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Los mensajes que llegan o parten del cerebro pasan por el hipotálamo, que “toma nota” no solamente de las sensaciones de las que estamos conscientes, como la belleza de una puesta de sol, la picadura de una abeja o la delicia de un aroma, sino también de la información que no llega a la conciencia, como el nivel de hormonas en el torrente sanguíneo o la concentración de nutrientes en los tejidos.
Para responder a los mensajes que recibe sobre las condiciones internas del organismo, el hipotálamo se vale muchas veces de la hipófisis, una glándula endocrina suspendida por debajo de él con la que se comunica a través de las hormonas que produce o por medio de impulsos nerviosos. La hipófisis responde a las órdenes del hipotálamo segregando sus propias hormonas, que se vierten a la sangre y llevan el mensaje a los diversos tejidos, incluso a otras muchas glándulas endocrinas. Cuando el hipotálamo recibe la información de los ajustes fisiológicos que han hecho las hormonas siguiendo sus órdenes, el circuito se cierra.
A pesar de la importancia del hipotálamo, la comunicación entre el cerebro y el resto del organismo puede hacerse sin su intervención. En casos de emergencia, el sistema simpático se encarga de estimular directamente a las glándulas suprarrenales para hacerlas segregar adrenalina y noradrenalina, y él mismo descarga sustancias similares a través de las terminaciones nerviosas.