Hormon điều hòa hoạt động của não

Nếu không có xung động thần kinh truyền từ dưới lên, não sẽ trở nên vô dụng. Thật vậy, chèn ép thân não ở vị trí nối giữa não giữa và đại não, thường là do khối u tuyến tùng, thường gây hôn mê đến hết phần đời còn lại của một người.

Xung động thần kinh ở thân não hoạt hóa các phần của não theo 2 cách: (1) Kích thích hoạt động cơ bản của neurons trên vùng não rộng lớn và (2) hoạt hóa hệ thống hormon thần kinh giải phóng hormon kích thích hoặc ức chế giống chất dẫn chất dẫn truyền thần kinh vào các vùng não được lựa chọn.

Bên cạnh điều khiển điều hòa hoạt động của não bởi xung động thần kinh từ những vùng não thấp hơn tới võ não, vẫn còn cơ chế sinh lý khác thường xuyên được sử dụng để điều hòa hoạt động của não. Cơ chế này là tiết các hormon kích thích hay ức chế chất dẫn truyền thần kinh đến bề mặt não. Những hormon thần kinh này ảnh hưởng trong vài phút đến vài giờ và do đó, điều hòa kéo dài hơn.

Hình. Ba hệ thống tế bào thần kinh đã được lập bản đồ trong não chuột: hệ thống norepinephrine, hệ thống dopamine và hệ thống serotonin.

Hệ thống 3 hormon thần kinh đã được nghiên cứu chi tiết ở não chuột: (1) hệ norepinephrine, (2) hệ dopamin và (3) hệ serotonin. Norepinephrine thực hiện chức năng như một hormon kích thích, trong khi serotonin ức chế và dopamin kích thích một số vùng nhưng một số vùng khác lại ức chế. Theo dự đoán,  3 hệ này ảnh hưởng khác nhau đến mức kích thích ở mỗi vùng não khác nhau. Hệ norepinephrine có mặt ở gần như mọi vùng não, trong khi hệ serotonin và hệ dopamin chỉ có ở một số vùng – hệ dopamin ở vùng nhân cơ bản và hệ serotonin có nhiều ở vùng đường giữa.

Hệ hormon thần kinh ở não người

Hình. Nhiều trung tâm trong thân não, các tế bào thần kinh trong đó tiết ra các chất dẫn truyền khác nhau (được ghi rõ trong ngoặc đơn). Những tế bào thần kinh này gửi tín hiệu điều khiển lên màng não và đại não và truyền xuống tủy sống.

Vùng thân não của não người hoạt hóa cho hệ hormon thần kinh, 3 hệ cũng giống như ở chuột và hệ khác, hệ acetylcholine. Một số chức năng đặc hiệu của các hệ này như sau:

1. Cuống tiểu não (locus ceruleus) và hệ norepinephrin. Cuống tiểu não là vùng nhỏ đứng thành cặp và nối với nhau ở sau giữa cầu não và não giữa. Sợi thần kinh từ vùng này tỏa đi khắp đại não, giống như hình biểu diễn cho chuột ở, và chúng tiết norepinephrin. Hệ norepinephrin kích thích não tăng hoạt động. Tuy nhiên, nó cũng gây ức chế một vài vùng não do receptor ức chế ở synap thần kinh. Hoạt động của hệ này trong cơ chế tạo giấc mơ, do đó dẫn tới loại ngủ được gọi là ngủ nhãn cầu vận động nhanh (REM).

2. Chất xám và hệ dopamin. Trong mối liên hệ với nhân xám. Nó nằm ở trước của vùng trên não giữa, và các tận cùng thần kinh của các neurons đến nhân đuôi và nhân bèo sẫm của não, nơi chúng tiết dopamin. Những neurons khác nằm ở vùng kế bên cũng tiết dopamin nhưng sợi tận cùng lại chạy vào vùng trung tâm của não, đặc biệt tới vùng dưới đồi và hệ limbic. Dopamin được cho là chất dẫn truyền ức chế nhân xám, nhưng ở một số vùng khác lại có khả năng kích thích. Sự phá hủy neurons của hệ dopaminergic ở liềm đen là cơ chế gây bệnh Parkinson.

3. Nhân giữa và hệ serotonin. Ở giữa cầu não và hành não có một vài nhân nhỏ, được gọi là nhân giữa (the raphe nuclei). Nhiều neurons ở những nhân này tiết serotonin. Chúng có các sợi nhánh tới não trung gian và một số nhánh tới vỏ não; còn một số sợi khác đi xuống tủy sống. Serotonin được bài tiết ở đầu tận cùng có khả năng chặn cơn đau. Serotonin được giải phóng ở não trung gian và đại não hầu hết gây ức chế để tạo giấc ngủ.

4. Neurons khổng lồ của vùng kích thích hệ lưới và hệ Acetylcholine. Trước đó chúng ta đã bàn về tế bào neurons khổng lồ (giant cell) ở vùng kích thích hệ lưới của cầu não và não trung gian. Sợi từ các tế bào khổng lồ chia thành 2 nhánh, một nhánh đi lên trên phần cao hơn của não và nhánh còn lại đi xuống qua bó lưới – tủy để xuống tủy sống. Hormon thần kinh được tiết ra ở tận cùng là acetylcholine. Ở những nơi này, acetylcholine thực hiện chức năng như chất dẫn truyền kích thích. Sự hoạt hóa neurons acetylcholine dẫn đến hệ thần kinh đánh thức và kích thích.

Những chất dần truyền thần kinh và hormon thần kinh khác được bài tiết ở não

Một số chất hormon thần kinh có chức năng đặc biệt tại synap hoặc được tiết vào dịch của não: enkephalin, gamma-aminobutyric acid, glutamat, vasopressin, adrenocorticotropic hormon, alpha- hormon kích thức sắc tố bào (α-MSH), neuropeptid-Y(NPY), epinephrin, histamin, endorphin, angiotensin II và neurotensin.