Es una estructura nerviosa, constituye menos del 1% del volumen total del cerebro humano.
Está situado en torno al tercer ventrículo y en su base, por debajo del tálamo y por encima de la hipófisis, a la cual está unido por el tallo hipofisario. El hipotálamo está dividido en varios núcleos diferentes (agregados de cuerpos neuronales).
El hipotálamo es el centro de la regulación neuroendocrina, autónoma y homeostásica y actúa como un centro integrador coordinando mensajes del entorno, ritmos, patrones de desarrollo endógeno, emociones y señales corporales, para producir finalmente, de una forma integrada, respuestas autónomas tempranas y respuestas endocrinas relativamente tardías.
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