Hipotálamo: La importancia de las hormonas en el cerebro

 

¿Qué es el hipotálamo? Pongámonos primero en contexto: Te rugen las tripas. Llevas sin comer desde primera hora y te invade la sensación de hambre. Empieza a apetecerte comer cada uno de los alimentos que ves en los escaparates. Tienes dificultades para concentrarte en la actividad que estás haciendo y en tu mente sólo hay espacio para pensar qué comerás a continuación. Llegas a estar incómodo hasta que decides empezar a comer. ¿Te resulta familiar?

El responsable de todo este proceso es el hipotálamo, una pequeña estructura subcortical situada en el centro del cerebro. Con tan sólo el volumen de un guisante, el hipotálamo se encarga de regular diversas funciones esenciales para la vida, como el hambre, para mantener la homeostasis. Si no fuera por esta estructura, no sabríamos cuándo necesitamos comer y, por tanto, terminaríamos muriendo de hambre.

¡Si te interesa saber más detalles acerca del hipotálamo, no te pierdas la sección “Para ampliar…” al final de este artículo!

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El hipotálamo regula la conducta de ingesta mediante la sensación de hambre y saciedad.

¿Qué es el Hipotálamo?

El hipotálamo es una estructura cerebral que, junto al tálamo, forma el diencéfalo. Es parte del Sistema Límbico y contiene la mayor diversidad de neuronas de todo el cerebro. Se encarga de controlar el sistema nervioso autónomo y el sistema endocrino. Es una glándula endocrina que libera hormonas encargadas de modular conductas relacionadas con el mantenimiento de la especie, y que regula la secreción de hormonas de la hipófisis, con el que conforma el Eje hipotálamo-hipofisiario. Cuenta con dos tipos de neuronas secretoras: Las parvocelulares (que secretan hormonas peptídicas) y las magnocelulares (que secretan hormonas neurohipofisiarias).

¿Dónde se encuentra el Hipotálamo? Tener un buen sitio es importante

El hipotálamo se ubica bajo el tálamo (de ahí su nombre). Además, se encuentra delimitado por la lámina terminal, por los tubérculos mamilares, por las cápsulas internas y por el quiasma óptico. Se conecta con la hipófisis a través del tallo hipofisiario. Una posición tan central en el cerebro permite al hipotálamo comunicarse perfectamente bien, recibiendo información (aferencias) de diferentes estructuras del cuerpo, y enviando información (eferencias) a otras.

 

Hipotálamo-Anatomía-Sagital

Ubicación del Hipotálamo (en amarillo) en un corte sagital del cerebro. Imagen: Tirotactico.

¿Para qué sirve el Hipotálamo? Cómo nos mantiene vivos

Las funciones que desempeña son esenciales para la vida. Es el encargado de regular el hambre y la saciedad, mantiene la temperatura corporal, regula el sueño, el apareamiento y la agresión, además de participar en la regulación de las emociones. La mayoría de estas funciones se regulan mediante una cadena de hormonas que se inhiben o excitan entre sí.

