işlevleri çok farklıdır. Dorsal talamus neokortekse giden yolların uğrak noktasıdır, bu bölgede meydana gelen hasar ufak duyusal ve motor hasarlar doğurabilir, mesela ufak bir kör nokta gibi, derinin ufak bir kısmını hissedememek gibi vs. Aksine hipotalamus beynin ihtiyaçlarına göre bedenden (somatik) ve iç organlardan gelen (viseral) sinyalleri birleştirir ve bu bölgede meydana gelecek ufacık bir hasarın sonuçları çok kötü olabilir.

Memelilerde vücut sıcaklığı ve kanın bileşimleri hayati rol oynar. Hipotalamus bu oranları değişen çevresel şartlara göre ayarlar. Bu olaya homeostazi/dengeleşim denir.

Sıcaklık regülasyonunu ele alalım. Çoğu hücredeki kimyasal reaksiyonlar 37 santigrat derecede gerçekleşecek şekilde ayarlanmıştır ve birkaç dereceden fazla sapma hayati sonuçlar doğurabilir. Hipotalamustaki, sıcaklık duyarlı hücreler beyin sıcaklığını ölçerler ve ona göre tepki üretirler, mesela karlı bir günde dışarı çıplak çıkarsanız titrersiniz, tüyleriniz diken diken olur ve maviye dönmeye başlarsınız, bütün bu tepkiler hipotalamusun emriyle üretilir. Aynı bağlantı sıcak ortam ve terleme için de geçerlidir.

Şekil.2 Bir dilim hipotalamus

Şekilden de görebileceğiniz gibi hipotalamus üç farklı bölgeden oluşur: lateral, medial ve periventriküler bölgeler. Daha önce çoğu kez söyledik ama bir daha belirtelim, bu isimler konumlarına göre verilmiş, lateral yan, medial orta demek, periventriküler de ventrikülü çevreleyen manasında sanırsam. Lateral ve medial bölgeler beyin kökü ve telansefalonla yoğun bağlantılar kurar ve belli başlı davranışların regülasyonunda rol oynar. Biz burada daha çok, çoğu girdisini diğer iki bölgeden alan periventriküler bölgenin üzerinde duracağız. Bu bölgede farklı fonksiyonları olan nöron grupları vardır. Üst Kiyazmatik nükleus (suprachiasmatic nucleus (SCN)) bunlardan bir tanesidir. Bu nükleus direk retinadan girdi alır ve ileriki bölümde göreceğimiz gibi gece-gündüz döngüsünü kullanarak sirkadyan saat (24 saatlik) ritmimizi ayarlar. Bu bölgedeki diğer hücreler Otonom Sinir Sistemini kontrol eder. Bu bölgedeki üçüncü grup da nörosekretuar sinirlerdir ve bunlar dikkati kontrol eden sinirlerdir ve şuan siz bu satırları okurken aktiftirler.

Hipofiz Bezi

Hipofiz bezinin ön ve arka olmak üzere iki lobu vardır ve hipotalamus vücutla çoğunlukla hipofiz bezi üzerinden iletişime geçer. Hipotalamus bu iki lobu farklı şekilde kontrol eder.

Hipotalamustaki en büyük nörosekretuar hücre olan magnoselüler nörosekretuar hücrelerin aksonları optik kiazmayı geçerek hipofizin arka lobuna ulaşırlar.

Şekil.3 Hipofiz Bezi

1930’ların sonlarına doğru Frankfurt Üniversitesinden Ernst ve Berta Scharrer bu nöronların doğrudan arka lobdaki kılcal damarlara kimyasal salgıladıklarını iddia etmişler. O dönemde bu radikal bir iddia imiş çünkü hormonların sadece bezler tarafından kana karıştırılabileceği düşünülüyormuş ve kimse bir nörotransmiterin bir hormon gibi davranabileceğini tahmin etmemiş. Fakat Scharrerler haklıydı bugün kana nöronlar tarafından karıştırılan maddelere nörohormonlar deniyor.

