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下丘脑（英语：hypothalamus）又称下视丘、丘脑下部，是位于丘脑腹侧属于间脑的脑组织。下丘脑有合成和分泌各种神经激素的神经核团，参与调节机体代谢、应激反应及其他自主神经系统活动；也是调节内脏活动、内分泌功能和情绪行为等的中枢。英语 hypothalamus 源自古希腊语 ὑπό（hupó）下（under）之义，加上 θάλαμος（thálamos）腔室（chamber）之义，此因丘脑中央有第三脑室。
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下丘脑被第三脑室分成左、右两半，其区域包括间脑腹侧的大部分区域，通过脑下垂体连接神经系统和内分泌系统；在人体中，它和杏核的大小相当。通常将下丘脑从前向后分为四个区：视前区、视上区、结节区和乳头体区[1][2]。视前区在视交叉前缘和前连合之间，内含视前核；视上区在视交叉上方，内含视交叉上核、视上核、室旁核及下丘脑前核；结节区则含下丘脑弓状核、腹内侧核、背内侧核；乳头体区含下丘脑后核、乳头体核。
下丘脑位于脑的底部，具调节体温、血糖、水平衡、脂肪代谢、摄食习惯、睡眠、性行为、情绪、荷尔蒙（例如：肾上腺素及皮质醇）以及自律神经系统的作用。它接收从自律神经系统而来的讯号，并决定相应的行动。当人类遇到恐惧或兴奋的事情，身体的自律神经系统会向丘脑下部腺体发出讯号，从而使身体加速心跳和呼吸、瞳孔扩张，并增加血液流量，以使身体能够及时作出相应的行动。虽然它在身体占有极为重要的地位，但它的体积只有整个脑部不足1%的空间。
下丘脑能通过下述三种途径对机体进行调节：
下丘脑是由不同的核团以及解剖学上不同的区域组成的结构。它存在于所有脊椎动物的神经系统中。在哺乳动物的下丘脑中，室旁核的大细胞性神经内分泌细胞和视上核产生神经垂体激素，即催产素和抗利尿激素。 这些激素被释放到垂体后叶的血液中。[5] 室旁核中的小细胞性神经内分泌细胞释放促肾上腺皮质激素释放激素和其他激素进入垂体门静脉系统，进而扩散到垂体前叶。
下丘脑的这些核团统称下丘脑核（hypothalamic nuclei）
（Ep: ependymocytes; AN: arcuate nucleus; VMN: ventromedial nucleus; DMN: dorsomedial nucleus; PVN: periventricular nucleus; DHA: dorsal hypothalamic area; PFA: perifornical area; LHA: lateral hypothalamic area; SCN: suprachiasmatic nucleus; SON: supraoptic nucleus; POA: preoptic area; MB: mammillary bodies; ME: median eminence; III‐V: third ventricle）
| 部位 | 区 | 核团 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 前部 | 视前区 | 视前核 | 体温调节 |
| 中间区 | 视前内侧核 | 调节腺垂体释放促性腺激素
包括性双态神经核（可以调节GnRH） 体温调节 | |
| 视上核 | 调节抗利尿激素
调节催产素 | ||
| 室旁核 | 调节促甲状腺激素释放激素
调节促肾上腺皮质激素释放激素 调节催产素 调节抗利尿激素 调节生长抑素 | ||
| 前核 | 体温调节
喘气 调节汗液分泌 抑制促甲状腺素的分泌 | ||
| 视交叉上核 | 昼夜节律 | ||
| 外侧区 | 外侧核 | 参见外侧下丘脑——投射到整个大脑和脊髓的食欲素神经元的主要来源 | |
| 漏斗部
（应该对应中部） |
中间区 | 背内侧核 | 血压
心率 胃肠道刺激 |
| 腹内侧核 | 满足感
调控神经内分泌 | ||
| 弓状核（人类又称漏斗核） | 促生长激素释放激素
进食 多巴胺调节的催乳素抑制 | ||
| 外侧区 | 外侧核 | 参见外侧下丘脑——投射到整个大脑和脊髓的食欲素神经元的主要来源 | |
| 外侧漏斗核 | |||
| 后部 | 中间区 | 乳头体核（乳状体的一部分） | 记忆 |
| 后核 | 升血压
扩瞳 颤栗 调节抗利尿激素 | ||
| 外侧区 | 外侧核 | 参见外侧下丘脑——投射到整个大脑和脊髓的食欲素神经元的主要来源 | |
| 结节乳头核 | 觉醒
进食和能量平衡 学习 记忆 |
下丘脑具有内分泌功能，最值得注意的是通过反馈调节控制各个器官和腺体的垂体前叶。释放激素产生于下丘脑中心，然后沿着轴突运往要么正中隆起或垂体后叶，并在那里按需储存和释放。
在下丘脑-垂体结构中，释放激素由此处释放。此处的释放激素从正中隆起（下丘脑的延伸部分）释放并进入垂体门系统（Hypophyseal portal system）。
| 所分泌的激素 | 缩写 | 分泌者 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 促甲状腺激素释放激素（Thyrotropin-releasing hormone） | TRH, TRF | Parvocellular neurosecretory cells of the paraventricular nucleus | 刺激垂体前叶分泌促甲素（thyroid-stimulating hormone, TSH） |
| 促催乳素释放激素释放激素（Prolactin-releasing hormone） | PRH | Parvocellular neurosecretory cells of the paraventricular nucleus | 刺激垂体前叶分泌泌乳刺激素（prolactin） |
| 促肾上腺皮质激素释放激素（Corticotropin-releasing hormone） | CRH 或 CRF | Parvocellular neurosecretory cells of the paraventricular nucleus | 刺激垂体前叶分泌促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone, ACTH） |
| 多巴胺（Dopamine） （催乳素抑制激素，Prolactin-inhibiting hormone） |
DA 或 PIH | Dopamine neurons of the arcuate nucleus | 抑制垂体前叶分泌泌乳刺激素 |
| 生长激素释放激素（Growth-hormone-releasing hormone） | GHRH | Neuroendocrine neurons of the Arcuate nucleus | 刺激垂体前叶分泌生长激素（growth-hormone GH）。 |
| 促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone) | GnRH 或 LHRH | Neuroendocrine cells of the Preoptic area | 刺激 卵泡刺激激素卵泡刺激激素垂体前叶分泌(follicle-stimulating hormone FSH) 和 黄体生成素 (luteinizing hormone LH) |
| 生长激素抑制激素[6] (Somatostatin, growth-hormone-inhibiting hormone) |
SS, GHIH, or SRIF | Neuroendocrine cells of the Periventricular nucleus | 抑制 垂体前叶分泌生长激素 适度抑制垂体前叶分泌促甲素(thyroid-stimulating hormone, TSH) |
其它从正中隆起分泌其他激素包括抗利尿激素 (vasopressin)，催产素 (oxytocin) 和神经降压素 (neurotensin)。[7][8][9][10]
在下丘脑-垂体结构中，神经垂体激素 (neurohypophysial hormone)由此释放。
| 所分泌的激素 | 缩写 | 分泌者 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 催产素(Oxytocin) | OXY 或 OXT | Magnocellular neurosecretory cells of the paraventricular nucleus and supraoptic nucleus | 引起子宫收缩 分泌乳汁 |
| 抗利尿激素 (vasopressin, antidiuretic hormone) |
ADH or AVP | Magnocellular and parvocellular neurosecretory cells of the paraventricular nucleus, magnocellular cells in supraoptic nucleus | 增加肾小管和集合管的通透性，使之重吸收作用增强，减少排尿。 |
下丘脑协调许多激素的内分泌输出，复杂的稳态模式的机制，以及包括节律在内的重要的为。因此下丘脑必须响应于许多不同的信号，其中一些来自内环境、一些来自外环境。
下丘脑对以下刺激有反应：
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