Os neurônios do núcleo arcuate são conhecidos por serem sensíveis a uma ampla gama de hormônios e nutrientes, incluindo leptina, insulina, esteróides gonadais e glicose. Além de potenciais mecanismos de transporte, substâncias periféricas podem acessar esses neurônios através de corpos celulares de arcuate e projeções para a eminência mediana, uma região considerada como um órgão circunventricular. O arcuate é um potente local de ação da leptina, provavelmente mediando um componente dos efeitos da leptina através dos neurônios arcuate neuropeptídeo Y/agouti relacionado ao peptídeo (NPY/AgRP) e pro-opiomelanocortina (POMC), e implicando esta estrutura no controle a longo prazo dos estoques de energia. Entretanto, a ghrelin, o ligante endógeno do receptor de secretagogue do hormônio de crescimento, também pode estimular a alimentação e o ganho de peso, em parte através da ação sobre os receptores dos neurônios arcuate NPY. Como a ghrelin é secretada pelo estômago quando o conteúdo se esgota, com uma meia-vida não superior a uma hora, o núcleo do arcuate também pode ser importante na detecção e resposta a mudanças agudas nos nutrientes. Desenvolvemos um sistema de registro de neurônios POMC arcuate usando um mouse contendo um transgene no qual o promotor POMC está conduzindo a expressão da proteína fluorescente verde (GFP). Nesses ratos, 99% dos neurônios beta-endorphin positive expressam GFP, fazendo gravações de grampos de células inteiras dos neurônios POMC escassamente distribuídos. Todos os neurônios POMC parecem ser ativados pela leptina, através de dois mecanismos diferentes, enquanto aproximadamente 30-50% dos neurônios parecem ser inibidos por um agonista específico do hormônio estimulante gama-melanócito (MSH). O último resultado sugere que o receptor de melanocortina-3 (MC3-R) pode agir como um receptor auto-inibitório em alguns neurônios POMC. Esta preparação de fatia hipotalâmica também confirma a resposta dos neurônios POMC arcuate a uma grande variedade de nutrientes e hormônios. Assim o sistema de melanocortina arcuate é melhor descrito como um conduto de muitos sinais diversos envolvidos na homeostase energética, com a leptina agindo tonicamente para regular a responsividade do circuito a uma grande variedade de hormônios e nutrientes.