İşte bu magnoselüler nörosekretuar hücreler kana iki tür nörohormon karıştırırlar: oksitosin ve vazopresin. Oksitosin doğumun son aşamalarında salgılanarak rahim yolunun kasılıp gevşemesine sebep olur. Ayrıca annelerden süt gelmesini de teşvik eder. Korteks, hipotalamusun bazı fonksiyonlarını engelleyebilir, stres anında süt kesilmesinde olan budur. Vazopresin ise kan miktarını ve tuz yoğunluğunu ayarlar. Vücut susuz kaldığında kan miktarı düşer ve kandaki tuz oranı yükselir. Vazopresin içeren nöronlar bu değişiklerden haberdar olduklarında doğrudan böbreklere müdahale eden vazopresin salgılarlar.

Aslında kan miktar ve basıncında düşme meydana geldiğinde beyin ve böbrekler arasında iki yollu bir iletişim olur. Böbrekler kana renin adında bir enzim salgılarlar. Bu durum beyin tarafından algılanan belli başlı kimyasal tepkimeler doğurur.

Beynin bir parçası olan arka lobun aksine, ön lob gerçek bir bezdir. Ön lobdaki hücreler, vücuttaki diğer bezlerin salgılarını düzenleyen birkaç çeşit hormonu sentezler ve salgılarlar. Aşağıdaki tabloda ön lob tarafından salgılanan hormonları görebiliriz.

Çalışma şekline gelince, şekilden de görebileceğiniz gibi ön lob, hipotalamustaki parvoselüler nörosekretuar hücreler tarafından kontrol edilir. Bu hücreler aksonları ön loba kadar uzatmaktan ziyade hedef hücrelerle kan akışı yoluyla iletişim kurarlar. Bu nöronlar hipofizyotrofik hormon adı verilen hormonları 3. ventrikülün tabanında bulunan özel bir kan damarı yatağına salgılarlar.

Şekil.4 Hipofiz Bezinin Ön Lobu

Bu hormonlar ön loba doğru harekete geçerler ve burada ön lobdaki hormonların salgılanmasını tetiklerler yada duruma göre salgılanmasını önlerler.

Örnek olarak böbreküstü bezlerinin nasıl regüle edildiğini görmek bu sistemin nasıl çalıştığını anlamamıza yardımcı olur. Böbreküstü bezleri, adrenal korteks ve adrenal medula olmak üzere iki bölgeye ayrılır. Adrenal korteks kortizol hormonu salgılayarak bağışıklık sistemini baskılar ve hayatın farklı streslerine karşı kişiyi dayanıklı tutmaya çalışır. Kortizol salınımına sebep olan şey strestir, bu stres kan kaybı gibi fizyolojik de olabilir, aşık olmak gibi duygusal da olabilir veya yaklaşan sınav stresi gibi psikolojik de olabilir.

Adrenal korteksi kontrol eden parvoselüler nörosekretuar hücreler, bir uyarının stresli olup olmadığına karar verirler. Bu hücreler kortikotropin salgılayan hormon (CRH) adında bir peptiti sirkülasyondaki kan damarlarına salgılarlar. CRH biraz yol aldıktan sonra kortikotropin yada adreno-kortikotropin hormonu (ACTH) salınımını başlatır. ACTH genel sirkülasyona girer ve adrenal kortekse giderek birkaç dakika içinde kortizol salınımını başlatır. Böylece vücut da strese karşı gerekli tepkiyi verebilir.

Şekil.5 Böbrek Üstü Bezleri

Neyse fazla uzatmadan kabaca hipotalamus budur. Daha detaylı bilgiler için hocanıza yada internete yada ilk yazıdaki referans kitaplara başvurabilirsiniz. Bir sonraki yazıda görüşmek üzere selametle kalın.