多年來，肥胖流行趨勢研究一直聚焦于下丘腦。在美國，肥胖影響了將近1400萬兒童和青少年。“我們還不明白，下丘腦的回路是如何被組織起來的，以及什么才是控制這個過程的關鍵。”理解這些內容很重要，因為只有建立正確電路，大腦才能終執行復雜的功能，比如保持適當體重。
為什么某些腦細胞連接到一個區域，而專門避開其他鄰近細胞呢？實驗室致力于研究大腦如何實現布線，并發現形成特定、復雜連接過程中的不利影響，以解決兒童肥胖發育問題。
研究人員正在研究一組信號素分子（semaphorins），它們在發育中的下丘腦內大量存在。腦細胞釋放信號素與其他腦細胞通訊。這些信息充當一種線路圖，引導細胞接近或遠離其他細胞。但是，當線路圖不能正常工作時，大腦會發生什么呢？研究人員阻斷了下丘腦細胞中的信號素信號，她發現腦細胞不再像人們想象的那樣生長，表明信號素為其提供了一張必要的地圖。除了無法建立關聯外，臨床前模型中，信號素功能喪失也會導致體重增加。“我們看到，信號素在引導和塑造下丘腦電路發展，這些電路終調節卡路里的攝取，”研究人員解釋說。
但故事并沒有就此結束。
研究人員在分析肥胖個體的遺傳信息。研究小組檢測了1000個DNA樣本，發現早發性肥胖個體的信號素信號轉導基因突變比健康個體罕見。意味著，肥胖者的信號素信號罕有突變，闡明了信號素與肥胖之間的關系。“我們現在已經發現了建立這些電路的神經連接基因，”研究人員說道。“這項工作為調節食欲和新陳代謝相關下丘腦電路發育提供了新見解。”
多方面研究使我們更清晰地了解了大腦發育過程，信號素信號似乎塑造了大腦的物理結構，并影響著體重控制電路。
