I den mänskliga hjärnan är hypotalamus en struktur som ansvarar för flera autonoma funktioner. Det autonoma nervsystemet reglerar omedvetna processer, såsom kroppstemperatur, hjärtslag och andning. En del av denna struktur är den främre hypotalamus, som är involverad i flera processer.
Det preoptiska området är en del av den främre hypotalamus. Det spelar en roll för att reglera kroppstemperaturen. I denna region finns nervceller som svarar på förändringar i hypotalamustemperaturen, även kallad kärntemperaturen. Andra neuroner får input från sensoriska celler på huden och i ryggmärgen som upptäcker temperaturförändringar.
Genom att ha flera olika ingångsneuroner kan den främre hypotalamus bestämma den totala kroppstemperaturen. Dessa skickar signaler till lägre områden som kan påverka temperaturen. Svaren kan variera beroende på om temperaturen beror på interna eller externa förhållanden. Till exempel kan påverkan av metaboliska processer öka den inre temperaturen. Shivering är ett automatiskt svar som kan hjälpa kroppen att reagera på kalla yttre temperaturer.
Föreningar som pyrogener kan påverka just dessa neuroner. Pyrogener skapas i kroppen och ökar signalerna från känselceller som upptäcker kyla. Denna aktivitet gör att den främre hypotalamus ökar kroppstemperaturen, vilket resulterar i feber.
En annan roll för denna region av hypotalamus som är avgörande för normal funktion är sömn. Den suprachiasmatiska kärnan i hypotalamus reagerar på närvaron av ljus, vilket gör att denna struktur skickar meddelanden till tallkottkörteln. Detta gör i sin tur att den slutar producera melatonin. Bland andra viktiga funktioner spelar melatonin en roll för att inducera sömn. De varierande svaren på olika ljusnivåer gör att den främre hypotalamus hjälper till att reglera dygnsrytmen.
Törst- och hungeruppfattningar förmedlas av en del av denna struktur. Inom den främre regionen har den laterala hypotalamus neuroner som svarar på lägre nivåer av blodsocker. Lägre blodsockernivåer skapar aktivitet i detta område, och när dessa nervceller eldar, känner individen en lust efter mat.
En region i den främre hypotalamus kan hjälpa till att reglera aggressivt beteende. Den basolaterala hypotalamus reagerar på kemiska signalsubstanser som vasopressin och serotonin. Vasopressin aktiverar celler i detta område som leder till aggressiva beteenden, som att bita, hos hamstrar. Serotonin förhindrar aktiveringen av dessa neuroner och minskar därigenom aggression.
Den mediala preoptiska kärnan i denna region innehåller storleksskillnader mellan män och kvinnor. Hos män är denna struktur större och frisätter hormoner som påverkar hypofysen. Dessa hormoner är involverade i sexuell mognad hos män. Stimulering av denna kärna har orsakat sexuellt beteende hos råttor som är involverade i djurstudier.