自主功能在大腦中被稱為下丘腦前部的部分進行。擁有幾個不同的輸入神經元可以使下丘腦前部確定整體體溫。這些信號會向影響體溫的較低部位發送信號。根據體溫是由內部條件還是外部因素引起的,反應可能會有所不同。例如,影響新陳代謝過程可以提高體內溫度。顫抖是一種自動反應,可以幫助身體對寒冷的外部溫度作出反應。
下丘腦前部通過晝夜節律幫助調節睡眠。像熱原這樣的化合物可以影響這些特定的神經元。熱原是產生于體內,并增加感知寒冷的感覺細胞發出的信號。這種活動導致下丘腦前部升高體溫,導致發燒下丘腦控制饑渴。下丘腦的另一個重要功能是睡眠。下丘腦視交叉上核對光的存在作出反應,導致這個結構向松果體發送信息,進而導致松果體停止產生褪黑激素,以及其他重要功能,褪黑激素在誘導睡眠中起作用。對不同光照水平的不同反應導致下丘腦前部幫助調節晝夜節律。口渴和饑餓感由該結構的一部分介導。在前部區域,外側下丘腦有對低血糖水平作出反應的神經元較低的血糖水平在這一區域產生活動,當這些神經元激活時,個體對食物有欲望。下丘腦前部的一個區域可能有助于調節攻擊性行為。下丘腦基底外側區對化學神經遞質如加壓素和血清素作出反應。加壓素激活該區域的細胞,導致攻擊性行為,如咬人,在倉鼠中,5-羥色胺阻止了這些神經元的激活,從而減少了攻擊性。這個區域的內側視前核包含了雄性和雌性之間的大小差異。雄性的這種結構更大,并釋放影響腦垂體的激素。這些激素參與雄性動物的性成熟。在動物研究的大鼠中,刺激這個核會引起性行為。
發熱時,下丘腦前部負責提高人的體溫。
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