Jika otak adalah sebuah korporasi, hipotalamus akan menjadi seperti departemen "utilitas". Sementara banyak pujian dan perhatian ditujukan ke bagian otak yang berkomunikasi, menciptakan, dan bertindak, hipotalamus bertanggung jawab atas pemanasan, aliran air, dan hal-hal dasar lainnya yang menjaga agar seluruh sistem tetap berjalan.
Fungsi dasar hipotalamus dapat diringkas dengan kata homeostasis, yang berarti menjaga keadaan internal tubuh agar tetap konstan. Hipotalamus mencegah kita menjadi terlalu panas, terlalu dingin, terlalu banyak makan, kurang makan, terlalu haus, dan sebagainya.
Sementara hipotalamus umumnya bertanggung jawab untuk menjaga kita dalam keadaan stabil, ada kalanya keadaan ini perlu diubah. Ketika berada dalam situasi yang mengancam nyawa, Anda mungkin tidak perlu memikirkan seberapa lapar Anda. Sistem limbik, yang terlibat secara rumit dengan emosi, berkomunikasi erat dengan hipotalamus, menghasilkan perubahan fisik yang terkait dengan perasaan tertentu. Amigdala memiliki hubungan timbal balik dengan hipotalamus melalui setidaknya dua jalur utama. Daerah korteks lainnya, seperti korteks orbitofrontal, insula, anterior cingulate, dan korteks temporal juga berkomunikasi dengan hipotalamus.
Roger Harris / Getty Images
Wilayah Hipotalamus
Seperti bagian otak lainnya, area hipotalamus yang berbeda menjalankan fungsi yang berbeda. Area-area ini dapat dibedakan berdasarkan hubungannya dengan bagian otak lainnya. Misalnya, hipotalamus dibagi menjadi dua oleh serat saluran materi putih yang disebut forniks, yang membentang dari depan hipotalamus ke arah belakang.
Bagian hipotalamus yang lebih dekat dengan bagian dalam otak (sisi medial) berkomunikasi erat dengan bagian amigdala melalui saluran lain yang disebut stria terminalis. Amigdala membantu menandakan ketakutan, dan aspek medial dari hipotalamus terlibat dengan respons "lawan-atau-lari", misalnya dengan membatasi nafsu makan. Tidak ada waktu untuk beristirahat dan mencerna jika Anda akan lari untuk hidup Anda!
Sisi hipotalamus yang paling dekat dengan bagian luar otak (sisi lateral) memiliki efek berlawanan pada nafsu makan. Karena area ini penting untuk merangsang nafsu makan, lesi di area ini dapat menyebabkan penurunan berat badan yang parah. Area ini juga penting untuk rasa haus, karena lesi pada bagian yang lebih frontal dapat menyebabkan penurunan asupan air.
Fungsi hipotalamus juga terbagi dari depan ke belakang. Misalnya, bagian anterior hipotalamus tampak lebih terlibat dengan mendinginkan tubuh dengan meningkatkan aliran darah ke kulit dan menyebabkan keringat diproduksi. Bagian belakang hipotalamus lebih berperan dalam menjaga tubuh tetap hangat.
Selain itu, hipotalamus bertanggung jawab untuk mengatur siklus alami terjaga dan tidur kita. Inti suprachiasmatic di depan hipotalamus berfungsi sebagai jam internal kita, memberi tahu kita kapan waktunya tidur. Bagian otak ini terhubung dengan daerah peka cahaya yang mengatur jam internal kita ke siang hari.
Bagaimana Hipotalamus "Berbicara" dengan Tubuh?
Hipotalamus memodulasi respons fisik dengan berkomunikasi dengan tubuh melalui dua jalur. Rute pertama adalah melalui sistem saraf otonom. Yang kedua adalah melalui sistem endokrin, yang berarti sekresi hormon ke dalam aliran darah.
Serat otonom terutama berasal dari inti paraventrikel hipotalamus, tetapi juga dari inti hipotalamus dorsomedial dan dari hipotalamus lateral dan posterior. Awalnya, serat otonom ini bergerak dalam jalur materi putih yang disebut bundel otak depan medial. Mereka kemudian berpindah ke batang otak dorsolateral dan materi abu-abu periaqueduktal. Serat bersinaps pada nukleus parasimpatis di batang otak dan zona antara medula spinalis sakralis, dan pada simpatis di kolom sel intermediolateral medula spinalis torakolumbal. Banyak nukleus otonom di batang otak menerima masukan dari hipotalamus, seperti nukleus solitarius, nukleus noradrenergik, nukleus raphe, dan pembentukan retikuler pontomeduler.
Hipotalamus juga bekerja bersama dengan kelenjar pituitari untuk mengontrol sistem endokrin tubuh. Hipofisis memiliki kemampuan untuk mengeluarkan hormon langsung ke dalam aliran darah. Ini adalah contoh langka tempat di mana penghalang darah-otak yang biasanya dirancang untuk mencegah infeksi masuk ke otak tidak ada dalam arsitektur otak.
Beberapa hormon, seperti oksitosin dan vasopresin, dibuat langsung di hipotalamus (dalam inti paraventrikular dan supraoptik, misalnya), dan disekresikan di dekat bagian belakang hipofisis. Bagian anterior hipofisis mengandung sel-sel yang membuat hormonnya sendiri. Hormon-hormon ini diatur oleh sekresi neurologis lain yang diturunkan serabut saraf ke dalam pleksus vaskular, di mana mereka dilepaskan oleh darah. Semua sekresi hormonal ini diatur oleh putaran umpan balik negatif, yang berarti bahwa otak dapat mendeteksi ketika kadar hormon tinggi dan akibatnya menurunkan produksi.
Ini mungkin tampak sangat rumit, dan memang begitu. Tetapi tugas utama homeostasis bahkan dalam menghadapi kesulitan sangat berharga!
