¿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.
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).
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.
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.
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!
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.
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:
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.
El hipotálamo lleva a cabo sus funciones mediante la liberación de hormonas. Por esto, es importante conocer qué tipo de hormonas produce:
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:
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.
¿Qué es el sistema límbico? Alegría, miedo, ira, tristeza, asco. Emociones. Aunque a veces nos sintamos abrumados por su intensidad, lo cierto es que no podríamos vivir sin ellas. ¿Qué haríamos, por ejemplo, sin miedo? Posiblemente seríamos unos suicidas temerarios. En este artículo explicamos qué es el sistema límbico, sus funciones, componentes y alteraciones ¿Qué relación tiene el sistema límbico con las emociones?
Corteza cingulada es una parte del sistema límbico: Image Mri cingulate cortex Sutudy Blue
¿Qué es el sistema límbico? Desde tiempos de Aristóteles, se ha explorado el enigmático mundo de las emociones humanas. Históricamente, ha sido un terreno conflictivo, lleno de intensos debates; hasta que se llegó a aceptar que las emociones son inherentes al ser humano. De hecho, en la actualidad la ciencia valida que existe un sistema cerebral, el sistema límbico, que las regula.
El término “sistema límbico” fue acuñado por Paul D. MacLean en 1952 como un sustrato neural para la emoción (Maclean, 1952). También propuso el concepto de cerebro triuno, proponiendo que el cerebro humano son en realidad tres: el cerebro reptiliano, el sistema límbico y la neocorteza.
El sistema límbico tiene muchos centros y componentes, pero para simplificar hablaremos de algunos que tienen funciones diferenciadas, como la amígdala, el hipocampo, el hipotálamo y la corteza cingulada.
“El hipotálamo, el núcleo cingulado anterior, el giro cingulado, el hipocampo y sus conexiones, constituyen un mecanismo armonioso que elabora las funciones emocionales centrales y que también participan en la expresión emocional” James Papez, 1937
Sistema Límbico- Imagen: Estimulación temprana UTA
Cuando hablamos de emociones, a algunas personas les recorre cierta sensación de rechazo. Se trata de una asociación que aún perdura desde los tiempos en que se veían como algo oscuro, que nublan la razón y la inteligencia. Ciertos grupos defendían que las emociones nos rebajan a la altura de los animales. Y quizás tenían razón, ya que las emociones son algo básico, pero nos permite sobrevivir.
Las emociones han sido definidas como reacciones interrelacionadas que resultan de estados de premio y castigo. Los premios, por ejemplo, favorecen reacciones (satisfacción, confort, bienestar, etc.) que atraen a los animales hacia estímulos adaptativos.
El sistema límbico participa en otras funciones relacionadas con la supervivencia. Se han descrito extensamente en la literatura científica circuitos especializados en funciones como el sueño, la conducta sexual, o la memoria.
Como se puede suponer, la memoria es otra función esencial para la supervivencia. Aunque existen otros tipos de memoria, la memoria emocional es la que se refiere a estímulos o situaciones que son vitales. La amígdala, la corteza prefrontal y el hipocampo intervienen en la adquisición, el mantenimiento y la extinción de memorias fóbicas, como, por ejemplo, el miedo a las arañas, que está instaurada en nuestra especie para facilitar la supervivencia.
El sistema límbico también controla las conductas del comer y el apetito, así como el sistema olfativo.
El sistema límbico está relacionado con las causas de enfermedades neurodegenerativas, particularmente la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Pick. Se encuentra atrofia marcada en el sistema límbico, en particular en el hipocampo. En la enfermedad de Alzheimer, se encuentran placas seniles y ovillos neurofibrilares dispersos.
Los trastornos de ansiedad son el resultado de anomalías a la hora de regular la actividad de la amígdala. Se ha descrito extensamente el circuito del miedo, el cual incluye la amígdala, la corteza prefrontal y la corteza circulada anterior (Cannistraro, 2003).
Epilepsia como consecuencia de una alteración en el sistema límbico. La epilepsia del lóbulo temporal es la más común en adultos y sucede por esclerosis en el hipocampo. Parece que este tipo de epilepsia se debe a una disfunción a nivel del sistema límbico.
Hay estudios que muestran variación en el volumen del sistema límbico en trastornos afectivos como el trastorno bipolar y la depresión. Estudios funcionales han revelado actividad menor en la corteza prefrontal y la corteza cingulada anterior en los trastornos afectivos. El cingulado anterior es el centro para la integración atencional y emocional, e interviene en el control de las emociones.
El Autismo y el síndrome de Asperger conllevan una alteración en aspectos sociales. Estructuras del sistema límbico, como el giro cingulado y la amígdala, están alteradas en estas enfermedades.
La parte del cerebro encargada de funciones tan importantes como la memoria y el aprendizaje es el hipocampo. Sin esta estructura cerebral, perderíamos la capacidad de recordar y de sentir las emociones asociadas a los recuerdos. ¿Quieres saber más? Mairena Vázquez, neuropsicóloga, te explica cómo el hipocampo, siendo tan pequeño, tiene una importancia tan grande.
