Az  agy információt kap a májból és a zsír állományából az energiatárolás állapotáról; a tápanyag-hozzáférhetőségről a vérben és a gyomor-bél traktusban; a táplálék kinézetéről, ízéről és illatáról, a külső környezeti hatásokról (mint pl. az élelmiszer rendelkezésre állása, szociális étkezési szokások) és egyéb belső jelzésekről, (mint a hangulat). Az agy integrálja az információkat és a generál kimenetek magukban foglalják a táplálékfelvétel irányítását (élelmiszer keresés, étkezés kezdeményezése és étkezés megszüntetése) és a modulációs folyamatokat (energiatárolás és leadás) is.

13.  ábra A táplálkozás szabályzása

PFC= prefrontal cortex, OFC, orbitofrontal cortex; (A) CC, (anterior) cingulate cortex; VTA, ventral tegmental area; NAc, nucleus accumbens; NTS, nucleus tractus solitarius; CCK, cholecystokinin; GLP-1, glucagon-like peptide-1; PYY, peptide tyrosine-tyrosine, insula = nagyagykéreg része.
(The Metabolic Syndrome (Kindle Locations 5337-5339). Wiley. Kindle Edition.)

Az agy összehangol két fő táplálkozási szempontot: az ún. „homeosztázis fenntartása" és a „jutalmazási" feladatköröket. A homeosztázis fenntartásához tartozik a stabil testsúly fenntartása, az energia raktárak feltöltése, és a megfelelő ion egyensúlyok biztosítása, még a jutalmazási rész az élmény és a jutalmazási táplálkozási szokásokat jelenti (13. ábra)

A táplálékfelvétel a hipotalamikus, agytörzsi magvak, valamint a limbikus rendszer szabályozása alatt áll.

A fő jelfeldolgozó központ a hipotalamusz (14. ábra).

hipotalamusz alsó-középső (ventromediális) része - „jóllakottság központ" (HT-VMH)

hipotalamusz széli (laterális) része - „éhség központ" (HT-LH)

Az agytörzsi magvak (nucleus tractus solitarii)  ill. más neuroncsoportok és pályák együttesen szabályozzák a táplálékfelvételt. Az agytörzsben található kemoszenzitív receptorok érzékelik a vér kémiai összetételét. A felsőbb agyi területekről a limbikus rendszer játszik kiemelt szerepet. További agyi területek a táplálék minőségének, illatának, izének érzékelése révén szabályozzák a hipotalamikus és agytörzsi központokat.

14. ábra A hipotalamusz táplálkozást szabályzó központjai

Az éhség központ (HT-LH) ingerlése során az állat addig eszik, amíg az ingerlés tart. Ennek a területnek az irtása (léziója) esetén az állat nem eszik és iszik. (szomjúság központ is sérül ennél a léziónál). A HT-LH kapcsolatban van a mozgásközpontokkal is.

A jóllakottsági (HT-VMH) központban lévő sejtek érzékelik a glükóz mennyiségét.

Ennek a területnek az ingerlése alatt a kísérleti állatok nem fogyasztottak ételt. Ha ezt a területet kiirtják (lézió), akkor az állatok normál súlyuk 3-4x-re is hízhatnak. Gyakrabban fogyasztanak táplálékot, nő az inzulin kiválasztásuk mennyisége, fokozódik a zsírraktározás.

A léziót követően két szakasz figyelhető meg:

A Dinamikus szakaszban (első 4-14- hét) gyors súlynövekedés (hiperfágia) jellemző. Fizikai aktivitásuk csökken. Az ezt követő Statikus szakaszban a táplálékfelvétel mennyisége csökken, de a túlsúly megmarad. A kísérleti állatok az édes ízű táplálékokat részesítik ezután előnyben.

AGRP= Agouti kapcsolt peptid , ARC=nucleus arcuatus, CART=cocaine és amphetamine kapcsolt transzkriptum, CCK=colecisztokinin, CRH=    Kortikotrópin releasing hormon, GIT= gyomor-bélrendszer, GLP-1=glükagon szerű peptid -1, HT-LH=laterális hipotalamusz, MCH=melanin koncentráló hormon, NPY= neuropeptid Y, NTS=nucleus tractus solitarius; OX=oxytocin,  OXA=orexin, PFA=perifornical area, POMC=pro-opio-melanocortin, PYY=peptide tyrosine-tyrosine, PVN=nucleusz paraventrikuláris, TRH=TSH serkentő hormon
piros nyíl= gátlás, zöld nyíl=serkentés
Elena Valassi et al, Neuroendocrin control of food intake, Nutrition, Metabolism and Cardiovascular diseases (2008), 18, 158-168.

A nucleus arcuatus (ARC) kiemelt szerepet játszik a szabályozásban. A területén található neuronok termelik a NPY és AGRP hormonokat, amelyek fokozzák a táplálékfelvételt. A nucleus arcuatus másik részén a POMC és CART hormonokat termelő neuronok találhatóak, melyek gátolják a táplálékfelvételt. A paraventrikuláris nukleusz (PVN) területén táplálkozást gátló hormonok (TRH, OX, CRH) vannak. A laterális hipotalamusz (HT-LH) és a perifornicalis területen (PFA) szintén táplálkozást fokozó hormonok szekréciója történik (OXA és MCH). Mikor a zsírszövetből érkező szignálok elérik az ARC-t, aktiválják azt s így gátolják a táplálékfelvételt. Amely viszont serkenti a másik útvonalat, mely a táplálkozást serkenti (15. ábra).