Celulele neuroendocrine, cunoscute și sub denumirea de celule neurosecretoare, sunt neuroni specializați care răspund la semnalele de la alți neuroni prin eliberarea de hormoni în sânge. La primirea unui semnal neuronal, majoritatea neuronilor transmit semnale electrice către alți neuroni sau către anumite părți ale corpului. Celulele neuroendocrine sunt diferite deoarece eliberează semnale chimice sub formă de hormoni pentru a trimite informații în întregul corp. Aceste celule specializate sunt importante pentru că, după cum sugerează numele lor, ele leagă sistemul nervos și sistemul endocrin. Sistemul nervos trimite semnale electrice către anumite părți ale corpului pentru comunicarea senzorială și pentru controlul motor, în timp ce sistemul endocrin este compus din multe glande care eliberează hormoni în sânge în scopuri de reglementare.
Hipotalamusul, o parte mică, dar foarte importantă a creierului, este unul dintre punctele principale ale activității neuroendocrine din organism. Diferite părți ale hipotalamusului răspund la semnale electrice și chimice și răspund într-o mare varietate de moduri prin trimiterea de semnale chimice sau electrice suplimentare. Glanda pituitară și glanda endocrină importantă responsabilă pentru eliberarea multor hormoni importanți este conectată la hipotalamus. Hipotalamusul conține multe celule neuroendocrine care eliberează substanțe chimice reglatoare importante în sânge. Unele dintre aceste substanțe chimice reglează de fapt activitatea endocrină a glandei pituitare în sine.
Conștientizarea că multe dintre substanțele chimice care sunt eliberate în sânge prin sistemul endocrin sunt controlate de creier și sistemul nervos a condus la formarea domeniului neuroendocrinologiei. Neuroendocrinologia este domeniul care se ocupă de studiul celulelor neuroendocrine și al tuturor interacțiunilor dintre sistemul endocrin și sistemul nervos. Înțelegerea sporită a acestor interacțiuni a condus la o înțelegere mai completă a ambelor sisteme. Acest lucru este important deoarece există multe boli și tulburări diferite legate de ambele sisteme și de interacțiunile dintre ele.
Există, de exemplu, mai multe tipuri diferite de cancer care afectează celulele neuroendocrine din sistemul neuroendocrin. Diviziunea celulară necontrolată cauzată de cancer poate determina celulele neuroendocrine să elibereze hormoni fără plan sau control centralizat. Această eliberare necontrolată de substanțe chimice de semnalizare aruncă echilibrul chimic al organismului într-o stare de dezordine, provocând multe simptome neplăcute. Astfel de tumori pot provoca creșterea sau scăderea în greutate, schimbări de dispoziție, probleme digestive sau excretorii sau multe alte probleme. Multe procese diferite din organism sunt moderate de echilibrul adecvat al substanțelor chimice, astfel încât eliberarea necontrolată poate cauza o gamă largă de probleme.