היפותלמוס

ההִיפּוֹתָלָמוּס (Hypothalamus, בעברית: תת־הרמה) הוא אזור במוח חולייתנים שנמצא בקדמת מוח הביניים, מתחת לתלמוס (מכאן שמו הנגזר מהשפה היוונית) ומעל לבלוטת יותרת המוח שאליה הוא מקושר באמצעות מערכת כלי דם ועצבים. למרות שההיפותלמוס מהווה רק חלק מזערי מגודלו של המוח, הוא אחראי על ויסות של תפקודים חיוניים רבים. הוא מעורב בתהליכים הקשורים לשמירה על הומאוסטזיס ובשפעול של תגובות פיזיולוגיות. ההיפותלמוס לוקח חלק בפעולת כמו אכילה, שתייה, רבייה ותגובות למצבי לחץ. תפקידו של ההיפותלמוס הוא לווסת תהליכים מטבוליים מסוימים, ואת פעולת מערכת העצבים האוטונומית. הוא מורכב ממספר גרעינים המווסתים תהליכים פיזיולוגיים אשר מעורבים בהתנהגות מוטיבציוניות, כמו אכילה, שתייה, עוררות מינית וויסות חום הגוף. ההיפותלמוס מקבל מידע מעובד מהתלמוס על אודות גירויים בסביבה, דרך האמיגדלה וקליפת המוח הארובתית-מצחית (Orbitofrontal cortex-OFC) המקושרים אליו. הוא שולח מידע לתצורה הרשתית, האחראית על מנגנונים הקשורים לעוררות ולשינה, ומכילה מבנים המעורבים בשליטה מוטורית. ההיפותלמוס שולט במערכת האנדוקרינית וכך שולט על ייצור הורמונים. שליטה זו חשובה במיוחד במצבי חירום, שבהם הגוף חייב לבצע מערך מורכב של תהליכים פיזיולוגיים (הידוע כ"תגובת הילחם או ברח"). בשל תפקיד זה מתואר ההיפותלמוס לעיתים כמרכז הדחק שבמוח. ההיפותלמוס מחבר את מערכת העצבים למערכת האנדוקרינית על ידי ייצור והפרשה של הורמונים משחררים המועברים באמצעות מערכת הדם הוורידית אל האונה הקדמית של בלוטת יותרת המוח (אדנוהיפופיזה), כדי לאפשר שחרור הורמונים ונוירוטרנסמיטרים בעת הצורך. בין ההורמונים המשחררים TRH (הורמון שחרור תירוטרופין), GHRH (הורמון שחרור הורמון גדילה), GnRH (הורמון שחרור גונדוטרופין) ו-CRH (הורמון שחרור קורטיקוטרופין). ההיפותלמוס מפריש גם הורמונים מעכבים ובהם ההורמונים סומטוסטטין ודופמין. ההיפותלמוס מורכב ממרכזים של צבירי עצבים (nuclei) המפרישים הורמונים ונוירוטרנסמיטרים חיוניים. בהם מרכז פאראוונטריקולרי (paraventricular nucleus) המפריש את ההורמונים וזופרסין ואוקסיטוצין, המועברים באמצעות שלפוחיות לאורך האקסונים אל האונה האחורית (נוירוהיפופיזה) של בלוטת יותרת המוח, והורמונים נוספים. ההיפותלמוס שומר על ההומאוסטזיס, כלומר, על איזון הסביבה הפנימית של המערכות הפיזיולוגיות בגוף. ההיפותלמוס מכיל מרכזים השולטים על המשך החיים. הוא מושפע ישירות מהסביבה או דרך המוח. הוא קולט אור, נמצאים בו נוירונים המכילים קולטני אור (פוטורצפטורים) וקולטנים שחשים את לחצי המים בגוף (אוסמורצפטורים). ההיפותלמוס שולט בטמפרטורת הגוף, בתפקוד המיני, בתחושת הרעב והצמא, ובמחזורים צירקדיים (יממתיים) כדוגמת עירות ושינה. לדוגמה, כאשר חם לנו מדי, אנו מזיעים, וכאשר קר לנו מדי, אנו רועדים. שני התהליכים נועדו להשיב את חום הגוף לרמתו הנורמלית, והם נשלטים על ידי ההיפותלמוס. פעולת הומאוסטזיס חשובה נוספת של ההיפותלמוס היא ויסות מנגנוני הרעב והשובע. למשל, ההיפותלמוס מעורר את הפרט למצוא מזון ולאכול כאשר מלאי האנרגיה בגוף מצטמצם. כאשר אורגניזם נמצא במצב דחק, מופר האיזון ומתחילים תהליכים להשבתו. להיפתלמוס גם תפקיד חשוב בתחושה של רגשות בתגובה למצבי דחק. גירוי חשמלי קל של אזורים