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Funciones y estructura del hipotálamo

Bueno, hola a todos, hoy vamos a trabajar hipotálamo como una de las primeras estructuras que vamos a abordar en relación con el sistema límbico. Básicamente, quiero que hablemos un poco de las tareas del hipotálamo, porque el hipotálamo es un sector que va a permitir el enlace entre tareas endocrinas, como la producción de hormonas en el cuerpo, tareas autonómicas, que corresponden a la regulación de las funciones viscerales corporales, y tareas límbicas o emocionales y su influencia sobre la conducta. Entonces, todo este tipo de tareas que se derivan del hipotálamo realmente tienen que ver con su conectividad con el resto del sistema. De hecho, está altamente conectado con estructuras como la corteza cerebral, la amígdala e incluso núcleos del tallo cerebral, enlazando varias partes del sistema límbico por debajo de él, por encima de él, que logran generar procesos integrativos, de los cuales depende en alta porcentaje o manera la...

tarea límbica que se derive. Entonces vamos a mirarlo en su localización, está ubicado anteroinferiormente al tálamo con límite anterior a través de la lámina terminal que lo separa del área septal, un límite posterosuperior que lo separa del tálamo que es el surco hipotalámico, un límite más posteroinferior que lo está separando o digamos en continuidad más bien con el tegmento mesencefálico. y hacia la parte anterior inferior en comunicación directa y continuidad con la hipófisis que es un sistema glandular que va a conformar con el hipotálamo un eje conocido como el eje hipotálamo hipofisiario para la producción de hormonas en el cuerpo. Si yo observo un corte coronal veo los hipotálamos por debajo del tálamo separados por el tercer ventrículo y atravesados por dos sistemas de fibras, el tracto mamilotalámico y el fórnix.

Medial a estos tractos, está el hipotálamo media que es el cual nos vamos a basar el día de hoy y lateral a esos tractos está el hipotálamo lateral con baja celularidad alta presencia de células reales y tejido conectivo también puedo hacer una diferenciación anterior posterior esto es una cara basal aproximada al centro donde estamos observando el quiasma óptico por encima de él vendría a la región pre óptica del hipotálamo Después viene esta región que se llama la región infundibular, que es donde el hipotálamo tendría relación con la hipófisis. Cuando el encéfalo es sacado en la disección, la hipófisis se queda en la silla turca y se rompe la comunicación de la hipófisis con el hipotálamo, quedando esta marca aquí en esta región que se conoce como región infundibular. Y se ven los cuerpos mamilares que son característicos de este sector y que van a ser parte de...

de la región más posterior del hipotálamo, también conocida como región mamilar. Entonces distinguimos tres regiones anteroposteriormente. Una región preóptica por encima del quiasma óptico que estoy señalando con el cursor, una región infundibular por encima del sector llamado infundíbulo que conecta el hipotálamo con la hipófisis y una región posterior o mamilar que va a estar por encima de los cuerpos mamilares.

Aquí vemos de nuevo la división porción medial y lateral y la medial dividida en preóptica, infundibular y mamilar. Bueno, en cuanto a las funciones específicas de cada núcleo, si ubicamos la región preóptica, en ella vamos a encontrar los núcleos preópticos que los hay medial y lateral en cada uno de los hipotálamos. Estos núcleos tienen varias tareas importantes.

La más representativa es la producción de factores liberadores de hormonas. Los factores liberadores de hormonas son hormonas, que viajan a través del sistema porta hipofisiario, un sistema de vasos que conecta el hipotálamo con la hipófisis y en la hipófisis se ejerce influencia sobre grupos celulares específicos o islotes de esa glándula. Entonces vamos a mirar los sistemas que van a estar produciéndose en esos núcleos llamados núcleos preópticos. El primer factor liberador de hormonas que se va a producir se va a llamar factor liberador de gonadotropinas.

que va a ser entregado a través del sistema porta hipofisiario a la hipófisis, donde va a actuar sobre unas células llamadas células gonadotropas. En esas células gonadotropas va a inducir la producción de gonadotropinas, llamadas también FSH y LH, hormona folículo estimulante y hormona luteinizante, que van a viajar por la circulación para llegar a los órganos blancos, que son los ovarios y los testículos, donde van a inducir la producción de una tercera hormona, que serían las hormonas sexuales, los estrógenos y la testosterona. Yo sé que todos saben los efectos fisiológicos de estas hormonas.

Quiero que tengan en cuenta que todas las sustancias que voy a mencionar también tienen receptores encefálicos y por lo tanto también median aspectos relacionados con la conducta. Nos vamos entonces al segundo factor liberador de hormonas que se va a producir en los núcleos preópticos. Se llama factor liberador de corticotropina. Es liberado. en la hipófisis a través del sistema porta hipofisiario sanguíneo actúa sobre células corticotropas y en ellas se induce la producción de corticotropina, también llamada hormona adenocorticotropa o ACTH, la cual entonces ejerce una influencia sobre la corteza adrenal en las glándulas suprarrenales, generando la producción de hormonas de estrés, que a su vez van a actuar sobre todo nuestro cuerpo, pero también sobre el encéfalo, mediando procesos relacionados con la conducta.