El hipocampo debe su nombre al anatomista Giulio Cesare Aranzio quien en el siglo XVI observó que esta estructura cerebral guarda un gran parecido con un caballito de mar. La palabra hipocampo procede del griego Hippos (caballo) y Kampe (encorvado).
En su descubrimiento se relacionó esta parte del cerebro con el sentido del olfato y se abogaba por la explicación de que su función principal era procesar los estímulos olfativos. Esta explicación fue defendida hasta que en 1890 Vladimir Béjterev demostró el funcionamiento real del hipocampo en relación con la memoria y los procesos cognitivos.
El hipocampo es una de las partes del cerebro más importantes del ser humano debido a que se encuentra estrechamente relacionada con el funcionamiento de la memoria y las emociones. Se trata de un órgano pequeño situado dentro del lóbulo temporal (aproximadamente detrás de cada sien), que se comunica con diferentes áreas de la corteza cerebral en lo que se conoce como “sistema hipocámpico”.
El hipocampo es reconocido como la estructura principal de la memoria.
Es un órgano de pequeño tamaño de forma alargada y curvada. En el interior de nuestro encéfalo tenemos dos hipocampos, uno en cada hemisferio (izquierdo y derecho).
Se llama así debido al gran parecido que guarda con un caballito de mar.
Se encuentra muy bien localizado, conectado a diferentes regiones del cerebro. Se encuentra situado en el lóbulo temporal medio.
El hipocampo junto con otras estructuras cerebrales como la amígdala y el hipotálamo forman el sistema límbico y se encargan de gestionar las respuestas fisiológicas más primitivas. Pertenecen a la parte del cerebro más “antigua, profunda y primitiva”, en una parte del cerebro conocida como “arquicorteza” (región más antigua del encéfalo humano) que apareció hace millones de años en nuestros antepasados para paliar las necesidades más básicas de nuestros antepasados mamíferos.
Se encuentra en el lóbulo temporal y forma parte del sistema límbico..
Entre sus principales funciones se encuentran los procesos mentales relacionados con la consolidación de la memoria y el proceso del aprendizaje, procesos asociados a la regulación y producción de estados emocionales y la intervención en la navegación espacial. ¿Cómo aprende el cerebro?
Algunas investigaciones han relacionado además el hipocampo con la inhibición de la conducta, pero esta información aún se encuentra en fase de investigación ya que es bastante reciente.
El hipocampo está relacionado sobre todo con la memoria emocional y la memoria declarativa. Nos permite identificar rostros, describir diferentes cosas y asociar las sensaciones positivas o negativas que sentimos con los recuerdos de los acontecimientos vividos.
El hipocampo interviene en la formación de recuerdos tanto episódicos como autobiográficos a partir de las experiencias que vamos viviendo. El cerebro necesita “hacer sitio” para poder guardar toda la información a lo largo de los años y para ello el hipocampo transfiere los recuerdos temporales a otras áreas del cerebro donde se produce el almacenamiento en la memoria a largo plazo.
De esta manera los recuerdos más antiguos tardan más tiempo en desaparecer. Si el hipocampo estuviese dañado, perderíamos la capacidad de aprender y la capacidad de retener información en la memoria. Además de permitir que las informaciones pasen a la memoria a largo plazo vincula los contenidos de la memoria con los valores positivos o negativos que se correspondan dependiendo de si los recuerdos van asociados a experiencias buenas o malas.
Existen muchos tipos de memoria: memoria semántica, memoria episódica, memoria procedimental, memoria implícita, memoria declarativa… En el caso del hipocampo interviene en concreto en la memoria declarativa (abarca nuestras experiencias personales y el conocimiento que tenemos sobre el mundo), gestionando los contenidos que pueden ser expresados de manera verbal. Los diferentes tipos de memoria no están regidos únicamente por el hipocampo sino que abarcan otras regiones cerebrales. El hipocampo no se encarga de todos los procesos relacionados con la pérdida de memoria pero si abarca buena parte de ellos.
Permite el aprendizaje y la retención de la información ya que se trata de una de las pocas áreas del cerebro que poseen neurogénesis a lo largo de toda la vida. Es decir, el hipocampo tiene la capacidad de generar nuevas neuronas y nuevas conexiones entre neuronas a lo largo de todo el ciclo vital.
El aprendizaje se adquiere de manera gradual después de muchos esfuerzos y esto está relacionado de manera directa con el hipocampo. Para que la nueva información se consolide en nuestro cerebro, es de vital importancia que se formen nuevas conexiones entre neuronas. Es por ello que el hipocampo tiene un papel fundamental en relación con el aprendizaje.
