Paljusid automaatseid funktsioone juhib ajuosa, mida nimetatakse hüpotalamuks. Selles piirkonnas on ovaalse kujuga rakkude rühm, mida nimetatakse preoptiliseks piirkonnaks. Eelkõige vastutab see piirkond termoregulatsiooni eest, mille käigus keha hoiab soojust juurde või kaotades konstantset temperatuuri. Selle piirkonna teatud komponendid täidavad muid funktsioone, nagu janu tekitamine, une tekitamine ja meeste seksuaalkäitumise reguleerimine.
Kehatemperatuuri konstantsena hoidmine on soojavereliste loomade jaoks oluline teadvuseta protsess. Spetsiaalsed sensoorsed rakud, mida nimetatakse termoretseptoriteks, mis asuvad nahas ja teatud membraanides, tuvastavad temperatuurimuutused ja edastavad selle teabe preoptilisse piirkonda. Pärast selle teabe saamist saadab see piirkond teateid hüpotalamuse vastavatele osadele, mis vastutavad temperatuurireaktsioonide eest. Need piirkonnad omakorda genereerivad automaatseid reaktsioone kuumusele või külmale, sõltuvalt preoptilise piirkonna väljundist.
See hüpotalamuse piirkond sisaldab tegelikult mitut väiksemat tuuma või neuronite rühma, millest igaühel on oma unikaalsed funktsioonid. Selle piirkonna keskel paiknev keskmine preoptiline tuum aitab reguleerida janu. Sensoorsed rakud, mis tuvastavad veepuuduse oma mahu kaotuse tõttu, saadavad signaale mediaani preoptilisse tuuma. Seejärel vabastab tuum keemilise norepinefriini kõrgematesse töötlemiskeskustesse, mis tekitavad teadliku janutunde. Norepinefriini tootmine peatub pärast seda, kui inimene tarbib vett, peatades janutunde.
Teine oluline tuum preoptilises piirkonnas on külgmine preoptiline tuum, mis asub selle piirkonna serva poole. Siin leidub termoregulatsioonis osalevaid rakke, kuid sellel tuumal on veel üks oluline funktsioon. See aitab anda märku mitte-kiirete silmade liikumise (REM) unest, vabastades molekule nagu galaniin, mis pärsib teiste neuronite aktiivsust.
Külgmise ja keskmise preoptilise tuuma vahel asub mediaalne preoptiline tuum. Seda piirkonda nimetatakse mõnikord seksuaalselt dimorfseks tuumaks, kuna see näitab suuruste erinevust sugude vahel. Isastel on suurem mediaalne preoptiline tuum ja see on sfäärilisema kujuga. Lisaks kipuvad naised selles piirkonnas aktiivsuse puudumise tõttu kogema rohkem rakusurma.
Molekulid nagu dopamiin stimuleerivad rakke selles preoptilise piirkonna osas ja stimuleerimisel reguleerivad need neuronid meeste seksuaalkäitumist. Loomkatsed on näidanud, et stimulatsioon põhjustab kopulatsioonikäitumist ja selliste ühendite vabanemist nagu gonadotropiini vabastav hormoon. Suuremat dopamiini stimulatsiooni täheldatakse vastusena testosterooni tasemele, aga ka sensoorse stimulatsiooni, näiteks naise olemasolu korral.