Y por otro lado vamos a tener la hormona. o el factor liberador de tirotropina, que va a ser liberado a través del sistema aporte hipofisiario sobre la hipófisis, donde actúa sobre células tirotropas que van a producir hormona estimulante de la tiroides, también conocida como tirotropina, que a su vez va a ser liberada por sangre para actuar sobre la tiroides, y en ella inducir la producción de hormonas tiroideas como T3 y T4, tirosina, trillodo, tironina, que influyen sobre el metabolismo corporal en términos generales. Entonces vamos a tener que los núcleos preópticos pueden influir sobre desarrollo de caracteres sexuales secundarios, tareas de estrés, tareas metabólicas y por lo tanto aumento de la temperatura corporal.

Este no es el único mecanismo para influir sobre la temperatura corporal. Ellos tienen un sensado particular para algunas sustancias como la prostaglandina E2 derivada de algunos procesos inflamatorios que les permiten ejercer cambios dinámicos sobre la temperatura para generar mecanismos de protección. como la fiebre, lo cual va a ser muy importante como línea primaria de defensa corporal.

Por otro lado, estos núcleos preópticos también van a influir en lo que es la inducción al sueño de onda lenta, que es el sueño profundo, las etapas antiguamente conocidas como 3 y 4, actualmente conocidas como etapa 3, y allí vamos a tener entonces este switch o este cambio de etapas superficiales a profundas con una participación representativa de los núcleos preópticos. y por último ellos reciben unas aferentes muy importantes que provienen de la amígdala pero que a su vez provienen del sistema olfatorio el sistema olfatorio es capaz de captar unos odorantes sexuales específicos en el caso de los humanos los vamos a llamar simplemente odorantes sexuales en otras especies corresponden a lo que se conocen clásicamente como feromones pero son de estructura química distinta a nuestros odorantes sexuales esos odorantes sexuales inducen la activación de estos sistemas amigdalinos que a su vez inducen la activación de los sistemas preópticos para generalizar su acción en el hipotálamo por conexiones intrahipotalámicas, que van a ser muy importantes en la conectividad de los núcleos preópticos, y que van a influir finalmente sobre el desencadenamiento de actividad autonómica en respuesta a estados emocionales específicos. Todos los cambios que se dan como de las conductas agresivas y sexuales, o agresivas sexuales que también se presentan durante el proceso de copula, donde hay algunos... algún grado allí de cruce, cierto, de información, va a ser muy dependiente de esa entrada de esos odorantes.

Y esos odorantes se producen debido al tipo de alelo que haya en el complejo mayor de inmunocompatibilidad, testocompatibilidad o los HLA. Entonces hay toda una teoría que sería bastante bueno que profundizaran sobre cómo la producción de estos odorantes de forma específica puede prevenir los cruces entre... individuos de una especie que sean muy cercanos cosanguinamente.

Tiende uno a sentirse más atraído por aquellos sobrantes que son desprendidos por individuos que son muy lejanos a mi cosanguinidad. Y eso es un mecanismo de garantía relativo sobre la disminución del porcentaje de enfermedades genéticas producto de un cruce posible. Entonces, de cierta manera previene la endogamia.

dado que en otras especies de mamíferos no existe la representación que existe en nosotros de hermano, mamá, papá. Entonces se requiere como un sistema que garantice que esos cruces no se den con tanta frecuencia y que al no darse con tanta frecuencia no se comprometa la viabilidad de la especie. Nosotros tenemos esta maquinaria, pero ojo, tenemos prefrontal, lo que hace que nuestra decisión sobre con qué ancopular, pues, este, digamos, dependiendo de factores múltiples, diferentes como la planeación, la selección de metas, en fin, otro tipo de características. Eso en cuanto a los núcleos preópticos, yo quiero llamar la atención sobre que estos núcleos son dimórficos sexualmente.

En el macho homo sapiens cuentan con el doble de neuronas en comparación con la hembra. Casi no tenemos dimorfismos sexuales en nuestro encéfalo, pero si existen en alguna parte, de una forma drástica, yo diría que es en el hipotálamo. Es uno de los pocos sectores que es realmente diferente entre machos y hembras humanas. El hecho de que sean diferentes tiene que ver también con estas tareas que he mejorado, control de la temperatura, inducción del sueño de onda lenta, impulsos agresivos y sexuales, etc. que están más marcados en el macho.