Curiosidad: ¿Es cierto que el hipocampo de los taxistas de Londres es mayor o está más desarrollado? ¿Por qué? Los taxistas de Londres deben pasar una dura prueba de memoria donde deben memorizar un sinfín de calles y lugares para conseguir la licencia. En el año 2000 Maguire realizó un estudio a los taxistas de Londres y observó que su hipocampo posterior es mayor. Además observó que el tamaño del hipocampo era directamente proporcional al tiempo que llevaban los taxistas trabajando. Esto es debido a que el efecto del entrenamiento, el aprendizaje y la experiencia cambia y modela el cerebro.
Efecto del aprendizaje en el cerebro y en concreto el hipocampo de los taxistas de Londres. Imagen: frontiersin.org
Otra de las funciones importantes en las que destaca el hipocampo es la orientación espacial, donde juega un papel muy importante.
La orientación o navegación espacial nos ayuda a mantener nuestra mente y nuestro cuerpo en un espacio tridimensional. Nos permite movernos y nos ayuda a intervenir con el mundo que nos rodea.
Se han realizado diferentes estudios con roedores donde se manifiesta que el hipocampo es un área de vital importancia para la capacidad de la orientación y la memoria espacial. Gracias al funcionamiento correcto del hipocampo, somos capaces de realizar actos como guiarnos por diferentes lugares, orientarnos por ciudades que no conocemos,… No obstante los datos referentes a personas son mucho más limitados y se precisan más estudios e investigación.
Una lesión en el hipocampo puede significar problemas a la hora de generar nuevos recuerdos. Una lesión puede provocar amnesia anterógrada, afectando a los recuerdos específicos pero dejando intactos el aprendizaje de habilidades o capacidades.
Las lesiones en el hipocampo pueden provocar amnesia anterógrada o retrógrada en la producción y evocación de recuerdos como hemos dicho antes relacionados con la memoria declarativa. La memoria no declarativa permanecería intacta y sin lesiones. Por ejemplo, una persona que tenga una lesión en el hipocampo puede aprender a montar en bicicleta tras la lesión pero no recordaría haber visto jamás una bicicleta. Es decir, una persona con el hipocampo dañado puede seguir aprendiendo destrezas pero no recordar el proceso.
La amnesia anterógrada es una pérdida de memoria que afecta a los acontecimientos ocurridos después de la lesión. La amnesia retrógrada en cambio afecta provocando el olvido de los recuerdos generados antes de la lesión.
Llegados a este punto, te preguntarás por qué se daña el hipocampo cuando se producen casos de amnesia. Es sencillo, esta parte del cerebro, actúa como una puerta de acceso a los patrones cerebrales que retienen de forma esporádica los acontecimientos hasta que pasan al lóbulo frontal. Se podría decir que el hipocampo es clave para la consolidación de la memoria, transformando la Memoria a Corto Plazo a Memoria a Largo Plazo. Si esta puerta de acceso está dañada y no permite guardar la información, no será posible que se produzcan recuerdos a más largo plazo.
Además de perder la capacidad de recordar, cuando se producen lesiones o daños en el hipocampo se puede perder la capacidad de sentir las emociones asociadas a tales recuerdos, ya que no sería capaz de relacionar los recuerdos con las emociones que lo evocan.
La mayoría de las alteraciones que puede sufrir el hipocampo vienen producidas como consecuencia del envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas, estrés, accidentes cerebrovasculares, epilepsia, aneurismas, encefalitis, esquizofrenia…
En el envejecimiento en general y las demencias como la enfermedad de Alzheimer en particular, el hipocampo es una de las áreas que antes se ve dañada, mermando la capacidad de formar nuevos recuerdos o la capacidad de recordar informaciones autobiográficas más o menos recientes. Los problemas de memoria en este caso se asocian a la muerte de las neuronas del hipocampo ¿Cómo prevenir la demencia?
La mayoría de nosotros conocemos alguna persona que ha sufrido o sufre algún tipo de demencia y ha experimentado pérdida de memoria. Es curioso cómo los recuerdos que más permanecen en la memoria de estas personas son los recuerdos de la infancia o los recuerdos más antiguos. Es posible que te preguntes por qué ocurre esto si se supone que el hipocampo está dañado.
Pues bien, aunque se encuentre severamente dañado (ya sea por demencia o cualquier otro tipo de enfermedad), los recuerdos que más prevalecen son los más antiguos y relevantes en la vida de la persona debido a que con el paso del tiempo estos recuerdos como hemos comentado en apartados anteriores se han ido “independizando” del hipocampo para formar parte de otras estructuras relacionadas con la memoria a largo plazo.
Esta región del cerebro resulta muy vulnerable a los períodos de estrés debido a que éste inhibe y atrofia las neuronas de esta estructura.
¿Os habéis fijado que cuando nos encontramos muy estresados y tenemos mil millones de cosas que hacer a veces sentimos problemas de memoria?
El estrés y en concreto el cortisol (un tipo de hormona que se libera como respuesta a los momentos de estrés) daña nuestras estructuras cerebrales provocando a veces la muerte neuronal. Por eso es fundamental que aprendamos a mantener la calma y gestionar nuestras emociones para conseguir que nuestro hipocampo se mantenga fuerte y siga ejerciendo de manera óptima sus funciones.
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