Особое место в регуляции вегетативных компонентов целостных поведенческих реакций занимает гипоталамус. К нему относится группа ядер, расположенных книзу от зрительных бугров, на дне и по бокам третьего желудочка мозга.
Ядра гипоталамуса получают нервные сигналы от многих афферентных систем внутренних органов и обладают прямой избирательной чувствительностью к изменению таких физико-химических констант внутренней среды, как осмотическое давление, объем внеклеточной жидкости, температура крови, концентрация в крови глюкозы, метаболитов, гормонов и других биологически активных веществ. Ядра гипоталамуса имеют многочисленные двусторонние связи между собой, со зрительными буграми, подкорковыми узлами, лимбической системой, ретикулярной формацией ствола. Через зрительные бугры и подкорковые узлы гипоталамус связан с корой больших полушарий.
Возбуждение центров гипоталамуса включает в реакцию многие отделы мозга и вызывает согласованные изменения в деятельности различных внутренних органов, а также определяет сложное целенаправленное поведение животного или человека в среде (пищевое, питьевое, половое, оборонительное и т.п.)
На рабочие органы, участвующие в вегетативных реакциях, возбуждение из гипоталамуса передается через вегетативную нервную систему и через включение в реакцию желез внутренней секреции. Гипоталамус имеет прямые нервные и гуморальные связи с гипофизом и образует с ним единую гипоталамо-гипофизарную систему. Многие нейроны гипоталамуса обладают способностью не только генерировать нервные импульсы, но и способностью к нейросекреции, т.е. продукции биологически активных химических веществ со свойствами гормонов. Нейросекреты гипоталамических ядер оказывают влияние на функцию всех отделов гипофиза.
Степень регуляторных влияний гипоталамуса на вегетативные функции организма и поведенческие реакции может меняться под влиянием лимбической системы. Такие образования лимбической системы, как миндалевидный комплекс и гиппокамп, влияют на уровень активности ядер гипоталамуса, а через последние меняют выраженность вегетативно-эндокринных реакций организма в различных ситуациях.
Кора больших полушарий головного мозга участвует в регуляции вегетативных функций организма по механизму условного рефлекса. В лабораториях К. М. Быкова и его учеников в исследованиях на животных и людях показана условно-рефлекторная регуляция уровня обмена энергии и функций всех внутренних органов. Участие коры больших полушарий в регуляции функций внутренних органов доказано также в опытах на животных с прямым раздражением различных зон коры (В. Я. Данилевский, 1876; В. М. Бехтерев и Н. А. Миславский, 1886; А. И. Карамян, 1948; Э. А. Асратян, 1953; Фултон, 1943, и др.) и у людей во время операций на мозге, в исследованиях с гипнотическим внушением.