El siguiente núcleo que vamos a encontrar en la región preóptica es el suprachiasmático, que va a estar relacionado con la regulación de los ritmos circadianos. Él recibe la mayoría de sus aferencias del quiasma óptico. por eso tiene una posición estratégica dentro del hipotálamo, justo por encima de él, de tal manera que está todo el tiempo enterado de la intensidad luminosa en el ambiente, y eso le permite gestar cambios fisiológicos con activación intrahipotalámica también, o de otros sectores del sistema nervioso, porque también influye por sectores...

en sectores por fuera del hipotálamo pero el caso es que él va a determinar estos cambios en nuestra actividad fisiológica dependiente de la intensidad lumínica que es lo que se conoce como ritmo circadiano, es tener más actividad autonómica y somática y del estado de conciencia a mayor luminosidad y menos a menor luminosidad en nosotros que somos animales diurnos asimismo hay que recordar que estas tareas también influyen sobre la conducta o sea que aquí vamos a contar con una influencia de este núcleo sobre otro tipo de actividades como la modulación del estado de ánimo como el procesamiento cognitivo, la percepción, el alertamiento etcétera entonces va a ser bien importante que tengamos en cuenta esto porque eso nos puede permitir comprender porque hay países donde la entrada luminosa es baja, la tasa de suicidios es más alta o los casos de depresión o porque hay tantos cambios emocionales asociados a las estaciones y también porque hay retrasos por ejemplo en la percepción temporal cuando cambiamos de continente en un vuelo. Entonces digamos que este es un núcleo que tiene un funcionamiento de reloj central que se pone en sincronía con el resto de órganos en el cuerpo, cuyos genes en regulación son muy conservados evolutivamente y los compartimos incluso con plantas y con bacterias, es decir que no deberíamos luchar contra algo que está tan conservado como la circadianidad. Bueno, ese es nuestro reloj central. Ahí con la región preóptica.

En la región infundibular vamos a encontrar el paraventricular y el supraóptico que aunque son dos conglomerados celulares separados físicamente, tienen la misma tarea. Producen las sustancias oxitocina y vasopresina. La oxitocina está relacionada a nivel corporal con la contracción de las células mioepiteliales para la eyección de la leche. Ojo, no la producción, sino la eyección.

Está relacionada con el... la contracción uterina para el orgasmo femenino, para el periodo menstrual, el desgarramiento del endometrio y para la acomodación del feto en las últimas semanas del embarazo, así como para su expulsión durante el parto, cuando las concentraciones de oxitocina se incrementan de forma drástica. Este incremento en las concentraciones de oxitocina es definitivo para la maduración del sistema gabaérgico de la cría. Es muy importante, se eleva en la madre pero también se eleva en él. entonces eso va a ser determinante para que GABA se comporte finalmente como un neurotransmisor inhibitorio asimismo es importante reconocer que la oxitocina tiene receptores encefálicos y esos receptores encefálicos van a estar midiendo tareas de anidamiento tareas afectivas, tareas que tienen que ver con el cuidado parental que tienen que ver con la formación de parejas, con el estrechamiento de lazo con la construcción de familia y comunidad y eso también va a ser determinante en nosotros nuestros procesos de comisión social, somos una especie eminentemente social.

En el caso de la vasopresina, también es conocida como hormona antibiótica, tiene unos efectos específicos en la retención de líquidos a nivel renal, generando también un pequeño tono vasopresor, por lo cual recibe su nombre vasopresina, en las arteriolas, que son los vasos de resistencia sistémicos. Entonces, digamos que esto también es importante. Pero la vasopresina... También actúa a sus receptores encefálicos modulando tareas parecidas a las de la oxitocina, relacionadas con cognición social y anidamiento y filiación. Entonces va a ser bastante destacable esta tarea.

Bueno, eso en cuanto a estos dos núcleos. Por debajo de ellos está el núcleo arcuado. El núcleo arcuado es un núcleo que produce dopamina, que es llevada a través del sistema aporte hipofisiario hacia la hipófisis. Y en la hipófisis esa dopamina actúa a sus receptores de tipo D2, con su unidad alfa inhibitoria, en unas células llamadas células lactotropas, a las cuales entonces suprime funcionalmente o las mantiene en un estado como de quiesencia. De esta manera, esas células no producen la sustancia que están destinadas a producir, que es la prolactina.

Este control inhibitorio del núcleo arcuado solamente se pierde durante el embarazo y la lactancia. En otros estadios, si hay supresión de esta función, se considera patológica. O puede ser también muy dependiente del contexto, como en el embarazo psicológico o en los desarreglos hormonales inducidos por la adolescencia misma, por la pubertad, por el cambio en los niveles hormonales de esa etapa. También puede presentarse como un efecto adverso del uso de algunos fármacos que pueden tener cruce por receptores, como los fármacos tiroideos. O ya de una forma menos común, pero quizás muy importante que la recuerden.

o la presencia de una adenoma hipoficial que puede generar además compresión del quiesma. Entonces, pues es bastante importante. En ese caso se puede presentar galactorrea, que es la producción de leche, digamos de forma patológica.