  • Hambre: Cuando nuestro cuerpo detecta que no tenemos reservas de energía suficientes y que, por tanto, necesitamos ingerir alimentos, envía Ghrelina (una hormona) al hipotálamo, indicando que tenemos que comer. De este modo, el hipotálamo libera el Neuropéptido Y, que es la hormona que produce esa sensación de hambre. En el ejemplo del principio, nuestro hipotálamo estaba liberando grandes cantidades de Neuropéptido Y, por lo que nuestra sensación de hambre se había disparado.
  • Saciedad: Por el contrario, cuando hemos comido lo suficiente, nuestro cuerpo debe decir a nuestro cerebro que no necesitamos más alimentos y que tenemos que parar de comer. Conforme vamos comiendo, nuestro cuerpo produce insulina, que incrementa la producción de una hormona llamada “leptina”. La leptina viaja por la sangre hasta el núcleo ventromedial del hipotálamo y, cuando llega a su receptor, inhibe la producción de Neuropéptido Y. Al dejar de producir Neuropéptido Y, dejamos de tener hambre o, dicho de otra forma, sentimos saciedad.
  • Sed: De una manera semejante a la del hambre, cuando el cuerpo necesita más agua, el hipotálamo libera la hormona antidiurética (o vasopresina), que actúan para impedir la pérdida de agua y favorecer la ingesta de líquidos.
  • Temperatura: La temperatura a la que la sangre llega al hipotálamo determinará si necesitamos reducir o aumentar la temperatura corporal. Si la temperatura es demasiado alta, necesitamos perder calor, lo que hará que la porción anterior del hipotálamo (Hipotálamo anterior) inhiba a la posterior, provocando una serie de consecuencias dirigidas a la reducción del calor (como la sudoración). En cambio, si la temperatura es demasiado baja, necesitamos producir calor, lo que hará que la porción posterior del hipotálamo (Hipotálamo posterior) inhiba a la anterior. Así, mediante el eje hipotálamo-hipofisiario, se liberará la hormona estimulante de la tiroides (TSH) y la hormona adrenocorticotropa (ACTH), favoreciendo la conservación del calor.
  • Sueño: La razón por la que nos cuesta dormir con la luz encendida se encuentra en el hipotálamo. El ciclo de sueño-vigilia está regulado por el ciclo circadiano. La estructura que se encarga de la regulación del ciclo circadiano es un conjunto de neuronas del hipotálamo medial llamado núcleo supraquiasmático. El núcleo supraquiasmático recibe información de las células ganglionares de la retina mediante el tracto retinohipotalámico. De este modo, la retina detecta los cambios de luz en el exterior y envía esta información al núcleo supraquiasmático. Este conjunto de neuronas procesan la información, que es enviada a la glándula pineal (o epífisis cerebral). Si la retina detecta que no hay luz, la glándula pineal secreta melatonina, que favorece el sueño. Si la retina detecta que hay luz, la glándula pineal reduce los niveles de melatonina, lo que propicia la vigilia.
  • Apareamiento y agresividad: Estas conductas (tan dispares en los humanos, pero muy relacionadas en el mundo animal) son reguladas por la misma porción del hipotálamo (núcleo ventromedial). Hay neuronas que sólo se excitan durante la conducta de apareamiento, mientras que hay otras que se activan en las conductas agresivas. No obstante, hay un conjunto de neuronas que responden durante ambas conductas. En este caso, la amígdala cerebral es la encargada de enviar información relacionada con la agresividad al área preóptica del hipotálamo para que éste libere las hormonas pertinentes para adecuarse a la situación en la que nos encontramos.
  • Emociones: Cuando experimentamos una emoción, a ésta le acompañan unos cambios fisiológicos. Si caminamos solos por la noche y tenemos que atravesar una calle oscura donde escuchas ruidos extraños, nuestra reacción más probable es sentir miedo. El cuerpo necesita estar preparado para cualquier circunstancia y por eso nuestro hipotálamo manda información a las distintas partes de nuestro cuerpo (aumenta la respiración, el ritmo cardíaco, contrae los vasos sanguíneos, dilata las pupilas y tensa los músculos). De este modo, nos permite detectar cualquier amenaza y correr o defendernos si es preciso. Por tanto, el hipotálamo se encarga de los cambios fisiológicos relacionados con cada emoción.

¿Qué relación tiene el Hipotálamo con el amor?

Las emociones en el cerebro son gestionadas por el Sistema Límbico. El hipotálamo forma parte de este sistema y es el encargado de hacer saber al resto del cuerpo cuál es la emoción dominante. Aunque los sentimientos son algo complejo de entender a nivel cerebral, sabemos que el hipotálamo es el responsable de que sintamos el amor de la forma en que lo hacemos. El hipotálamo produce feniletilamina, un neurotransmisor que tiene efectos semejantes a las anfetaminas, lo que explica la sensación agradable y eufórica derivada del amor. Además, esto produce un aumento de adrenalina y noradrenalina, lo que lleva al aumento del ritmo cardíaco, al aumento del oxígeno y de la presión sanguínea (provocando la sensación de “mariposas en el estómago”). Por otro lado, el cerebro produce dopamina, que nos permite aumentar nuestra atención en la persona que genera estos sentimientos, y serotonina, que modula nuestro estado de ánimo. Así que, si queremos explicar por qué es tan importante el hipotálamo, basta con decir que, sin él, ¡no seríamos capaces de enamorarnos!

¿Qué relación tiene el Hipotálamo con la Hipófisis?

