多年来，肥胖流行趋势研究一直聚焦于下丘脑。在美国，肥胖影响了将近1400万儿童和青少年。“我们还不明白，下丘脑的回路是如何被组织起来的，以及什么才是控制这个过程的关键。”理解这些内容很重要，因为只有建立正确电路，大脑才能终执行复杂的功能，比如保持适当体重。
为什么某些脑细胞连接到一个区域，而专门避开其他邻近细胞呢？实验室致力于研究大脑如何实现布线，并发现形成特定、复杂连接过程中的不利影响，以解决儿童肥胖发育问题。
研究人员正在研究一组信号素分子（semaphorins），它们在发育中的下丘脑内大量存在。脑细胞释放信号素与其他脑细胞通讯。这些信息充当一种线路图，引导细胞接近或远离其他细胞。但是，当线路图不能正常工作时，大脑会发生什么呢？研究人员阻断了下丘脑细胞中的信号素信号，她发现脑细胞不再像人们想象的那样生长，表明信号素为其提供了一张必要的地图。除了无法建立关联外，临床前模型中，信号素功能丧失也会导致体重增加。“我们看到，信号素在引导和塑造下丘脑电路发展，这些电路终调节卡路里的摄取，”研究人员解释说。
但故事并没有就此结束。
研究人员在分析肥胖个体的遗传信息。研究小组检测了1000个DNA样本，发现早发性肥胖个体的信号素信号转导基因突变比健康个体罕见。意味着，肥胖者的信号素信号罕有突变，阐明了信号素与肥胖之间的关系。“我们现在已经发现了建立这些电路的神经连接基因，”研究人员说道。“这项工作为调节食欲和新陈代谢相关下丘脑电路发育提供了新见解。”
多方面研究使我们更清晰地了解了大脑发育过程，信号素信号似乎塑造了大脑的物理结构，并影响着体重控制电路。
