Гипоталамус как высший подкорковый сенсорный центр

Гипоталамус является частью центрального отдела сложного комплекса структур нервной системы – комплекса сенсорных систем, который отвечает за восприятие, анализ, переработку информации из внешней и внутренней среды. Расположение гипоталамуса в среднем мозге подразумевает его вовлеченность в многочисленные процессы высшей нервной деятельности. В этой работе мы отметим лишь те взаимодействия, которые связывают гипоталамус с сенсорными системами и изменяют внутренние психофизиологические процессы и поведение особи в ответ на поступающую в гипоталамус информацию.

Сенсорные системы состоят из трех надстроенных друг над другом уровней. Гипоталамус как часть верхнего (третьего) уровня центрального отдела получает афферентную информацию от проводникового отдела сенсорных систем. В центральном отделе гипоталамус вместе с другими мозговыми структурами (четверохолмием, корой БПШ) анализирует и синтезирует информацию, там происходит декодирование и формирование ответа. На этом уровне гипоталамус отвечает за инстинктивное поведение, реакции эндокринной и вегетативной системы. Роль в этой системе гипоталамуса (вместе с миндалиной) – активация безусловных реакций и обеспечение адаптации особи к изменяющимся условиям среды.

Рассмотрим функциональную роль гипоталамуса в сенсорных системах организма.

Как часть вкусовой сенсорной системы Аксоны вкусового нерва следуют вверх по одиночному пути и часть из них идет в гипоталамус, где происходит управление пищевой и оборонительной мотивацией, связь с центрами положительных/отрицательных эмоций, а также неосознанные пищевые предпочтения. Итак, в гипоталамусе располагаются топические проекции к центрам:

- Насыщения - торможение пищедобывания. Гипоталамус регулирует снижение пищевой потребности, когда пища поступила в организм;

- Оборонительного поведения как запуск защитных врожденных реакций на опасную пищу, например, рвотные мышечные сокращения;

- Эмоции как неосознаваемые пищевые предпочтения, которые входят в пищевой импринтинг.

Как часть центрального отдела обонятельной сенсорной системы Восходящие волокна связывают обонятельную систему с гипоталамусом, зрительным бугром, и лимбической системой, вероятно, и обеспечивают сопровождение обонятельных раздражителей эмоциями. В гипоталамусе обеспечивает запуск врожденных механизмов ответных реакций на:

- запах еды, взаимно возбуждая центры, осуществляющее поисковое пищевое поведение; - опасные запахи, запускающие оборонительное вегетативное поведение (задержка дыхания) или участвующие в формировании реакции избегания;

- обонятельные стимулы могут возвращать воспоминания и эмоциональные переживания, потому что практически все обонятельные центры взаимодействуют с лимбической системой, тесно связанной с формированием и протеканием эмоций и памяти

- существует особый орган обоняния – якобсонов (вомероназальный) орган. Его раздражитель – феромоны – неосознаваемые летучие вещества, действующие специфически на поведение особей одного вида. Сигналы из органа проецируются на подкорковые структуры, в частности в гипоталамус.

Как часть зрительной сенсорной системы

Гипоталамус в зрительной СС анализирует информацию об интенсивности освещения, эта информация поступает к супрахиазменным ядрам. Гипоталамус регулирует внутренние ритмы сна-бодрствования и сезонные ритмы. У птиц при увеличение весеннего светового дня запускается гнездостроительное поведение.

Как часть вестибулярной сенсорной системы

Вестибулярная сенсорная система связана с вегетативными центрами – парасимпатическими ядрами ствола и гипоталамусом, тем самым можно объяснить вегетативные вестибулярные реакции кинетоза – головокружение, рвоту, тахикардию и т.п.

Гипоталамус как часть висцероцептивной сенсорной системы

Висцероцепция – одна из древних сенсорных систем, которая отвечает за поддержание гомеостаза. Висцерорецепторы – это часть интерорецепторов, которые находятся во внутренних органах и кровеносных сосудах. Особь, как правило, не осознает раздражение этих рецепторов, но их раздражение приводит к определенным ощущениям. Например, чувство голода и жажды возникает, когда рецепторы в гипоталамусе реагируют на изменение химического состава плазмы крови. Терморецепторы гипоталамуса реагируют на изменение температуры внутренней среды организма.

Как часть ноцицептивной системы гипоталамус принимает часть болевых сигналов и активирует систему отрицательного подкрепления. Которая в свою очередь, участвует в организации более сложных форм поведения (например, научения с отрицательным подкреплением). Это тоже является жизненно необходимым механизмом для адаптации особи.