El hipotálamo regula la secreción de hormonas de la hipófisis (o glándula pituitaria), con la cual se encuentra físicamente conectada mediante el infundíbulo. La hipófisis también es una glándula endocrina, y se encuentra bajo el hipotálamo, protegida por la silla turca (una estructura ósea de la base de nuestro cráneo). Su función es verter al torrente sanguíneo las hormonas que, según le indique el hipotálamo, necesite nuestro cuerpo para regular la homeostasis, es decir, para equilibrar los desajustes de sustancias o temperatura de nuestro cuerpo. La relación entre el hipotálamo y la hipófisis es tan estrecha que forman el Eje hipotálamo-hipofisiario. Ninguna de las dos podría ser plenamente funcional sin la existencia de la otra. De esta forma, la hipófisis permite al hipotálamo extender sus efectos a todo el cuerpo, actuando en otras glándulas fuera del alcance de éste.

¿Qué ocurre cuando se altera el Hipotálamo? ¿En qué trastornos o enfermedades está implicado?

Dada la relevancia del hipotálamo, la lesión de cualquiera de sus núcleos puede ser fatal. Por ejemplo, si se daña el centro de la saciedad (y, por tanto, no somos capaces de sentirnos saciados), no pararíamos de tener hambre y, por tanto comeríamos sin parar, con las implicaciones que esto podría tener sobre la salud. Algunas de las patologías más frecuentes son:

  • Síndrome de la diabetes insípida: Se produce por la lesión en los núcleos supraóptico, paraventricular y del fascículo supraópticohipofisiario. Dada la escasa producción del ADH en este síndrome, se produce un aumento de la ingesta de líquido y de la micción.
  • Lesión del hipotálamo caudolateral: Si se daña esta región del hipotálamo, disminuirán tanto las actividades simpáticas como la temperatura corporal.
  • Lesión del hipotálamo rostromedial: Si se daña esta región del hipotálamo, disminuirán las actividades parasimpáticas, pero aumentará la temperatura corporal.
  • Síndrome de Korsakoff: Con la alteración de los núcleos mamilares (muy relacionados con el hipocampo y, por lo tanto, con la memoria), produce lo que se conoce como amnesia anterógrada, es decir, la incapacidad de incorporar nuevos recuerdos a largo plazo. Además, tienden a rellenar los “huecos” de su memoria mediante fabulaciones (compensan sus olvidos, sin intención de engañar, con hechos que no han ocurrido o que no se corresponden con la realidad). Aunque este trastorno esté relacionado con el alcoholismo crónico, también puede darse por la alteración de los tubérculos mamilares y sus conexiones (como el hipocampo y el núcleo mediodorsal del tálamo).

Trastornos como el Síndrome de Korsakoff provocado por daño en los núcleos mamilares del hipotálamo, pone de relevancia la necesidad de evaluar el estado de nuestras capacidades cognitivas. Para este fin, existen programas científicamente validados que nos ayudan a explorar el estado de nuestras funciones cognitivas, como la memoria. A través de una evaluación cognitiva, podremos conocer nuestros puntos fuertes y débiles a nivel cognitivo.

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Para ampliar…

¿Qué hormonas produce el Hipotálamo?

El hipotálamo lleva a cabo sus funciones mediante la liberación de hormonas. Por esto, es importante conocer qué tipo de hormonas produce:

  • Neurohormonas: Hormona antidiurética (ADH) y Oxitocina.
  • Factores hipotalámicos: Angiotensina II (AII), Factor inhibidor de la liberación de prolactina (PIF), Hormona inhibidora de la liberación de somatotropina (GIH o Somatostatina), Hormona liberadora de hormona adrenocorticotropina (CRH), Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH o LHRH), hormona liberadora de tirotropina (TRH) y hormona liberadora de somatotropina (STH o Somatocrinina).

¿De qué núcleos está compuesto el Hipotálamo? ¿Para qué sirven?

