第二章發現之旅

第三節下丘腦的功能一、下丘腦概述下丘腦的結構和功能聯系：外側區、內側區、室周區外側區和內側區與腦干和端腦有廣泛的聯系，主要參與攝食、飲水等動機性行為、水平衡調節、自穩態和體溫調節。室周區：室交叉上核（晝夜節律）；調控自主神經系統的神經元；具有神經分泌功能的神經元。二、下丘腦的功能（一）調節內分泌功能腎臟和腦之間的聯系應激反應：生理、心理和情感的刺激，或機體遭遇傷害↓下丘腦室周區產生CRH進入下丘腦—腺垂體系統↓促進腺垂體釋放ACTH進入血循環↓腎上腺皮質釋放皮質醇皮質醇能直接作用于下丘腦（二）調控自主神經系統

(autonomicnervoussystem,ANS)ANS指廣泛分布于內臟器官的，相互連接的神經元網絡?！白灾鳌眮碓从谙ＥD語autonomia，意思是“獨立”。

下丘腦是ANS節前神經元的主要調節者。下丘腦接受機體狀況各種信息并進行整合，預見機體某些需要，進而協調神經和內分泌的活動。交感：迎戰和逃避副交感：加強消化、減慢心率

ANS功能自動完成并能高度協調交感神經與副交感神經支配的組織：腺體、平滑肌和心肌支配分泌腺（汗腺、消化腺、淚腺等）

支配心臟和血管平滑肌

支配支氣管平滑肌

調節肝臟、胃腸道和胰腺消化功能和代謝

調節腎臟、膀胱功能

調節生殖器和生殖器官的性反應

與機體免疫系統相互作用交感神經與副交感神經的作用一般是相互拮抗的。交感神經在危急時活動最強，產生的行為表現，被醫學概括為4個F：fight格斗，flight逃避，fright驚恐，sex性與性欲。副交感神經促進各種非4F過程，如消化、生長、免疫反應和能量儲存。交感神經強烈動員機體，以損害機體長時程健康為代價實現短時程應急副交感神經平和地活動，保證機體長時程的良好狀態因此交感和副交感不可能同時強烈興奮，因為其目標是矛盾的。那么中樞怎樣在興奮一個系統的同時抑制另一個系統的活動呢？（三）視交叉上核（SCN）一種腦時鐘（生物節律控制）雙側切除SCN將消除活動、睡眠覺醒、進食飲水的晝夜節律；

給倉鼠移植新的SCN可以在2-4周內恢復節律；

沒有SCN，腦內在節律將永不恢復。睡眠和覺醒的生理性晝夜節律生物鐘不是天文性而是生物性的但在環境鐘里，動物活動變得與晝夜節律合拍并保持24h循環哺乳動物被完全剝奪環境鐘，就會調整活動休息節律，通常長于或短于24h，稱為自由運行節律。SCN通過視網膜—下丘腦通路來完成控制生物鐘的功能突變倉鼠的生物鐘黃金倉鼠是遵循生理晝夜節律非常嚴格的動物，即使長時間處于黑暗環境，他們仍可持續數周按24.1h的周期按時入睡和覺醒、進食飲水和在玩具車上跑動。通過雜交繁殖發現，短節律周期倉鼠含有突變基因tau拷貝，攜帶兩個tau基因拷貝的動物自由運行周期只有20h。毀損一只沒有遺傳問題倉鼠的SCN，再移植一個具有突變tau基因拷貝的SCN，節律周期會變為22h；若移植的SCN含有兩個突變tau基因拷貝，節律將變為20h。相應的，正常倉鼠喜歡在晚間活動，但多數tau突變動物不能與24h節律合拍，他們的活動周期在明暗循環中不斷發生偏移。

由于倉鼠遺傳學資料稀少，學者將小鼠作為研究對象。通過對小鼠基因突變的誘導，對生理性晝夜節律突變種進行遺傳學篩選。Clock基因

最終發現并命名了晝夜節律性自主運轉輸出周期缺陷基因（Clok）突變。這種突變種的晝夜節律從24h延長到28h，且在沒有晝夜交替的持續黑暗或光亮的情況下節律性完全喪失。（四）情緒與下丘腦習得性恐懼的神經環路貓下丘腦受刺激產生假怒反應刺激下丘腦內側部產生恐嚇進攻刺激下丘腦外側部誘發無聲撕咬攻擊能量平衡與體脂（五）瘦素、攝食行為與下丘腦下丘腦室周區監測到脂肪細胞釋放的激素（瘦素）水平下降時，便激發下丘腦外側區的攝食行為的發生。ob/ob基因轉錄翻譯的瘦素(脂肪產生的一種激素)作用于下丘腦，調節體重美國A.W.Hetherington和S.W.Ranson1940年發表開創性研究成果雙側毀損下丘腦腹內側核區引起過度進食導致肥胖飽中樞雙側毀損下丘腦外側區導致厭食饑鋨中樞對攝食控制有重要作用的下丘腦核團室旁核下丘腦下丘腦外側區弓狀核能量平衡對腦的重要性細胞攝取葡萄糖必須在胰島素幫助下完成皮下注射胰島素治療糖尿病時胰島素過量，將導致血糖水平驟降，腦細胞葡萄糖供應不足，導致出汗、震顫、焦慮、眩暈、復試，甚至譫妄、驚厥和意識喪失，臨床稱為胰島素休克。（六）飲水行為與下丘腦兩種不同的生理信號刺激飲水行為：血容量降低，產生容量性口渴血中溶解物濃度升高，產生高滲性口渴血容量降低觸發口渴的通路：