Гипоталамус-филогенетически старый отдел промежуточного мозга, который играет важную роль в поддержании постоянства внутренней среды и обеспечении интеграции функций вегетативной, эндокринной и соматической систем. Этот небольшой по объему, но исключительно важной по функции отдел мозга лежит на дне и по бокам третьего мозгового желудочка, вентральнее таламуса.

Он включает в себя такие анатомические структуры, как серый бугор, воронку, которая закачивается гипофизом , маммилярные или сосцевидные тела. Сверху гипоталамус ограничивает перекрест зрительных нервов, по бокам-правый и левый зрительные тракты.

В гипоталамусе находится несколько десятков ядер, но практически все они имеют плохо очерченные границы, поэтому их трудно рассматривать, как центры с узкой локализацией функций. Поэтому их часто рассматривают, как области, обладающие функциональной спецификой. Так, преоптическая и передняя группа ядер объединяется в гипофизотропную область, нейроны котоой продуцируют так называемые рилизинг-факторы (либерины и статины), регулирующие деятельность передней доли гипофиза-аденогипофиза.

Срединная группа ядер формирует медиальный гипоталамус, где имеются своеобразные нейроны-датчик, регулирующие на различные изменения внутренней среды организма (температуру крови, вводно-электролитный состав плазмы, содержание гормонов в крови). Посредством нервных и гуморальных механизмов медиальный гипоталамус управляет деятельностью гипофиза. Латеральный гипоталамус представляет собой безъядерную зону), формирующие пути к верхним и нижним отделам ствола мозга. Гипоталамус обладает двухсторонними связями с таламусом, получает входы от ретикулярной формации и лимбической системы, через передние таламические ядра связан с корой больших полушарий, а также он тесно связан с гипофизом. Организация гипоталамуса очень сложна и многое в ней еще не изучено.

Гипоталамус является высшим подкорковым центром регуляции вегетативных функций. В 1954 году Гесс В. выделил в гипоталамусе две области при локальном электрическом раздражении. Раздражение задней и латеральной области гипоталамуса вызвало типичные симпатические эффекты: расширение зрачков, подъем кровяного давления, увеличение частоты сердечных сокращений, прекращение перистальтики кишечника и т.д. Разрушение этой области приводило к длительному снижению тонуса симпатической нервной системы. Гесс назвал эту область эрготропной и предложил, что здесь находится высшие центры симпатической нервной системы.

Преоптическую и переднюю зоны гипоталамус он назвал трофотропной, т.к. предложил здесь локализацию высших центров парасимпатического отдела, поскольку раздражение этой области вызывало парасимпатические эффекты. В настоящее время считается, что гипоталамус работает, как следящая система, отвечая за приспособительные реакции органов и систем к функциональной нагрузке, он определяет сложность и адаптивный характер регулируемых им вегетативных функций. Гипоталамус определяет знак вегетативной реакции в настоящий момент времени и сложный баланс м/у симпатическим и парасимпатическим отделом для достижения оптимального функционирования организма при нагрузке.

В передних отделах гипоталамуса находятся центры, ответственные за интеграцию процессов теплоотдачи; раздражение этой области вызывает расширение кожных сосудов, усиление потоотделения, интенсификацию дыхания. Локальное раздражение задних отделов гипоталамуса показало, что здесь находятся структуры, регулирующие процесс теплопродукции. Эффект от раздражения проявляется в интексификации обменных процессов, увеличении частоты сердечных сокращений и появление дрожания скелетной мускулатуры. Разрушение задних отделов гипоталамуса вызывает подавление теплопродукции и снижение температуры тела. Повреждение переднего гипоталамуса сопровождается нарушением теплоотдачи и повышением температуры тела-гипертермией.

Локальные раздражения определенных зон гипоталамуса могут вызвать поведенческие реакции, направленные на выживание особи, которые включают моторные, вегетативные и гормональные компоненты.

В заднем гипоталамусе находится области, раздражение которых электрическим током вызывает реализацию пищевого поведения: поиск пищи, обильное слюноотделение, усиление моторики кишечника, снижении кровотока в мышцах. Б.Анаду и Д.Бробеку удалось обнаружить в латеральном гипоталамусе центры голода, они показали, что повреждения в этой области вызывают полный отказ от пищи (афагия) и воды (адипсия), ведут к истощению и гибели животного.

В то же время разрушение вентромедиальных областей гипоталамуса вызывает чрезмерное потребление пищи (гиперфагию) и ожирение. Здесь находится центр насыщения, нейроны которой обладают высокой химической чувствительностью к составу крови. Кроме того, в латеральном и заднем гипоталамусе обнаружены зоны, связанные с регуляцией полового поведения. В 1954 году Дж.Олдс и П.Милнер впервые показали, что крысы с хронически вживленными в эту область электродами довольно быстро научились нажимать на рычаг, который включает электрическое раздражение их собственного мозга. Если на крысе предоставлялся свободный выбор. Она скорее устремлялась к рычагу самотостимуляции, чем лежащей рядом пище. Однако нельзя определенно сказать, что здесь находится «центр удовольствия», так как система регуляции полового поведения включает в себя и другие отделы головного мозга, в том числе и лимбическую кору. Опухолевые процессы в области гипоталамуса могут вызывать быстрое половое созревание, нарушение менструального цикла, половую слабость и ряд других дисфункций.

    Гипоталамус участвует регуляции агрессивного поведения животных. При раздражении передних отделов гипоталамуса, кошка принимает угрожающую позу, оскаливает зубы, шипит и выпускает когти. При этом наблюдается увеличение частоты сердечных сокращений, пиломоторные эффекты. Так как данная реакция не имеет объекта агрессии, она названа ложной яростью. При раздражении боковых отделов гипоталамуса, агрессия имеет четкую направленность против контрольного животного без лишних движений и агрессивных демонстраций. Это говорит о том, что гипоталамус, как интегративный центр играет важную роль в эмоционально окраске поведенческих реакций. Как важный регуляторный орган гипоталамус участвует регуляции сна и бодрствования.