Si le cerveau était une entreprise, l'hypothalamus serait un peu comme le département «Utilities». Alors qu'une grande partie du crédit et de l'attention va aux parties du cerveau qui communiquent, créent et agissent, l'hypothalamus est responsable du chauffage, de l'écoulement de l'eau et d'autres éléments fondamentaux qui font fonctionner tout le système.
La fonction de base de l'hypothalamus peut être résumée avec le mot homéostasie, ce qui signifie maintenir l'état interne du corps aussi constant que possible.
L'hypothalamus nous empêche d'avoir trop chaud, trop froid, trop nourri, trop peu nourri, trop assoiffé, etc.
Alors que l'hypothalamus est généralement responsable de nous maintenir dans un état stable, il y a des moments où cet état doit changer. Lorsque vous êtes dans une situation qui met immédiatement votre vie en danger, vous n'avez pas besoin de penser à votre faim. Le système limbique, qui est intimement lié à l'émotion, communique étroitement avec l'hypothalamus, ce qui entraîne des changements physiques associés à des sentiments particuliers. L'amygdale a des connexions réciproques avec l'hypothalamus à travers au moins deux voies principales. D'autres régions du cortex, telles que le cortex orbitofrontal , l'insula, le cortex cingulaire antérieur et les cortex temporaux communiquent également avec l'hypothalamus.
Régions de l'hypothalamus
Comme le reste du cerveau, différentes zones de l'hypothalamus remplissent différentes fonctions. Ces zones peuvent être distinguées par leurs connexions au reste du cerveau.
Par exemple, l'hypothalamus est divisé en deux par des fibres d'une substance blanche appelé le fornix, qui s'étend du front de l'hypothalamus vers l'arrière. Les parties de l'hypothalamus plus proches de l'intérieur du cerveau (le côté médial) communiquent étroitement avec une partie de l'amygdale par un autre tract appelé stria terminalis.
L'amygdale aide à signaler la peur, et l'aspect médial de l'hypothalamus est impliqué dans une réponse «combat-ou-fuite», par exemple en limitant l'appétit. Il n'y a pas de temps pour se reposer et digérer si vous êtes sur le point de courir pour votre vie!
Le côté de l'hypothalamus qui est le plus proche de l'extérieur du cerveau (le côté latéral) a l'effet opposé sur l'appétit. Parce que cette zone est importante pour stimuler l'appétit, les lésions dans ce domaine peuvent entraîner une diminution importante du poids corporel. Cette zone est également importante dans la soif, car les lésions de la partie plus frontale peuvent entraîner une diminution de la consommation d'eau.
La fonctionnalité de l'hypothalamus est également divisée d'avant en arrière. Par exemple, les parties antérieures de l'hypothalamus semblent plus impliquées dans le refroidissement du corps en augmentant le flux sanguin vers la peau et en provoquant la production de sueur. Le dos de l'hypothalamus est plus impliqué dans le maintien du corps au chaud.
En outre, l'hypothalamus est responsable de la régulation de notre cycle naturel d'éveil et de sommeil. Le noyau suprachiasmatique à l'avant de l'hypothalamus sert d'horloge interne, nous informant de l'heure du coucher. Cette partie du cerveau est connectée à des régions sensibles à la lumière qui ajustent notre horloge interne à la lumière du jour.
Comment l'hypothalamus "parle-t-il" au corps?
L'hypothalamus module les réponses physiques en communiquant avec le corps par deux voies. La première voie est à travers le système nerveux autonome . La seconde est à travers le système endocrinien, ce qui signifie la sécrétion d'hormones dans le sang.
Les fibres autonomes proviennent principalement du noyau paraventriculaire de l'hypothalamus, mais aussi du noyau hypothalamique dorsomédial et de l'hypothalamus latéral et postérieur. Initialement, ces fibres autonomes voyagent dans un chemin de matière blanche appelé le faisceau médian du cerveau antérieur. Ils passent ensuite dans le tronc cérébral dorsolatéral et la substance grise périaqueducale.
Les fibres synaptiques sur les noyaux parasympathiques dans le tronc cérébral et la zone intermédiaire de la moelle épinière sacrale, et sur sympathique dans la colonne cellulaire intermédiaire de la moelle épinière thoraco-lombaire. Beaucoup de noyaux autonomes dans le tronc cérébral reçoivent des intrants de l'hypothalamus, tels que le noyau solitaire, les noyaux noradrénergiques, le noyau raphé et la formation réticulaire pontomédullaire.
L'hypothalamus travaille également en conjonction avec l'hypophyse pour contrôler le système endocrinien du corps. L'hypophyse a la capacité de sécréter des hormones directement dans la circulation sanguine. C'est un exemple rare d'un endroit où la barrière hémato-encéphalique normalement conçue pour empêcher les infections de pénétrer dans le cerveau est absente de l'architecture du cerveau. Certaines hormones, comme l'ocytocine et la vasopressine, sont fabriquées directement dans l'hypothalamus (dans les noyaux paraventriculaires et supraoptiques, par exemple) et sécrétées près de l'arrière de l'hypophyse. La partie antérieure de l'hypophyse contient des cellules qui fabriquent leurs propres hormones. Ces hormones sont régulées par d'autres sécrétions neurologiques qui sont transmises par des fibres nerveuses dans un plexus vasculaire, où elles sont libérées par le sang. Toutes ces sécrétions hormonales sont régulées par des boucles de rétroaction négative, ce qui signifie que le cerveau est capable de détecter lorsque les niveaux de l'hormone sont élevés et de diminuer ainsi la production.
Cela peut sembler énormément compliqué, et ça l'est. Mais la tâche ultime de l'homéostasie, même face à l'adversité, en vaut la peine!
Sources
Blumenfeld H, Neuroanatomie à travers des cas cliniques. Sunderland: Sinauer Associates Publishers 2002.
Ropper AH, Samuels MA. Principes de neurologie d'Adams et de Victor, 9ème éd.: The McGraw-Hill Companies, Inc., 2009.