Le thalamus est situé profondément dans le cerveau dans le cortex cérébral, à côté de l'hypothalamus. C'est une structure symétrique, située au sommet du tronc cérébral et de chaque côté du troisième cortex.
Les deux moitiés sont en forme de bulbe et mesurent environ 5,5 à 6,0 centimètres de longueur chez l'adulte moyen.
Sa principale fonction est de traiter les informations en provenance et à destination de la moelle épinière et du cerveau. Il régule également les cycles de sommeil, la conscience et la vigilance.
Le thalamus reçoit des informations de presque tous les systèmes sensoriels, à l'exception du système olfactif, qu'il envoie ensuite à la zone corticale concernée. La recherche a révélé que le thalamus ne se contente pas de relayer l’information, mais joue également un rôle dans son traitement, garantissant que l’information est correctement acheminée vers les zones primaires du cortex.
Le thalamus a également de fortes connexions avec le cortex cérébral, et ensemble, ils sont impliqués dans la régulation de la conscience; des dommages au thalamus peuvent conduire à un coma permanent.
Le thalamus joue également un rôle majeur dans le contrôle des systèmes moteurs.
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