Como hemos visto en las funciones, el hipotálamo se compone por una gran cantidad de núcleos (conjunto de cuerpos neuronales) y cada uno tiene una función más o menos específica. Los principales son:

  • Núcleo Arcuato: Participa en función emocional del hipotálamo. Además, cumple una función endocrina de gran importancia al sintetizar péptidos hipotalámicos y neurotransmisores. Se encarga de la liberación de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH), también conocida como hormona liberadora de hormona luteinizante (LHRH).
  • Núcleo Hipotalámico Anterior: Se encarga de la pérdida de calor mediante la sudoración. También se encarga de inhibir la liberación de tirotropina en la hipófisis.
  • Núcleo Hipotalámico Posterior: Su función es mantener el calor cuando tenemos frío.
  • Núcleos Laterales: Regula la sensación de hambre y de sed. Cuando detecta falta de azúcar o de agua, trata de restablecer el equilibrio mediante la ingesta de alimentos o de líquidos.
  • Núcleo Mamilar: Dadas sus conexiones con el hipocampo, está relacionado con la memoria.
  • Núcleo Paraventricular: Regula la secreción de la hipófisis mediante la síntesis de hormonas, como oxitocina, vasopresina y la hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa (CRH).
  • Núcleo Preóptico: Influye en funciones parasimpáticas relacionadas con la alimentación, la locomoción y las actividades de apareamiento.
  • Núcleo Supraóptico: Se encarga de la regulación de la presión arterial y del equilibrio de líquidos, mediante la producción de la hormona antidiurética (ADH).
  • Núcleo Supraquiasmático: Se encarga de la fluctuación de hormonas derivadas del Ciclo Circadiano.
  • Núcleo Ventromedial: Su papel consiste en la regulación de la sensación de saciedad.

¿De dónde recibe la información el Hipotálamo? ¿A dónde la envía?

El hipotálamo, por su privilegiada posición en el cerebro, dispone de una gran cantidad de conexiones. Por una parte, recibe información (aferencia) de otras estructuras y, por otra, envía información (eferencias) a otras partes del cerebro.

  • Aferencias:
    • Aferencias reticulares del tronco encefálico: Del tronco del encéfalo al núcleo mamilar lateral.
    • Fascículo prosencefálico medial: De la región olfativa, núcleos septales y la región que rodea a la amígdala, al área preóptica lateral y al hipotálamo lateral.
    • Fibras amigdalotalámicas: De la amígdala llegan, por una parte, al núcleo preóptico medial, hipotálamo anterior, ventromedial y arciforme. Por otro lado, la amígdala tiene conexiones con el núcleo hipotálamo lateral.
    • Fibras hipocampo-talámicas: Del hipocampo al septum y a los núcleos mamilares.
    • Fibras precomisurales del Fórnix: Conectan con el área hipotalámica dorsal, los núcleos septales y el núcleo preóptico lateral.
    • Fibras postcomisurales del Fórnix: Lleva la información al núcleo mamilar medial.
    • Fibras retinohipotalámicas: Recogen la información de luz que reciben en la retina las células ganglionares y la envía al núcleo supraquiasmático para la regulación del ciclo circadiano.
    • Proyecciones corticales: Recibe información de la corteza cerebral (como la corteza piriforme) y la envía al hipotálamo.
  • Eferencias:
    • Fascículo longitudinal dorsal: De las regiones medial y periventricular del hipotálamo a la sustancia gris periacueductal mesencefálica.
    • Fibras mamilares eferentes: Del núcleo mamilar medial y, por una parte, a los núcleos talámicos anteriores y, por otra, al mesencéfalo, a los núcleos ventral y dorsal de la calota.
    • Haz supraóptico hipofisiario: De los núcleos supraóptico y paraventricular al lóbulo posterior de la hipófisis.
    • Haz tuberohipofisiario: Del núcleo arciforme al tallo infundibular y la eminencia media.
    • Proyecciones descendentes al tronco encefálico y médula espinal: Del núcleo paraventricular, área lateral y posterior, al núcleo solitario, ambiguo, dorsal del nervio vago y las regiones ventrolaterales del bulbo raquídeo.
    • Proyecciones eferentes del núcleo supraquiasmático: La principal eferencia del núcleo supraquiasmático conecta con la glándula pineal.
Neuropsicólogo amante de la ciencia, el cerebro y sus entresijos. Formado en neuropsicología clínica e investigación.
Volcado en facilitar a todos los públicos la relación entre el cerebro y la conducta, para ayudar a comprender lo que ocurre dentro de nuestras cabezas.

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