下丘脑是维持机体内稳态的中枢调节器，通过影响其他四个系统的功能发挥重要的调节作用来维持机体内的动态平衡，参与以下调节：控制饥饿、口渴、性欲、睡眠周期等，维持机体的稳态；通过垂体实现对内分泌的控制；控制自主神经系统；边缘系统。下丘脑的重要核团和通路
下丘脑的核团由前向后分为4个主要区域：视前区、前视上区、中结节区、后乳头区。
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1.控制饥饿、口渴、性欲、睡眠周期等，维持机体的稳态
下丘脑前区的视交叉上核是调节生物周期节律的重要区域。下丘脑前区的损伤会引起失眠症，后区的损伤会引起嗜睡症状。下丘脑外侧调节食欲，损伤可引起体重下降，内侧有抑制食欲作用，损伤会引起肥胖。下丘脑前区的渗透压感受器被激活后产生渴觉，失血或体温过高同样可以产生渴觉，而外侧下丘脑的损伤会抑制渴觉的产生，从而使水摄入减少。下丘脑前区感受到体温升高后，进而激活散热机制，该区域的损伤会引起体温过高。下丘脑神经元通过下丘脑门脉系统调控腺细胞释放垂体前叶激素。垂体受垂体上动脉和垂体下动脉的血流供应，这两条动脉都是颈内动脉的分支。垂体前叶包含能分泌各种激素进入血液循环的腺细胞，产生6种重要的激素，包括促肾上腺皮质激素（ACTH）、生长激素（GH）、催乳素、促甲状腺激素（TSH）、黄体生成素（LH）、促卵泡激素（FSH）。
垂体后叶分泌催产素和血管加压素（也称为精氨酸后叶加压素（AVP）、抗利尿激素（ADH））。垂体后叶包含神经元的轴突和终末，胞体位于下丘脑。
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3.控制自主神经系统
下丘脑自主神经纤维主要来源于室旁核，也来自下丘脑背内侧核和下丘脑外侧及后部。下行纤维最终与脑干和脊髓骶段中间带的副交感神经节前神经元构成突触，胸腰段脊髓的交感神经节前神经元构成突触。
4.边缘系统下丘脑边缘联系通路影响自主神经通路（解释焦虑的时候会手心出汗和胃痉挛）和维持自身稳态，包括免疫系统（抑郁症患者可能更容易被传染）。下丘脑错构瘤患者临床表现可解释下丘脑-边缘系统的相互作用，该疾病主要表现痴笑性癫痫发作，易激惹，有攻击行为，认知功能障碍，通常始于儿童期发病。来源｜神经人
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