בהיפותלמוס עשוי לגרום לתחושות עונג, וגירוי של אזורים אחרים בו עשוי לגרום לתחושות לא נעימות. ההיפותלמוס מורכב מתאי עצבים לא טיפוסיים. לתאי העצב ציטופלסמה רחבה עם גרנולות הפרשה, גרעינים קטנים, כאשר לעיתים ניתן להבחין בתאי גנגליון. בצביעה אימונוהיסטוכימית ניתן להבדיל בין האזורים השונים בהיפותלמוס (באמצעות נוגדנים ספציפיים לכל הורמון). במיקרוסקופ אלקטרוני ניתן לראות את גרנולות ההפרשה ובהתאם לצורה ולגודל ניתן לציין לאיזה הורמון הן מתאימות. פגיעה בהיפותלמוס יכולה לנבוע כתוצאה מפגיעה בהיפותלמוס עצמו, או כתוצאה מפגיעה באיברים הקרובים אליו, כגון בלוטת ההיפופיזה, האינפונדיבולום(אנ'), או תצלובת הראייה (כיאזמה אופטית). כך למשל, גידול בהיפופיזה עלול להשפיע על ההיפותלמוס עקב הקרבה האנטומית בין השניים. מחלות הקשורות להיפותלמוס יכולות להיות מחלות סיסטמיות כגון סרקואידוזיס או שחפת, מחלות זיהומיות, גידולים בהיפותלמוס, או פגיעה כתוצאה מטראומה גופנית, פיברוזיס כתוצאה מהקרנות וכדומה. הפגיעה יכולה להתבטא בחוסר של הורמון אחר או חוסר של מספר הורמונים, כאשר האיבר הנפגע יהיה בהתאם להורמון שחסר. סרקואידוזיס היא מחלה סיסטמית המאופיינת בהופעה של גרנולומות ללא נמק ותאי ענק רב גרעיניים. בתוך תאי הענק ניתן להבחין בגופיפי שאומן, schaumann bodies או ב-asteroid bodies, זהו אזור דמוי כוכב אשר נראה שקוף וקרומי ונמצא במרכז תא הענק. מחלה זו פוגעת בכל הגוף ויכולה לפגוע גם בהיפותלמוס. הפגיעה מתבטאת בחסר של רקמת היפותלמוס ומחסור בהפרשת הורמונים. במקרים נדירים יכול להיווצר נגע מבודד הפוגע רק בהיפותלמוס. המרטומה היא סוג של גידול שפיר. למעשה, רקמה במבנה תקין אולם במיקום לא נכון. המרטומה יכולה להתפתח בעיקר ברצפת החדר השלישי שבמוח, באזור הקדמי, קרוב למיקומו של ההיפותלמוס, אשר נמצא על הדופן הקדמית של החדר השלישי. ההמרטומה היא גידול מוגבל היטב ומופרד מהרקמה הסמוכה על ידי קופסית, כך שניתן להסירו, אולם הגישה הכירורגית היא כאמור בעייתית. במקרים בהם יש המרטומה, ניתן לראות מבחינה היסטולוגית תאי גנגליון, תאי עצבים עם גרעינים גדולים וגרעינון בולט. תאי הגידול יכולים להפריש הורמונים שונים אשר גורמים לתופעות קליניות. אסטרוציטומה היא גידול ממאיר, המתפתח מהאסטרוציטים (סוג של תאי גליה המהווים תמיכה לתאי המוח). אסטרוציטומות יכולות להיות בדרגות שונות של ממאירות, החל מדרגת ממאירות נמוכה (1) - תאי הגידול דומים לאסטרוציטים וגדלים באופן איטי, עד לדרגת ממאירות גבוהה (4) - ריבוי של מיטוזות, דימומים ונמק - glioblastome multiform. היפותלמוס, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) ההיפותלמוס, דף שער בספרייה הלאומית Mai, J. K., & Paxinos, G. (Eds.). (2012). The human nervous system. Academic Press. V. S. Ramachandran, ed. (2012) Encyclopedia of Human Behavior, 2nd ed. Academic Press. Calkins, Susan D. (Ed); Bell, Martha Ann (Ed), (2010). Child development at the intersection of emotion and cognition. Human brain development. Washington, DC, US: American Psychological Association. גריג ר. ג. וזימברדו פ.ג. (2010). מבוא לפסיכולוגיה. הוצאת האוניברסיטה הפתוחה. Neil R. Carlson, (2013). Physiology of Behavior. Boston: Pearson.