Hypothalamus är en central struktur i mellanhjärnan, diencephalon. Förutom hypothalamus innehåller diencephalon även thalamus, epithalamus och subthalamus. Thalamus ligger ovanför hypothalamus och fungerar som en omkopplingsstation för sensorisk information. Epithalamus innefattar bland annat tallkottkörteln, habenula och comissura posterior, medan subthalamus är belägen under thalamus och lateralt om hypothalamus.
Hypothalamus gränsar till flera viktiga strukturer. Framtill ligger den nära optiska kiasmat där synnerverna korsar varandra, och lamina terminalis som är en tunn vägg mellan sidoventriklarna. Comissura anterior finns också i närheten, och förbinder de två hemisfärerna. Hypothalamus är dessutom nära relaterad till hypofysen, som hänger ner från dess nedre del och styrs hormonellt av hypothalamus.
Posteriort finns de mamillariska kropparna, som är del av det limbiska systemet och spelar en roll i minnesbearbetning. Dessa strukturer bidrar tillsammans till hypothalamus centrala roll i både neuroendokrin och autonom reglering.
| zon | nucleus | funktioner |
|---|---|---|
| Preoptisk zon | Mediala preoptiska nucleus (MPON) | Reglerar kroppstemperatur, sexualbeteende och frisättning av gonadotropinfrisättande hormon |
| Supraoptisk zon | Suprachiasmatiska nucleus (SCN) | Cirkadisk rytm, biologisk klocka, får information från retina |
| Supraoptiska nucleus (SON) | Producerar oxytocin och vasopressin (ADH) | |
| Paraventrikulära nucleus (PVN) | Styr frisättning av oxytocin, vasopressin, CRH och påverkar sympatiska nervsystemet | |
| Anteriora hypothalamiska nucleus (AHN) | Reglerar värmeavgivning, del av kroppstemperaturkontroll | |
| Tuburala zonen | Arcuate nucleus (ARC) | Reglerar aptit, frisättning av tillväxthormon, påverkar endokrina hypofysen |
| Ventromediala nucleus (VMN) | Mättnadscentrum, hämmar födointag | |
| Dorsomediala nucleus (DMN) | Reglerar emotionellt beteende och energibalans | |
| Mamillariska zonen | Mamillariska nucleus (MN) | Del av minnessystemet, kopplad till limbiska systemet |
| Posteriora hypothalamiska nucleus (PHN) | Stimulerar värmeproduktion och upprätthåller vakenhet | |
| Lateral del | Laterala hypothalamiska nucleus (LHN) | Hungercentrum, stimulerar födointag och vakenhet |
| Förbindelse | Struktur/Spår | Funktion |
|---|---|---|
| Amygdala | ST och VAFP | Limiska funktioner |
| Hippocampus | Fornix | Minnesfunktioner |
| Prefrontal bark och retikulär formation | MFB | Förbindelse och reglering av beteende |
| PVN och SON | Hypothalamus-hypofys-bana | Reglering av hormonfrisättning från hypofysen |
| ARC | Hypothalamus-hypofys-portal | Reglering av hormonproduktion och feedback från perifera organ |
| Posteriör hypothalamus | T1–L2 hypothalamus spinal bana | Styr sympatiska funktioner |
| Anteriör hypothalamus | Dorsal longitudinell fasiculus | Styr parasympatiska funktioner och kroppstemperaturreglering |
Mamillariska kroppar deltar i processer för minne, särskilt episodiskt minne, samt har koppling till lukt och reflexbeteenden. Hippocampus är kopplat till mamillariska kroppar via en vit substansstruktur som kallas fornix.
Mamillariska kroppar är även förbundna med den anteriora thalamiska kärnan genom en ledningsbana kallad mamillothalamic tract (MTT). Därifrån går signalerna vidare i Papez krets, som återkopplar till hippocampus. Amygdala är i sin tur kopplad till mamillariska kropparna via stria terminalis (ST).
Arcuate nucleus (ARC) får signaler från både ventromediala nucleus (VMN) och laterala hypothalamiska nucleus (LHN). ARC kan stimulera VMN att frisätta CRH, vilket ger mättnadskänsla. Den kan också stimulera LHN att frisätta orexiner som ökar hungerskänslan.
Flera perifera signaler påverkar detta system. Leptin från fettvävnad, insulin från bukspottkörteln och signaler via CN X samt hormonet ghrelin från mag-tarmkanalen reglerar ARC. Leptin, insulin och CN X-signalering stimulerar VMN och hämmar LHN, medan ghrelin har motsatt effekt.
Dorsomediala nucleus (DMN) påverkar emotionellt beteende. Skador i detta område kan leda till aggressivt och okontrollerat beteende.
Skada på VMN kan leda till fetma och hyperfagi (överätande). Skador på LHN kan ge failure to thrive (FTT) hos barn och anorexi hos vuxna. Skador på DMN ger ofta vilt och okontrollerat beteende.
För mer info se endokrinologi-artikeln om hypothalamus.
| Nucleus | Hormoner | Målorgan | Effekt |
|---|---|---|---|
| ARC | GHRH / GHIH | Adenohypofysen → GH | Tillväxt i vävnader, metabolism |
| CRH / CIH | Adenohypofysen → ACTH | Frisättning av kortisol från binjurebark | |
| PIH (Dopamin) | Adenohypofysen → Prolaktin | Stimulerar eller hämmar mjölkproduktion | |
| TRH / TIH | Adenohypofysen → TSH | Stimulerar sköldkörtel → T3/T4 | |
| Preoptisk | GnRH / GnIH | Adenohypofysen → LH, FSH | Reglerar könshormoner och fertilitet |
| Nucleus | Hormon | Målorgan | Effekt |
|---|---|---|---|
| SON | ADH (vasopressin) | Njurar (samlingsrör) | Ökar vattenreabsorption, minskar urinproduktion |
| PVN | Oxytocin | Livmoder, bröstkörtlar | Stimulerar förlossningskontraktioner och mjölkutdrivning |
| Nucleus | Hormon | Målorgan | Effekt |
|---|---|---|---|
| Suprachiasmatisk nucleus (SCN) | Melatonin | Tallkotkörteln (pineal gland) | Reglerar dygnsrytm (circadian rhythm), inducerar sömn |
Hypothalamus är central för att reglera kroppens autonoma funktioner genom sina två huvudsakliga zoner: den anteriöra och den posteriöra hypothalamiska kärnorna. Dessa kärnor är involverade i styrning av det parasympatiska nervsystemet (PSNS) respektive det sympatiska nervsystemet (SNS).
Den anteriöra delen av hypothalamus är ansvarig för att aktivera det parasympatiska nervsystemet, vilket är ansvarigt för att främja vila och återhämtning i kroppen.
Den posteriöra delen av hypothalamus är ansvarig för att aktivera det sympatiska nervsystemet, som förbereder kroppen för kamp eller flyktreaktioner.
Hypothalamus spelar en viktig roll i att reglera kroppstemperaturen genom två olika mekanismer: