中樞反應——LH和VMH
有關啟動和停止進食的腦中樞的簡單理論已經讓位於更複雜的理論。早期的腦部對進食的控制理論是建立在對外側下丘腦(LH)與腹內側下丘腦(VMH)觀察的事實上。如果VMH被損毀(或LH受到制激),動物就會攝入更多的食物。如果程序相反,LH被損毀(或VMH被刺激)動物就會吃較少的東西。這些觀察導致了雙中心模型的產生,這個模型裡,LH被認為是「飢餓中樞」。 而VMH被認為是「飽食中樞」。
中樞反應——ARC和PVN
隨著時間的推移,後期的研究者提供了更多數據證明這一簡單理論並不完善。例如,VMH被損毀的白鼠只多吃它們認為可口的食物,而儘量不碰那些它們不願吃的食物。因此,這個VMH不僅僅是一個發射「多吃」或「少吃」信號的簡單中心,這個信號還依賴於食物類型。
實際上,VMH的損毀可能會部分誇大白鼠對食物的反射性反應。如果老鼠對美味食物的反射性反應是吃它,誇大的作用就是多吃。如果老鼠對差的食物的反射性反應是嘔吐,誇大的作用就是不吃。研究者還發現了下丘腦的另外兩個腦區,即眾所周知的弓狀核(ARC)和室旁核(PVN),它們對VMH和LH調節進食起補充作用。
血糖對飲食的調節
這些下丘腦區域調節進食所需的大部分重要信息來源於血液。糖(在血液中以葡萄糖的形式呈現)和脂肪是新陳代謝的能量來源。啟動進食的兩種基本信號來自於血液裡調節糖和脂肪濃度的感受器。當存儲的葡萄糖濃度很低或不能為新陳代謝所用時,來自肝細胞的信號就會傳到LH,在這裡作為葡萄糖檢測器的神經元就會對信息的響應做出相應的變化。其他的下丘腦神經元就會檢測到游離脂肪酸放和胰島素的濃度變化。這些神經元組合在一起激活下丘腦外側的味覺系統並啟動進食行為。
血液葡萄糖或脂肪酸濃度高的信號被VMH用來阻止進食行為。其他下丘腦神經元負責收集血糖水平或脂肪酸濃度偏高的信息,並利用這些信息來結束進食行為。下丘腦環路還可以監測機體長期的飽食狀態。例如,脂肪細胞釋放出的物質為ARC提供「減少進食」的信號。