中枢神经系统可直接通过交感神经支配肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素（以肾上腺素和去甲肾上腺素为主）。肾上腺髓质受交感神经胆碱能节前纤维支配，相当于一个交感神经节，而髓质细胞就相当于一个节后神经元。交感神经兴奋时，节前纤维末梢释放乙酰胆碱，作用于髓质嗜铬细胞上的N型受体，引起肾上腺素和去甲肾上腺素的释放。若交感神经兴奋时间较长，则合成儿茶酚胺所需要的酪氨酸羟化酶、多巴胺β 羟化酶等的活性均增强，从而促进儿茶酚胺的合成。
动物摘除垂体后，髓质中酪氨酸羟化酶、多巴胺β 羟化酶等的活性降低，而补充促肾上腺皮质激素（ACTH）则能使这些酶的活性恢复，如给予糖皮质激素可使多巴胺β 羟化酶的活性恢复，提示ACTH促进髓质合成儿茶酚胺的作用，主要通过糖皮质激素，也可能有直接作用。而ACTH又受下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素的影响，这是内分泌腺间接受中枢神经调节的例子。