Bueno, detrás de estos está el núcleo dorso mediano que se ha asociado sobre todo con tareas autonómicas que voy a mencionar en relación con el núcleo posterior, ¿vale? Porque este núcleo en el humano no está bien caracterizado y no se conoce totalmente en cuanto a su función. Pero sí se ha visto conectividad hacia neuronas autonómicas de tallo y de medula. Y está el ventro mediano. El ventro mediano es el núcleo hipotalámico que se conoce como el centro de control de la saciedad.

Ese núcleo tiene receptores para sustancias diversas que son reguladoras de los procesos de ingesta. Entonces digamos un ejemplo, una muy famosa, la leptina, están los receptores OVR y la influencia que ejerce este tipo de ligando sobre los receptores va a desencadenar cascadas que van a mediar la generación de un fenómeno que se conoce como el fenómeno de plétora o saciedad, que es sentirse lleno. después de que uno acaba de comer, entonces va a ser muy importante para regular esos procesos de ingesta.

No solamente recibe vía sanguínea, sino que también hay vías neuronales que lo conectan de forma oferente. Y del tallo son muy importantes las entradas que provienen de aferencias viscerales, solitario, talámicas, que finalmente van a venir del nervio bajo, que son informadoras de la distensión de la cápsula visceral de algunos sectores del sistema gastrointestinal. Y eso entonces hace que nosotros podamos... sentir pletora tanto por la calidad de la comida, porque para eso tenemos receptores específicos para algunas sustancias derivadas de la calidad de la comida, como de la cantidad, entonces allí vendríamos con esta cuestión del volumen. Entonces este núcleo responde a esos estímulos y genera estos efectos como de limitación.

Él tiene unas conexiones múltiples con sectores del sistema, pero yo quiero rescatar la conectividad que tiene de forma indirecta con la corteza cerebral por la influencia que ejerce sobre la forma como percibimos la corteza cerebral. en relación con nuestra conducta alimenticia. Y esa relación está directamente enlazada con todo lo que son los trastornos de esa conducta alimenticia.

Tanto si yo estoy comiendo de forma exagerada y no puedo controlar la ingesta, como si estoy haciendo una restricción alimenticia y estoy desdibujando la relación espacial que debo manejar con mi cuerpo y la consideración en cuanto a la percepción del mismo. Bueno, eso por ese lado. Hacia la región mamilar vamos a encontrar entonces los núcleos mamilares y el núcleo posterior.

Los núcleos mamilares son productores de histamina que tienen que ver con los sistemas de alertamiento y atención. También son reguladores de todos los procesos metabólicos del cuerpo e influyen muy desacadamente sobre el control autonómico. De este núcleo, el posterior y se cree que del dorso mediano, van a nacer... todas las fibras que van a conformar el fascículo longitudinal dorsal. El fascículo longitudinal dorsal va a ser un fascículo que va a permitir la comunicación de estos sectores posteriores del hipotálamo con núcleos localizados en tallo cerebral y en médula espinal que son núcleos autonómicos.

Cuando a uno le preguntan por qué el autónomo se llama autónomo, realmente se creía que no tenía control central, pero ya sabemos que eso no es cierto. Hay múltiples estructuras conectando las neuronas autonómicas de tallo y médula y el lugar que está directamente involucrado con ese control autonómico es el hipotálamo. Si uno pudiera tener un lugar de origen autonómico podría señalar al conocimiento actual, a la luz del conocimiento actual, el hipotálamo. Entonces este fascículo longitudinal dorsal va a permitir ese control hipotalámico y va a constituirse en lo que llamamos o llaman los textos muy comúnmente la primera neurona hipotalámica.

perdón, la primera neurona autonómica, que va a ser como el inicio del desencadenamiento de todas esas acciones y el control que se ejerce centralmente sobre nuestras tareas. También es importante destacar que este triángulo de aquí en relación con el núcleo posterior y si pudiésemos acercarnos a la región lateral o pensar en que hubiese una región lateral que se pudiera ver aquí en esta imagen, que es una proyección, esa región también estaría muy asociada con todo lo que son, son cambios autonómicos enlazados con agresividad, con estos cambios conductuales de agresividad, por lo cual se ha vuelto blanco para algunas cirugías específicas que tienen que ver con este tema de la agresividad. Bueno, esa es una visión general del hipotálamo y sus tareas. Espero que sea suficiente para que puedan iniciar un estudio más profundo del mismo. Algunas tareas específicas de los núcleos, vamos a verlas a profundidad.

profundidad cuando las enlacemos en otros sistemas, pero estas son las consideraciones iniciales. Muchas gracias.