No cérebro humano, o hipotálamo é uma estrutura responsável por várias funções autonômicas. O sistema nervoso autônomo regula processos inconscientes, como temperatura corporal, batimentos cardíacos e respiração. Uma porção dessa estrutura é o hipotálamo anterior, que está envolvido em vários processos.
A área pré-óptica é uma seção do hipotálamo anterior. Desempenha um papel na regulação da temperatura corporal. Nesta região, existem neurônios que respondem a mudanças na temperatura do hipotálamo, também denominada temperatura central. Outros neurônios recebem informações das células sensoriais da pele e da medula espinhal que detectam mudanças de temperatura.
Ter vários neurônios de entrada diferentes permite que o hipotálamo anterior determine a temperatura geral do corpo. Eles enviam sinais para áreas mais baixas que podem influenciar a temperatura. As respostas podem variar de acordo com a temperatura ser devida a condições internas ou externas. Por exemplo, influenciar processos metabólicos pode aumentar a temperatura interna. O tremor é uma resposta automática que pode ajudar o corpo a responder às temperaturas exteriores frias.
Compostos como pirogênios podem influenciar esses neurônios em particular. Os pirogênios são criados no corpo e aumentam os sinais das células sensoriais que detectam o frio. Essa atividade faz com que o hipotálamo anterior aumente a temperatura corporal, resultando em febre.
Outro papel dessa região do hipotálamo, essencial ao funcionamento normal, envolve o sono. O núcleo supraquiasmático no hipotálamo responde à presença de luz, fazendo com que essa estrutura envie mensagens para a glândula pineal. Isso, por sua vez, faz com que pare de produzir melatonina. Entre outras funções essenciais, a melatonina desempenha um papel na indução do sono. As respostas variadas a diferentes níveis de luz fazem com que o hipotálamo anterior ajude a regular os ritmos circadianos.
As percepções de sede e fome são mediadas por uma parte dessa estrutura. Dentro da região anterior, o hipotálamo lateral possui neurônios que respondem a níveis mais baixos de glicose no sangue. Níveis mais baixos de glicose no sangue criam atividade nessa área e, quando esses neurônios disparam, o indivíduo sente um desejo por comida.
Uma região do hipotálamo anterior pode ajudar a regular o comportamento agressivo. O hipotálamo basolateral responde a neurotransmissores químicos como vasopressina e serotonina. A vasopressina ativa células nessa área que levam a comportamentos agressivos, como morder, em hamsters. A serotonina impede a ativação desses neurônios, diminuindo assim a agressão.
O núcleo pré-óptico medial nessa região contém diferenças de tamanho entre machos e fêmeas. Nos homens, essa estrutura é maior e libera hormônios que afetam a hipófise. Esses hormônios estão envolvidos na maturação sexual em homens. A estimulação desse núcleo causou comportamento sexual em ratos envolvidos em estudos com animais.